2019版创新高三一轮复习系列选考总复习（浙江专版）通用技术讲义：必修二 第一章结构与设计

第一章 结构与设计

[考试标准]

考试内容 常见结构的认识 ①结构的概念 ②结构的受力 稳固结构的探析 ①结构的稳定性 ②影响结构稳定性的主要因素 ③影响结构强度的主要因素 ④结构与功能的关系 简单结构的设计 ①结构设计的主要因素 ②简单结构的设计 经典结构的欣赏 ①结构的实用性 ②典型结构设计的欣赏与评价

一、常见结构的认识 1.结构的概念

(1)结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和

b b 必考 未考 a c 必考＋ 加试 b c c b 必考＋ 加试 2015年10月选考(第7、15题) 2016年4月选考(第15题) 2017年4月选考(第7题) 考试要求 a b 考试属性 已考点 2016年4月选考(第8题) 2016年10月选考(第8题) 必考 2016年10月选考(第15题) 大小改变的力。

(2)构件：一个较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。 2.结构的受力

(1)构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。 受力形式 拉力 压力 剪切力 扭转力 弯曲力 (2)结构的类型

从力学架构与形态方面考虑，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。 结构的类型 实体结构 概念 结构体本身是实心的结构 结构体由细长的构件组成的结构 结构体是层状的结构 受力特点 外力分布在整个体积中 支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载 外力作用在结构体的表面上 举例 实心墙、大坝 概念 物体所承受的拉拽力 挤压物体的力 两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力 反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力 作用于物体，使它产生弯曲的力 框架结构 铁架塔、建筑用脚手架 壳体结构 贝壳、头盔、水立方 二、稳定结构的探析 1.结构的稳定性

结构的稳定性是指结构在外力的作用下维持其原有平衡状态的能力，它是结构的重要性质之一。

2.影响结构稳定性的主要因素

影响结构稳定性的因素主要有：重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑

面大小、结构的形状。如果结构重心所在点的垂线落在支撑面范围内，则结构处于稳定状态。

3.影响结构强度的主要因素

(1)结构的强度是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。在长方形或六边形的框架中间，加上三角形的支撑构件，可大大增加结构强度。

(2)构件的连接方式通常有两种：刚连接和铰连接。榫接、胶接、焊接都属于刚连接。

4.结构与功能的关系

结构不仅是事物存在的一种形式，而且可以影响事物的功能和作用。结构的改变可以导致事物功能的变化。 三、简单结构的设计 1.结构设计的主要因素

结构设计应考虑的主要因素：符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命。 2.简单结构的设计

根据问题确定具体的设计项目；明确设计目标及要求；进行设计分析；形成初步设计方案；模型或者原型制作；检测、优化和改进设计；设计评价。 四、经典结构的欣赏

优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。我们在赏析和分析这些经典的结构设计作品时，可以从两个角度来进行：

1.技术角度：侧重结构的功能，结构的稳固性和耐用程度，造型设计的创意和表现力，材料，使用的合理性，工艺制造的精湛程度等等。

2.文化角度：侧重文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性特征等等。

【例1】 (2016·10月浙江选考)如图所示为钢筋混凝土横梁的受力变形示意图。由于混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力，为了合理利用钢筋，下列对横梁的分析正确的是( )

A.上部弯曲的程度比下部大，应在上部布置粗钢筋，下部布置细钢筋 B.上下部都弯曲，应在上部和下部布置相同的钢筋

C.上部受压，下部受拉，应在上部布置细钢筋，下部布置粗钢筋 D.上部受拉，下部受压，应在上部布置粗钢筋，下部布置细钢筋 答案 C

[变式1] (2017·4月绍兴一模)如图是脚踏式垃圾桶内部杠杆示意图，脚踩在踏杆A点通过中间的支点作用，使得C点向上运动，从而使连杆BC打开垃圾桶盖。在打开垃圾桶盖时，下列对杆件主要受力形式分析中正确的是( )

A.踏杆AC受弯曲，连杆BC受拉 B.踏杆AC受压，连杆BC受弯曲 C.踏杆AC受弯曲，连杆BC受压 D.踏杆AC受压，连杆BC受拉 答案 C

【例2】 如图所示是一款创意三轮车葡萄酒瓶架。若要提高它的稳定性，有效的改进措施是( )