1、高一粤教版通用技术必修二第一章第三节第三节 结构设计结构设计基础知识回顾影响结构稳定性的因素结构的几何形状重心位置支撑面积的大小基础知识回顾影响结构强度的因素构件的形状构件的材料结构的连接赵州桥设计特点：单孔石拱桥：有利于船航行，减少洪水冲击敞肩拱结构：节省材料，增加桥的稳固性、保证桥的安全圆弧拱形式：方便车辆和行人过桥赵州桥设计过程：明确问题：解决洨河的交通设计分析：单孔？多孔？方案权衡：单孔敞肩单孔结构多孔结构桥梁模型结构设计实践设计及制作目标:1.用木质材料为主制作桥梁模型，结构形式不限，造型美观2.能承载一定的重物3.具有一定的稳定性和强度4.桥长不限，桥梁的总跨度30CM，桥面的宽度
2、10CM，桥孔高度15CM结构设计也是属于必修1中所学的“设计”中的一种类型回顾：设计的一般过程发现及明确设计问题制订设计方案制作原型或模型测试和优化交流与评价（一）设计分析1.桥梁结构设计应考虑的因素在结构设计中，不但要考虑它的功能要求，还应考虑结构的受力情况、稳定性、强度、连接方式和材料的选择等，除此之外，还要考虑实用性、安全性、经济性、美观性一、制订设计方案在结构设计中，还有一些需要考虑的因素，如民俗文化、地域特点等。客家土楼苗族廊桥不同的结构设计，应考虑的因素各有侧重，但无论在哪一类用途的结构设计中，安全都是至关重要的因素。贵州吊脚楼广州骑楼桥梁结构设计应考虑的因素：桥梁的桥型桥梁的长
3、度、跨度桥梁的承重能力桥梁的材料制作的难易程度桥梁的使用寿命2.设计要求分析：（1）实现桥梁的基本功能。（2）具有一定的稳定性和强度。（3）材料易取，易于加工。（4）造型有创新性和新颖性。（海心沙大桥）3.桥梁结构分析（1）桥梁类型的选择梁架桥拱架桥钢索斜拉桥悬索桥梁架桥洛阳桥江湾大桥拱架桥苏州宝带桥赵州桥钢索斜拉桥南京长江第二大桥海印大桥港珠澳大桥悬索桥猎德大桥南沙大桥黄埔大桥虎门大桥不同类型的桥具有不同的结构，但是总的设计目的都不同类型的桥具有不同的结构，但是总的设计目的都是为是为了了防止桥过度弯曲防止桥过度弯曲。3.3.桥梁结构分析桥梁结构分析：（1 1）桥梁类型选）桥梁类型选择择（2
4、2）连接方式设）连接方式设计计（二）绘制设计（二）绘制设计图图总图：模型草图、效果图详图：尺寸图、三视图、构件图等（三）（三）设计方案的比较、权衡和决策设计方案的比较、权衡和决策权衡利弊选择最优（四）完成设计方（四）完成设计方案案用文字、图表呈现。设计方案展示二、制作模二、制作模型型制作模型的过程：1.制作准备2.零部件加工操作时要注意安全！3.产品装配就是结构的连接方式。4.表面涂饰保护产品，也使产品更美观。承重试验三、检测、优化和改进设计三、检测、优化和改进设计四、交流与评四、交流与评价价对各组设计的模型桥进行评价，采用自评和互评相结合。比较各模型桥的评价，列出各自的优缺点和不足，并提出修
5、改的意见。请发挥你们的创造力，设计并制请发挥你们的创造力，设计并制作作充满创意的桥梁模型充满创意的桥梁模型。实践任务课堂小结选择题1.桥梁工程师设计一座跨海大桥时，不需要考虑的因素是（）A.过往船只的高度B.海风的最大风速C.大桥预计车流量D.造桥成本的回收时间答案：D。桥梁工程师在进行大桥结构设计时，需要考虑的因素主要是功能、结构、稳定性、强度等，而造桥的成本回收时间是经济效益，不需要考虑。2.张强一家出去露营，想在室外草地上放置投影仪，他在网上找了4款投影仪支架，其中最适合的是（）答案：B。考虑投影仪的使用环境，需要选择方便携带，稳定性好的产品，首选可折叠带三脚架的。选择题选择题3.图示为
6、用硬纸板制作而成的座椅，具有一定的强度，能承受一个成年人的重量。以下不属于影响纸板座椅强度的主要因素是（）A.硬纸板与硬纸板之间的连接方式B.硬纸板连接处的结构C.纸板座椅座面的高度D.硬纸板的强度答案：C。影响结构强度的因素有结构的形状(包括截面形状)、连接方式及材料的选择等。改变座椅座面的高度，就改变了结构的重心，会影响结构的稳定。选择题4.某些支撑阳台的梁做成如图所示形状，这样考虑的出发点是（）。A.美观B.强度C.安装D.稳定性答案：B。本题主要考察结构设计考察的主要因素。阳台是人活动的空间，第一考虑的因素是人的安全，所以强度是首先要考虑的。选择题5.小张奶奶家里的厕所是蹲坑形式，腿脚不便的奶奶如厕很不方便，孝顺的小张将家里如图a所示的小椅子改装成如图b所示的小椅子，供奶奶使用。以下关于改装后小椅子的分析中不正确的是（）A.对结构的改装可以达到其特定的功能B.使用该小椅子时构件1和构件2的主要受力形式为受弯曲C.适当扩大椅脚之间的距离可以增加小椅子的稳定性D.连接处采用螺栓、螺母连接，即可使小椅子实现折叠功能答案：D。螺栓和螺母是将构件紧密连接起来的零件，通过螺栓连接将椅脚固定，不能实现折叠功能，故该项不正确。
