永久性荷载 P1 和雪载
立 柱
立柱基础 P2
风 P’’
P’
P
弯矩 M
2.梁的受力
材料被挤压
ห้องสมุดไป่ตู้
材料被拉伸
梁的受力
如平衡木，桥等 都是梁的一种类 型。
拱结构的应用
拱结构十分美观，很多建 筑物都采用了拱结构。
赵州桥
拱结构的概念：
中间高四周低呈弧形的 曲面。
为什么要采用 拱结构呢？
2、弯曲
单杠的受力和变形分析
• 从力学角度出发，对结构理解为：结构 是可承受一定力的架构形态，结构可以 抵抗引起形态和大小变化的力。
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
单杠竞技体操
• 运动员在杠体上转动，其侧视图与 单摆类似：杠体相当于固定点，人 相当于小球。 • 所以，任意时刻，人对杠体的作用 力方向都是指向人重心所处的瞬间 位置。
棚室荷载与立柱受力
1. 作用：指能使结构产生效应（内力、位移、应 力、裂缝）的各种原因的总称。分为直接和间 接两种 2. 直接作用称为荷载 3. 承受的荷载主要分为恒载和活载。 4. 恒载包括屋面、梁的质量，属于不随时间变化 而变化的永久性荷载。 5. 活载包括雪载、风载等，属于随情况变化而变 化的可变性荷载。
拱结构受力：
拱结构对承受荷载有利。 荷载压力作用于拱上，圆 拱再把力传到其四周的支 撑上。例如雪荷载。
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小 1、哪种 情况下纸 板的抗压 能力最强？ 2、还有 更好的方 案吗？
后 侧
弯矩M 弯矩M’
前 侧
弯矩M与弯矩M’大小相等，方 向相反，是一对平衡的弯矩，使单 杠保持整体的稳定。
问题1： 课本11页，图1-15，运动员 从单杠前侧向后侧运动，起削弱、 平衡作用的是拉杆5 还是拉杆6？
拉杆6
二、棚室屋架结构分析
• 棚室屋架结构是怎样受 力的呢？
屋面（棚盖）由前坡面组 成，棚膜（塑料薄膜）覆 盖于前坡面上；屋面由梁 承托，各梁分别由立柱和 后墙支撑。
• 课前回顾
• 1、结构的定义，什么是构件？ • 2、结构分为哪三种常见类型？ • 3、实心，框架，壳体结构的特征并举例。
第二节 典型结构案例分析
－－结构是怎样受力的
一、单杠结构分析
杠体：是器械的主体； 立柱、拉杆：共同支撑杠体 并承受荷载。
阅读材料(p11)
• 构件受外力作用时，要发生形状或大小的改 变，这种改变称为变形。 • 第一节的实例中，吊车的吊绳承受的力是拉 力，拉力所产生的形变为拉伸，组成材料的 粒子被拉开；板凳腿承受的外力是压力，压 力所产生的变形为压 缩，组成材料的粒子被 推近。拉力和压力都是荷载作用的结果。
• 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时， 杆件 产生的弯曲，发生弯曲变形时的构件 称为梁。 • 当板凳很长时，櫈面可视为梁。此种櫈面在 人的体重等外力的作用下，会发生弯曲变形。 只是这种变形可能很小，肉眼不易看出来。 而跳水的跳板发生的弯曲变形，却是非常明 显。弯曲变形如图：
杆件基本变形
1、拉伸、压缩
思考题1：杠体的受力与变形如何? 杠体变形的方向?
运动员在杠体上做动作，如回 环等通过握杠体的手，对杠体施加 了外力，包括人体质量和回转运动 产生的离心力，使得杠体发生弯曲 变形。这种外力称为弯曲力。 杠体弯曲变形的方向：杠体总 是朝着人体所在的瞬间位置的方向 发生弯曲
离心力
弯曲力
• 结论一：
杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上 发生弯曲。 任意时刻，人对杠体的作用力方向都是指向 人体所处的瞬间位置。
思考题2：立柱、拉杆是如何受 力与变形的？
• 当人体静挂在杠体上时，两根立柱只承受 压力 当人体回转到单杠的一侧时，经过杠体传 到立柱上端的外力将对立柱产生弯矩，使立 柱产生弯曲变形趋势。同时拉杆将起到辅助 立柱抵抗变形作用。