二、稳固结构的探析

学习目标

1、能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告。

2、理解结构与功能的关系。

1、结构与稳定性

结构的稳定性

日常生活中，时常会看到翻倒在地的物体：台风过后，东倒西歪的广告牌或路标牌；因货物堆得过高而在弯道处翻倒的三轮车；路边倒地的自行车；路上翻倒的空竹篓。这是因为当物体受到外力作用时，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。

结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。如果一个物体的结构不能有效地抵御常见外力的作用，那么该物体是很难承受负载而保持平衡的。对于构件来说，在外力的作用下其平衡形式不能发生突然变化，如工业厂房中的支撑柱，由于本身较为细长，当承受的压力过大时，会突然变弯，使原来的直线平衡形式转变为弯曲平衡形式转变为弯曲平衡形式，导致厂房维持平衡状态的能力降低。

马上行动

填表说明下表中的物体有可能因受到哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因。

影响结构稳定性的主要因素

影响结构稳定性的因素有多种，主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。

案例分析

稳定性

1、结构的重心

独脚茶几的高度设计得比较低，底座采用较重的材料（如大理石），台面采用比底座轻的材料（如木材），使茶几的重心降低，以提高稳定性。

2、结构的底座

建筑、桥梁这类大型的固定结构，底座越大越坚实，稳定性越好。

3、结构的形状

照相机的支撑架常使用三角架而不用其他形状，是因为三角支架与地面有三个接触点，形成的三角结构使照相机的支撑架更容易稳定。

马上行动

人们利用梯子可以登高。请分析A字形梯载人时能稳定的原因，如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？

对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。

结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定，如高塔的共同特点都是上端小而下端大。

结构的形状不同，其稳定性也不同，如果板凳只有两条腿就不稳定，而有不在同一直线上的三条腿就有较好的稳定等。

影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。物体在静止状态与运动状态下的稳定性的条件也是不同的。