第一章第三节结构设计.ppt

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第三节第三节结构设计结构设计第一单元第一单元结构与设计结构与设计创意设计欣赏创意设计欣赏一、复习设计的一般过程一、复习设计的一般过程1.1.设计框图：

设计框图：

设设计计设计的过程设计的过程设计的交流设计的交流设计的评价设计的评价2.2.设计流程图：

设计流程图：

发现与明确发现与明确问题问题制定设计方制定设计方案案模型或原型模型或原型制造制造优化和改优化和改进进结构设计的重要性结构设计的重要性结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。

日常生活中，没有丰富的结构设计，产品将会造型单一、功能单调,那些大型建筑物、交通运输工具等更是无法产生；生产活动中，产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等，都离不开结构的设计和研究。

世界首座弧形钢塔斜拉桥南京建成通车世界首座弧形钢塔斜拉桥南京建成通车07年5月13日，法国马拉松赛参赛者在世界最高斜拉桥上飞奔。

该桥横跨法国南部城镇密佑附该桥横跨法国南部城镇密佑附近的塔恩河上的山谷近的塔恩河上的山谷,高高343343米，米，甚至高过了埃菲尔铁塔而且仅甚至高过了埃菲尔铁塔而且仅仅比帝国大厦低仅比帝国大厦低3838米，堪称世米，堪称世界最壮观的公路桥。

界最壮观的公路桥。

密佑高架密佑高架桥桥长长24602460米，整个结构耗费米，整个结构耗费钢材钢材3600036000吨，占大桥重量的吨，占大桥重量的四分之一，其他部分是用混凝四分之一，其他部分是用混凝土建造的。

土建造的。

美国旧金山金门大桥最著名的悬索桥美国旧金山金门大桥最著名的悬索桥英国伦敦塔桥英国伦敦塔桥（TowerBridge）（TowerBridge）布达佩斯大桥布达佩斯大桥上海杨浦大桥上海杨浦大桥世界最大斜拉桥苏通长江公路大桥世界最大斜拉桥苏通长江公路大桥杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥北起嘉兴市海盐郑家杭州湾跨海大桥北起嘉兴市海盐郑家埭，跨越宽阔的杭州湾海域后止于宁波市埭，跨越宽阔的杭州湾海域后止于宁波市慈溪水路湾，全长慈溪水路湾，全长3636公里，是目前世界上公里，是目前世界上已建或在建的最长的跨海大桥。

已建或在建的最长的跨海大桥。

大连大连星海广场马栏河桥星海广场马栏河桥桥功能问题分析：

桥功能问题分析：

桥功能问题分析：

桥功能问题分析：

桥功能问题分析：

桥功能问题分析：

桥功能问题分析：

桥功能问题分析：

常州闹市区的大型集贸市场发生火灾常州闹市区的大型集贸市场发生火灾中新网常州6月21日电：

2004年6月19日，晚上八点左右，位于常州闹市区的大型集贸市场路桥小商品批发市场发生火灾，消防指挥中心紧急调度三个消防中队十五辆消防车前往扑救。

火势及时得到控制，并于八时三十分左右，火灾被彻底消灭。

没有人员伤亡。

常州消防支队薛亚平副支队长、卢永平副参谋长等领导亲临现场指挥灭火。

火灾原因尚在调查之中。

海地一座百年老市场发生火灾0808年年55月月3030日，在日，在海地首都太海地首都太子港，一名子港，一名妇女站在发妇女站在发生火灾的旅生火灾的旅游市场附近。

游市场附近。

这座被大火这座被大火烧毁的旅游烧毁的旅游市场建于市场建于18891889年。

年。

新华社新华社/法法新新杭州：

“开门炮”引发市场大火人民网讯人民网讯20092009年年22月月33日上午九点左右，日上午九点左右，杭州花都五金装饰杭州花都五金装饰城突发重大火灾，城突发重大火灾，过火面积逾千平方过火面积逾千平方米，造成上百家商米，造成上百家商户财产严重损失，户财产严重损失，市消防部门出动市消防部门出动4040余辆消防车及余辆消防车及200200余名消防官兵，历余名消防官兵，历时时33个多小时才将个多小时才将大火完全扑灭，暂大火完全扑灭，暂未发现人员伤亡情未发现人员伤亡情况。

况。

据市场内的目据市场内的目击者称，大火是由击者称，大火是由一商户在市场内空一商户在市场内空地上燃放地上燃放“开门炮开门炮”引燃堆放一旁的引燃堆放一旁的泡沫板而导致的。

泡沫板而导致的。

具体情况有待消防具体情况有待消防部进一步查实。

部进一步查实。

产品安全问题产品安全问题产品的成本问题产品的成本问题产品设计美观问题产品设计美观问题工艺品设计工艺品设计户外广告牌结构设计的抗风问题户外广告牌结构设计的抗风问题结构设计需要考虑的因素有很多，除了结构设计需要考虑的因素有很多，除了前述因素外，你认为结构设计还需要考虑哪前述因素外，你认为结构设计还需要考虑哪些因素？

请结合实例加以说明。

些因素？

请结合实例加以说明。

增加结构的强度增加结构的强度减少受力面积减少受力面积改变结构的形状改变结构的形状加固支撑架、连接点加固支撑架、连接点采用通风孔采用通风孔采用立体环绕、流线设计采用立体环绕、流线设计小结：

结构设计应考虑的主要因素有：

稳定性；稳定性；强度；强度；成本；成本；使用寿命；使用寿命；美观；美观；安全因素；安全因素；功能；功能；经济因素等经济因素等结构设计结构设计设计制作桥梁模型设计制作桥梁模型11、设计：

桥梁结构、设计：

桥梁结构（提供表格和图纸）22、组织：

、组织：

4-84-8人一组人一组33、提供：

材料、提供：

材料根据设计方案提供双一根据设计方案提供双一次性方便筷和线次性方便筷和线工具工具工艺刀工艺刀胶水胶水55、制作桥梁模型、制作桥梁模型材料清单：

材料清单：

一次性筷子若干根，硬纸板，钩码一盒活动任务：

搭廊桥活动任务：

搭廊桥1、依据示意图用筷子搭建一座廊桥2、在搭好的桥上放一张硬纸板，然后在纸板上放钩码；观察比较廊桥载重量与桥的稳定性有什么关系。

讨论与交流：

观察比较廊桥载重量与桥的稳定性有什么关系。

讨论与交流：

观察比较廊桥载重量与桥的稳定性有什么关系。

理解“在一定范围内，拱形廊桥载重越多越稳定的科学内涵”。

泰顺廊桥的结构原理：

泰顺廊桥的结构原理：

廊桥结构的基本组合单元是六根杆件，纵向四根、横向两根，平面呈廊桥结构的基本组合单元是六根杆件，纵向四根、横向两根，平面呈“井井”字字形。

利用受压产生的摩擦力，构件之间越压越紧。

这种结构，不用钉铆，只需用形。

利用受压产生的摩擦力，构件之间越压越紧。

这种结构，不用钉铆，只需用相同规格的杆件，别压穿插，搭接而成。

从力学上分析，上端的纵梁压在横梁上，相同规格的杆件，别压穿插，搭接而成。

从力学上分析，上端的纵梁压在横梁上，横梁又压在相对一根纵梁上，上下两根纵梁夹住一根横梁，摩擦力使得横梁不能横梁又压在相对一根纵梁上，上下两根纵梁夹住一根横梁，摩擦力使得横梁不能滑动，结构简单而奇妙，这种结构，整体为拱形结构，因此沿拱心线整体受压，滑动，结构简单而奇妙，这种结构，整体为拱形结构，因此沿拱心线整体受压，不会产生弯矩，就每一根杆件来说，又是最简单的简支梁，承受两种集中荷载。

不会产生弯矩，就每一根杆件来说，又是最简单的简支梁，承受两种集中荷载。

桥的构件统一，无特殊，异形的构件，伐下的树木只需经少量人工即可制成合格桥的构件统一，无特殊，异形的构件，伐下的树木只需经少量人工即可制成合格构件，而且，装卸方便，拆桥时可以做到不损构件，且可重复利用。

小杆件便于构件，而且，装卸方便，拆桥时可以做到不损构件，且可重复利用。

小杆件便于运输，用小构件形成大跨度，经济合理。

运输，用小构件形成大跨度，经济合理。

“虹桥结构虹桥结构”有很好的受压性能，只要有很好的受压性能，只要两端固定，桥就能很好地承受向下的荷载，由于结构的特殊，桥受到向上的反弹两端固定，桥就能很好地承受向下的荷载，由于结构的特殊，桥受到向上的反弹力，就很容易失稳遭受破坏。

为此，泰顺的虹桥都采用了廊桥这种形式，桥上建力，就很容易失稳遭受破坏。

为此，泰顺的虹桥都采用了廊桥这种形式，桥上建廊屋非但不是负担，反而增加了稳定性。

每当山洪爆发时，当地居民将家中最重廊屋非但不是负担，反而增加了稳定性。

每当山洪爆发时，当地居民将家中最重的物体或大石头搬到桥上来增加桥的稳定性。

的物体或大石头搬到桥上来增加桥的稳定性。

木拱桥以较短的木材，通过纵横相贯，犹如彩虹飞架宽阔水面，其巧妙的结构，木拱桥以较短的木材，通过纵横相贯，犹如彩虹飞架宽阔水面，其巧妙的结构，令人惊叹！

令人惊叹！

泰顺廊桥的结构原理示意图泰顺廊桥的结构原理示意图泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏泰顺廊桥欣赏