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泰坦尼克号是英国豪华的定期客轮，有11层楼高、相当于3个足球场长，是当时海上最大、最豪华的巨轮。船底有双层底，分成16个水密舱，被认为是“永不会沉没之船”。在1912年4月14日午夜，该船以41公里的时速行驶在纽芬兰大浅滩南150公里处。据认为船长没有考虑到正在靠近的危险而船速过快，船与46000吨重的巨大浮冰相撞，导致5个水密舱破裂而全船沉没，1513人丧生。泰坦尼克船上有2224人，救生艇只能容纳1178人。第一章结构与设计第一节初识结构故宫白金汉宫克里姆林宫卢浮宫布达拉宫长城赵州桥-----中国现存的最古老的石拱桥，建于公元596年至605年全长64.4米，拱顶宽9米，结构坚固，雄伟壮观。世界上第一座钢质框架结构的塔。塔的底座宽大，平稳坚实，塔尖高耸入云。埃菲尔铁塔想一想类似上面的建筑物（以及其他的生产、运输设备、生活学习用具），为我们的物质文化生活提供了方便。其中,许多杰作已经成为人类不朽文化的象征。它们有什么共同点呢？承受和抵抗各种各样的力，抵抗由此引起的可能形变。它们是怎样建造出来的？尽管它们各有用途、各具特色，然而它们都是结构设计的结果。狩猎者从灌木丛走过，裤子上粘满了令人讨厌的苍耳子。瑞士的乔尔吉·朵青斯通过仔细观察发现苍耳子的表面布满了许多带有细细倒钩的小刺，碰到纤维类的衣物便粘在上面，经过8年的研究，根据苍耳子的结构，发明了简单实用的尼龙搭扣。苍耳子与尼龙搭扣案例分析：尼龙扣尼龙扣钱包尼龙扣凉鞋思考？请观察下面两种砖头堆法哪一种会垒的更高，并谈谈其缘由。•在自然界，相同的物质，不同的结构，表现出不同特性的现象处处可见。为什么研究结构？•A、同样是水，有液态、气态、固态；•B、同样的六个字“这个人表现好”“这个人好表现”，但因排列不同，就形成了一褒一贬；•结构决定着事物的性质，也直接影响事物的功能。我们进行每项设计，都会遇到对象承受力的问题，都要做到使设计的产品既牢固，又方便使用，外形还要美观。为此，我们来探究什么是结构及其相关问题。什么是结构结构的定义：结构（structure）是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质和形态。一、结构的概念架构：事物的主体框架与构造形式一个复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。补充结构实例展示1——古老的板凳三个板凳哪个更结实？结构实例展示2——蛇皮管灯具吊车塔吊吊车结构的设计是为了满足将重物由一个地方搬运到另一个地方的功能需求而设计的。它们都是利用吊车上的电动机的牵拉力，并借助吊绳来实现吊的功能、完成吊的过程。•所有的结构都要承受和抵抗各种各样的力（自身重力及其他内、外力），抵抗由此引起的可能变形。•结构的本质：承受力和抵抗变形。研究与分析由此可知：物体的功能和需要↓（决定）物体的结构↓（决定）物体的性质和形态二、结构的类型按物体的结构形态分：实体结构框架结构壳体结构1、实体结构：定义：结构体本身是实心的结构。受力特点：外力分布在整个体积中，主要承受压力。金字塔三峡大坝二、结构的类型举例：实心墙、柱子、实心球。2、框架结构：定义：结构体由细长的构件组成的结构。受力特点：能承受水平和垂直方向的荷载。举例：铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架……二、结构的类型3、壳体结构：定义：通常是指层状的结构。壳的几何形状有折线形的、圆弧形的和拱形的等。受力特点：外力作用在结构体的表面上。特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。举例：储油罐，水壶、水杯、火箭、飞船、装甲车等。二、结构的类型加拿大多伦多天虹体育馆——壳体结构结构类型结构特点受力特点实心结构结构本身是的。外力分布在，能承受。框架结构结构体由组成，空间而空间。它既可以承受又能承受载荷。壳体结构结构体特点：壳体，受力，壳体的几何形状有。外力作用在结构体的，特别是当壳形顶部受到压力时，它能将力。实心整个体积较大的压力细长的构件支撑不充满垂直水平内空合理折线式、圆弧形的和拱形的表面上均匀散开总结一下：在现实世界中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的，这种结构我们通常称之为组合结构。承重部分是框架结构，挡泥板是壳体结构，脚踏与链轮之间是传动结构。请思考：自行车由哪几种结构组成？二、结构的类型马上行动：指出表中所列事物的结构类型，在对应栏打“√”。物体结构实体结构框架结构壳体结构组合结构栅栏圆形陶瓷装饰品冰山高层建筑的穹顶钢化玻璃锅盖竹排汽车外壳人的头盖骨√√√√√√√课堂练习√•实体结构其受力特点是：。•框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。其受力特点是：。•壳体结构是指层状的结构。其受力特点是：。课堂练习能承受较大的压力几何外形比较复杂，能承受垂直和水平负载壳体内空，受力合理，形态稳定•1、根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构。下列物体属于壳体结构的是（）。①安全帽②书本③贝壳④脚手架A．①②B．①③C．②③D．②④•2、赵州桥，桥长64．40米，跨径37．02米，是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。因桥两端肩部各有二个小孔，不是实的，故称敞肩型，这是世界造桥史的一个创造。按结构形态分类，该桥应为()结构。A．壳体结构B．实体结构C．框架结构D．组合结构BD试一试