第三节 结构的 稳定性

1.理解稳定和结构稳定的概念 2. 掌握影响结构稳定性的主 要因素

台风过后

这是一种我们生活中的现象，在没吹它时它是稳定的， 后来它为什么会翻倒呢？

当这些物体受到外力作用时， 原有的平衡状态被打破导致的

一 、 什么是结构的稳定性呢？ 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。

请同学们想一想，如何

保持在有风力情况下矿泉 水瓶的稳定性？

二、 影响结构稳定性的主要因素[探究1]:拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定 性不好。同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角度， 仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。

为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。

为什么大坝的横截面总是建成梯形？

大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力， 水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要 求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的 支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。

因素一：支撑面积的大小

1.稳定性与支撑面积的大小有关 支撑面越大越稳定，越小越不稳定。注意： 支撑面≠接触面。 接触面:是物体与地面接触形成的面。 支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。

不倒翁为什么不倒？如果在它脖 子上挂上一定数量的铁环，它还 会不倒吗？

因素二：重心位置

不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所 以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了， 当铁环达到一定数量时，不倒翁就不再是不倒翁了。

2.结构的稳定性与重心位置有关。 物体重心越低，越稳定。

用刚才的知识想一下他们为什么倾而不倒?

重心点的垂 线位置，落 在结构底面 的范围内

比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压 力过重和地质松软，南面的地基比北面约低2米。在施工期间塔身既出现 轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可 明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索· 皮萨诺精心 测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续按原设计继 续施工，直到竣工。

小资料：中国的斜塔

辽宁瑞州古塔，现 存塔身高10米，塔身向东北 方向倾斜12度，塔尖水平位 移1.7米。该塔建成之后虽 几经地震与洪水破坏，却始 终斜而不倒，堪称奇迹。

3、结构的稳定性与它的几何形状有关。A字形梯为什么载人时能够保持

稳 定？如果没有梯子中间的拉杆将会 怎么样？ 一般情况下，梯子打开的时候， 梯面与地面组成三角形，梯子本身就 能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉 直时，两个梯面的上半部分就与横杆 构成了稳定的三角形，这就进一步加 强了梯子的稳定性，保证梯子能承受 人体的压力。如果没有梯子中间的拉 杆，载人时就不能保持稳定。