结构与稳定性教案

结构与稳定性教案（精选10篇）

1.结构与稳定性教案 篇一

《结构与稳定性》教学反思

《结构与稳定性》是地质版第一章第三节的内容。本节课采用启发式和探究式的教学方法。在整节课中，我注重通过观察图片、视频、实验，实践等直观的方式引导学生，让学生从这些现象中提炼知识点，并把学到的知识用于解决实际的实践问题。从本节课的备课与教学中，我有以下的体会：

1、探究试验的选择。本课内容专业性强，貌似简单，但却抽象。学生没有进行过相关的培训，对内容只停留在“常识”上，没有形成系统的认识。我在进行本课的教学设计时就如何化抽象为具体深入思考过，最终采用探究式与启发式的教学。在选择探究所需要的试验时，原先想利用“矿泉水瓶正放与倒放的稳定性区别”，探究支撑面大小对稳定性的影响。考虑到两种情况，矿泉水瓶的重心位置也有一定的变化。变量没有得到有效的控制。最终，在探究试验中，我选择了自制教具。虽然花了很多的时间与精力，但教学效果确实比较如意。

2、教学设计的合理性。本教学设计，充分利用了启发式和探究式教学方法来调动学生的学习积极性和主动性。教学引入部分设计也比较成功：通过问题让学生根据所观察的日常生活中的实物及一些有名的建筑来思考“影响结构稳定性的因素有哪些？”。这样，学生在问题冲突中产生学习的愿望，极大地调动了学生的学习兴趣。

3、让学生参与“教”的活动中。在试讲过程，为了比较容易地控制课堂时间，在做探究试验时，我选择“教师动手，学生观察”的方式。但教学效果不尽人意。所以，最后确定由教师指导，学生动手完成试验，学生演示试验比教室躬身自行更能引起同伴的注意和学习欲望。在试验过程中，由于教室空间较大，后排的同学无法清晰的观察到试验的过程，所以我利用了摄像头，来投影放大试验过程。这一做法，得到听课教师的一致好评。

4、运用师生互动的教学模式。从学生已有的生活经验出发，通过学生自己动手试验，视频片段展播，紧紧围绕“结构的稳定性与重心位置的高低、支撑面的大小、结构的形状”这三个要素之间的关系，引导、激趣、讨论，让学生在真实有趣的情境中，满怀好奇去探究、体验知识形成的全过程。这注重把知识置于具体的生活情境中去学习的新理念。

5、活动组织进程上要注意把握时间。本节课在安排学生进行实践探究活动环节中的时间不太够，应该在前面的讲解适当删掉一些知识点重复的活动，给最后的探究实践留出更多的时间。

总之，对于本节课，我比较满意的是表现教材内容运用过了多媒体手段以及自己制作的教具，发挥了我的特长，同时也展示了技术教师的技术能力。这在一定程度上也调动了学生对于技术类课程的学习兴趣。整节课体现了“教师为主导，学生为主体”的思想，体现了“教师引导、学生自主学习、自主探究”的精神。但同时对于本节课乃至于这门课，教师的缺点也显而易见：通用技术内容覆盖面非常广，对所有内容都掌握通透的人比较少，对于怎样游刃有余、深入浅出的讲解本科内容的度难以把握。所以，对通用技术教师而言，努力钻研专业知识，并在生活中获取丰富的经验和其他方面的知识，才能在教学中伸展自如。

2.结构与稳定性教案 篇二

1. 钢管架安全使用问题的产生

钢管架于上个世纪60年代引入我国, 最初主要用于替代木脚手架。钢管脚手架的引入并没有附带足够的数据和资料, 因而只能根据原来木脚手架的使用规则予以应用。初期应用量较小, 也未引起多大的重视, 但是到了70年代末期由于大规模建设的开展, 其应用范围越来越大。技术上最突出的问题是架体高度加大, 由原来20m左右加大到100m;其次是由脚手架扩展到模板支撑架, 此一结果使架体的承载力几乎加大了10倍, 由2KN/m2增加到20KN/m2。这种状况大大超出了原有木脚手架使用的条件, 而在当时条件下对脚手架的安全使用研究是很不够的, 因而事故就不断发生, 而成为施工技术的难题领域。

2. 钢管架的首次重大安全事故

钢管架第一次重大安全事故的发生是在1983年8月4日, 北京中国社会科学院工程, 该工程建筑高度54m, 采用Φ48×3.5扣件式钢管架, 当时正值国庆节。双排脚手架主要用于外装修, 为了能在冬施开始之前完成任务, 采取抢工期措施, 将全部脚手架都满铺了脚手板, 这是造成倒塌的最主要原因, 国庆节前即将脚手架搭设完毕, 于10月4日上午复工前架子工上去检查架体搭设的质量, 并处理遗留问题, 就在此时架体发生突然倒塌, 造成一次死亡7人的重大事故。这就说明钢管架在高层建筑 (超过20m) 的应用工程师们并没有掌握足够的技术知识, 至此, 北京市建工局制定了钢管架搭设不能高于18m (多层建筑) , 高于18m的架子必须进行结构计算的规定。

3. 钢管架技术发展和在模板支撑架上的应用

脚手架的搭设高度在做了上述规定之后, 引起了工程师们的极大关注。但是我国的建筑工程却在不断的向高层发展, 为了解决实际工程问题, 80年代后期采用了下端双立管使搭设高度提高到45m, 对于更高的建筑采用每20m分段设挑梁的办法予以解决, 与此同时由于模板技术的需要, 在发展钢框胶合板模板的过程中, 碗扣式钢管脚手架被采用作为模板支撑架, 扩展了钢管架应用的新领域, 除此之外引入了一些新型建筑施工架, 如门式钢管架、碗扣式脚手架以及套叠式扣件钢管架等。近年来还发展有轮盘式扣件钢管架等。钢管架功能虽有扩展, 但其技术未有所提高而造成一些隐患。以模板支撑架为例, 原本由木工操作, 而木工对架体构成规则掌握的极差, 对斜杆在架体中的作用认识不足, 因而在倒塌的架子中模板支撑架居多。

二、技术发展中存在的缺失

1. 架体倒塌是安全管理问题还是技术问题

钢管架的倒塌不断出现, 到底是安全管理问题还是结构技术问题存在着错误观念;自从进入21世纪后, 脚手架的安全使用问题已归入“安全管理”的范围, 忽略了架体结构的技术研究。实际上脚手架的安全问题是个具有很强技术性的问题, 脚手架的倒塌是个结构问题。而且需要较强的结构理论才能得到根本的解决。其中的核心就是理论计算问题, 只有正确的计算才能使脚手架的安全得到保证。

2. 脚手架结构计算中的“不可用”假设

迄今为止, 杆系结构计算中只有“铰接”和“刚接”两种节点, 其力学概念也是极为明确的;即铰接点处相邻杆不存在弯矩;刚接点杆件相接处不存在相对转角;在这种假设基础上, 列出每个杆件的静力平衡方程式与节点处的变形协调方程式, 将这些方程式联合求解, 即可求出各杆件的内力。但是脚手架结构计算方面却出现了一个“半刚性节点”假设。有人提出半刚性假设却无人解决其实际应用方法, 半刚性无明确的力学计算概念, 因而也无法纳入结构计算。实际上这个假设在结构计算中是一个不可应用的概念。而我国规范却以此为背景, 影响脚手架结构计算达十几年之久。

3. 结构试验方面的缺失

结构试验是结构计算是否正确的实际检验, 正如主席在实践论中所说的理论必须与实践相结合, 理论的综合结果必须是以实践为基础, 并再经实践来检验, 而结构试验与结构计算之间的关系即是如此。到目前为止, 工程结构的试验方法:一是测量结构的支撑力;二是测量结构的变形、应变或应力。由于工程结构的庞大, 一般是采用局部结构或构件进行荷载试验, 验证理论计算结果的一致性。近些年来脚手架的结构试验有些遵循了这个原则, 但是, 也有些并不按照这一规则办事, 因而所得到的结果不能验证所提理论的正确性。就以最重要的双排脚手架所作的试验为例, 虽然按不同结构参数, 作了11个试验, 但是其提出的极限荷载理论值是一个“半刚性节点算法”的不知为何物的数据, 因而也无法验证所提理论的正确与否。最近本人还看到了一个脚手架的试验报告, 试验者认为模板支撑架的倒塌多发生在混凝土浇注时, 因而就认为“浇注是脚手架倒塌的原因”, 于是测定了支撑架杆件在浇注过程中的应力变化, 显然这样的试验是毫无意义的。首先支撑架倒塌虽然发生在浇注过程中, 但其根本原因并不是因为浇注, 而是由于荷载逐步加大, 最后超过杆件的极限承载力所致。应当测量的是杆件极限承载力, 而不是测量浇注过程中应力变化。这些不正确的结构试验实际上对结构计算并无帮助。

4. 在脚手架结构计算中忽略了整体结构

众所周知, 作为结构计算来说, 其基础是结构整体。现代结构力学用了大量篇幅研究和分析整体结构, 最终化解为单个杆件的方法。以大量杆件构成的脚手架当然也不例外, 长期以来对脚手架结构计算却背离了这个原则, 使得结构计算出现重大疏漏。其中由于缺乏整体结构的概念, 对几何不变性所产生的影响是最为严重的, 导致了建筑施工架 (特别是模板支撑架) 的倒塌, 不能不说教训是惨痛的。

三、建筑钢管架倒塌原因的分析

建筑施工架的安全问题实际是结构承载力问题, 在建筑结构方面已成为众所周知的道理, 架体倒塌的唯一原因是“失去承载能力”。但是近来在安全分析中却出现了一个新概念就是“架体整体失稳”, 这个概念造成了人们思想上的混乱, 何为“整体失稳”?整体结构如何失稳, 据本人分析这一概念来源于压杆失稳, 因为压杆的破坏表现为失稳。与整体结构失稳相关的只有整体结构的几何不变性问题。但是将压杆失稳套到整体结构上, 显然是解释不通的。当结构整体成为可变体系时, 在荷载作用下结构失去了原有形状而破坏, 可称之为“整体失稳”。

四、防止建筑施工钢管架倒塌的结构力学方法

以上谈到了建筑施工架在技术发展上的疏失, 也就是导致施工架倒塌的技术原因, 为了扭转上述情况, 使得施工架的安全得到保证, 最近在制定碗扣式脚手架安全规范时, 针对上述情况采取了以下措施。

1. 加强整体结构设计工作

为了补充原有钢管架规范中的不足, 要求对碗扣式钢管架的整体结构进行严格的设计, 尤其在斜杆的设置方面, 以整体结构的几何不变条件为基础, 按照节点铰接的假设确定了网格式结构的几何不变条件。其静定基础条件是由横杆与立杆组成的网格结构每层中至少有一根斜杆 (图1) 。

对现有的建筑施工架分为:双排脚手架和模板支撑架两个类型, 画出了两种结构架体的结构计算简图。

对两种体系中斜杆的设置做出了明确的规定, 这些规定是保证架体整体稳定的基本条件。

2. 结构计算简图以结构力学为基础建立

(1) 双排脚手架的结构计算简图

双排脚手架是最典型和通用的施工架, 用来砌筑、防护和外装修工程。由于双排脚手架只有两排立杆, 因而要依靠侧边与建筑物拉接而不倾覆。

从双排架大面 (立面) 来看, 它是典型的网格式结构, 当然要满足几何不变条件, 因而每层至少有一个斜杆 (如图2) 实际工程上大面设有十字盖, 形成交叉的斜杆是稳固的超静定体系, 但是从横截面来开, 通常在两立杆件间不设斜杆 (如图2, a) 此时形成的体系是可变的;为了达到几何不变条件, 则需将两拉墙件之间的立杆视为连续杆 (图2, b) 。

(2) 模板支撑架的结构计算简图

模板支撑架的立杆通常是垂直交叉的平面图排列 (图3) , 因而其结构计算简图如剖面I—I所示, 其特点是侧边无连墙件, 因而本身必须形成几何不变结构, 当然也应满足每层至少有一根斜杆。

此结构的另一特点是按立杆轴线每排每列都应达到几何不变条件, 因而斜杆的设置较多, 建议采用两端设置八字形斜杆, 避免斜杆的重叠, 达不到节点扣件实际连接的效果。

3. 建立完整的结构计算方法

(1) 建筑施工架的结构计算原则

由于建筑施工架整体是多杆件体系, 当按照结构构造要求设置斜杆时, 通常整体结构是超静定结构, 为了简化计算将多余杆件略去, 按静定结构对结构进行计算, 此时虽然计算已有很大简化, 但杆件数量众多, 逐根进行计算仍然是很繁琐的。此时可抓住施工架的特点即全部杆件截面计算特征值是相同的, 而且作用的荷载也比较简单, (都可简化为节点荷载) 只要找出最不利杆, 保证最不利杆的承载力安全即可保证整体结构的安全。

建筑施工架通常在垂直荷载作用下, 主要支撑杆为立杆, 因而它就成为最不利杆的主要目标。而立杆的承载力又很大程度上决定于其细长比, 因而最不利杆的条件是:一内力最大;二计算长度最大。

对于斜杆来说主要承受横向荷载 (风荷载) , 因而它的计算主要是风荷载。值得注意的是模板支撑架无横向支撑点, 当架体高而窄时风荷载在立杆内可能出现拉力, 而钢管架在地面上并不生根不能承受拉力, 因而也是造成架体倒塌的原因。

(2) 双排脚手架的结构计算

双排脚手架结构计算简图如图2所示, 从其正立面看立杆承受上面节点荷载, 每一根立杆承受各自的荷载值, 可以说互不影响, 计算起来很简单, 最不利杆下端只要按上端荷载加中间各层杆件自重即可。从大面上看, 立杆的计算长度为步距, 承载能力很易确定。但是从横剖面来看问题就变得复杂, 按a剖面成为可变体系而无承载能力;因而不可采用。按照b剖面计算立杆在拉墙件间为连体杆, 保持成为静定体系, 但是显然这种情况改变了立杆的计算长度, 此时的计算长度变为了拉墙件之间的距离。其计算长度增加了3倍到2倍之多, 如图中所示最不立杆的计算长度即是L0=3h。

由于拉墙件的距离在大多数情况下, 取决于其所附着的建筑物楼层高度, 在多数情况下, 首层较高, 而往上逐层减少, 直到标准层。在首、二、三层楼层时常会超过3.6m, 应当注意当计算长度超过3.6m时, 细长比λ﹥227, 也即接近了立杆承载力的极限 (λ=250) , 两立杆间不加斜杆即不能承载, 则需采用其他结构措施予以解决。

双排脚手架结构计算, 除了考虑垂直力外, 当脚手架全部覆盖密目安全网时, 风荷载还要在立杆中产生弯矩, 因而立杆还要考虑均布风载产生的弯矩, 对其进行压弯强度的验算。

(3) 模板支撑架的结构计算

模板支撑架的结构计算简图如图3所示, 其计算简图比较简单但是从荷载计算就须仔细, 一般模板支撑架上端是现浇钢筋混凝土结构及其模板, 因而每个立杆顶端荷载不同, 而必须按顶端剖面进行计算 (图4) , 由于主体结构多为梁板体系, 因而每根立杆荷载不同。一般最大荷载出现在主梁下, 可按主梁下的立杆进行荷载计算。

在垂直荷载作用下, 除其上模板及混凝土重量之外, 还应计算其上施工设备荷载 (如布料杆等) , 和混凝浇注与震动产生的附加荷载, 当架体高度<8m时, 可不计架体自重。当室外架体高度较高, 而整体结构宽度较小时, 应进行横向风荷载的计算, 计算的目的主要针对立杆出现拉力的验算, 图5中内力分析的方法可按桁架的分析方法一样, 对于每一个节点风荷载, 都可很快求出相关横、立、斜杆的内力, 将每个节点风荷载内立叠加即可求出底端立杆最大内力。

计算该立杆上的结构自重, 以及上端模板, 钢筋产生的合力。按照所得最大拉力的立杆相比较, 当上述拉力<压力时则认为合格的, 否则需采用揽风绳地缩拉固接地, 以保架体安全。

四、计算实例

1.北京社会科学院脚手架倒塌事故

北京社会科学院双排脚手架搭设的参数:双排脚手架排距1.2m, 纵距1.8m, 步距1.8m, 连墙件间距3.6m, 全高54m, 共30步架, 每步铺设木脚手板) 。

根据以上数据, 计算单肢立杆轴向力为:

(1) 脚手板荷载

(2) 脚手板自重:

合计n=16.178n

计算单肢立杆的极限承载力, 按钢材的屈服点240N/mm2, λ=360/1.58=227.8

虽然立杆的极限承载力略大于立杆轴同力, 但实际上, 上述计算中除未加任施工荷载之外, 架体自重中也忽略了小横杆多余长度, 斜杆 (十字盖) 重量因而它实际上已达破坏, 再加上连墙件的安装很不规范, 许多是由铅丝扣加垫木构成, 当然会使整体结构破坏了。

2.双排脚手架承载能力的验算

某建筑物高30m, 用碗扣式双排外脚手架, 配合结构和装修两个阶段的施工, 脚手架结构参数, 排距1.2m, 纵距1.5m, 步距1.8m, 拉墙件垂直距离为3.6m, 配二层脚手板, 施工作业层一层, 施荷载为2kn/m2。

(1) 单肢立杆轴向力 (架体结构自重) :

(2) 单肢立杆轴向力 (由配件产生) ——脚手板、挡脚板、护栏及安全网:

(3) 施工荷载:

(4) 单肢立杆计算轴向力总合:

(5) 单肢立杆承载能力计算:

计算长度l0=3.6m;λ=360/1.58=227.9;Φ=0.14;[N]=ΦAf=0.14×489×205=14034>10596N (合格)

3.模板支撑架风荷载计算

(1) 北京地区某高架桥, 混凝土梁底标高为14.4m, 设计的模板支撑架宽度为7.2m, 如图7所示。顶端安全网护墙高1.5m, 梁侧板高度2.5m, 立杆纵横间距同为lx=0.9m, 步距h=1.2m。

(2) WK=0.7×μz×μs×W0

式中, 北京地区W0=0.4KN/m2, 高度影响系数采用20m处μz=0.62, 体形影响系数按各自不同情况采取护墙安全网:挡风系数Φ0=0.8, 体形系数μs=0.8×1.3=1.04, 风压标准:

下部架体:

挡风系数:

风压标准值:

梁侧模:体型系数μs=1.3

风压标准值:

(3) 计算节点风荷载:

顶端风荷载:

下端节点风荷载:

9片连续架体节点风荷载总合:

(4) 架体内力分析:

立杆拉力计算:

最大斜杆内力发生在最下端:

验算强度N=ΦAf=0.626×489×205=62.735KN (合格)

最大立杆拉力出现在第3轴:

(5) 最大拉力的平衡计算:

架体自重=1.662KN

XXX自重=0.6075KN

梁板钢筋=0.405KN

合格:2.674KN

3.浅谈钢结构稳定性设计 篇三

关键词：钢结构稳定性设计细部构造

稳定性是钢结构工程设计中需要重点考虑的内容之一,现实生活中因钢结构失稳造成的工程事故案例也较多,如美国哈特福特城的体育馆平面92m×110m的网架结构,突然于1978年坠落地面,原因是由于压杆屈曲失稳; 1988年我国也曾发生13·2m×18·0m钢网架因腹杆稳定不足在施工过程中塌落的事故; 2010年1月3日下午,昆明新机场38m钢结构桥跨突然垮塌,造成7人死亡、8人重伤、26人轻伤,原因是桥下钢结构支撑体系突然失稳, 8m高的桥面随即垮塌下来。从上述案例可以看出,钢结构失稳破坏的原因通常是其结构设计不合理,存在结构设计缺陷所致,要从根本上杜绝此类事故的发生,钢结构稳定性设计是关键。

1、钢结构稳定性设计的概念

1.1强度与稳定的区别强度是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起的最大应力(或内力)是否超过建筑材料的极限强度,因此它是一个应力问题。极限强度的取值因材料的特性不同而异,对钢材是取它的屈服点。稳定主要是找出外部荷载与结构内部抵抗力间不稳定的平衡状态,即变形开始急剧增长而需设法避免进入的状态,因此它是一个变形问题。例如轴压柱,当失稳时柱的侧向挠度使柱中增加很大的附加弯矩,从而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度,此时,失稳是柱子破坏的主要原因。

1.2钢结构失稳的分类1)有平衡分岔的稳定问题(分支点失稳)。完善直杆轴心受压时的屈曲和平板中面受压时的屈曲均属于这一类。2)无平衡分岔的稳定问题(极值点失稳)。由建筑钢材做成的偏心受压构件,在塑性发展到一定程度时丧失稳定的能力,属于这一类。3)跳跃失稳是一种不同于以上两种类型的稳定问题,它是在丧失稳定平衡之后跳跃到另一个稳定平衡状态。

2、钢结构稳定性设计的原则

2.1钢结构布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求目前钢结构大多数是按照平面体系来设计的,如桁架和框架。保证这些平面结构不出现平面外失稳,需要从结构整体布置来解决,如增加必要的支撑构件等。要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致。

2.2结构计算简图需与实用计算方法所依据的简图一致当设计单层或多层框架结构时,通常不做框架稳定分析而只做框架柱的稳定计算。采用这种方法计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数,应通过框架整体稳定分析得出,使柱稳定计算等效于框架稳定计算。《钢结构设计规范》(GB50017-2003)对单层或多层框架给出的柱计算长度系数采用了5条基本假定,其中包括:“框架中的所有柱子是同时丧失稳定的,即各柱同时达到其临界荷载”,按照这条假定,框架各柱的稳定参数、杆件稳定计算的常用方法,是依据一定的简化假设或者典型情况得出的,设计者需确认所设计的结构符合这些假设时才能正确应用。

2.3钢结构的细部构造设计与构件的稳定计算应一致保证钢结构的细部构造设计与构件的稳定计算相符合,是钢结构设计中需要高度注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接,应分别赋与它足够的刚度和柔度,对桁架节点应尽量减少杆件偏心。但是,当涉及稳定性能时,构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如,简支梁就抗弯强度来说,对不动铰支座的要求仅仅是阻止位移,同时允许在平面内转动。然而在解决梁整体稳定时上述要求就不够了,支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转,同时允许梁在平面内转动和梁端截面自由翘曲,以符合稳定分析所采取的边界条件。

3、钢结构稳定性的分析方法

钢结构稳定问题的分析都是针对在外荷载作用下结构存在变形的条件下进行的,此变形应该与所研究的结构或构件失稳时出现的变形相对应。结构变形与荷载之间呈非线性关系,稳定计算属于非线性几何问题,采用的是二阶分析方法。稳定计算所确定的不论是屈曲荷载还是极限荷载,都可视为所计算的结构或构件的稳定承载力。

3.1静力法静力法即静力平衡法,是根据已发生了微小变形后结构的受力条件建立平衡微分方程,然后解出临界荷载。在建立平衡微分方程时遵循如下基本假定:1)构件是等截面直杆。2)压力始终沿构件原来轴线作用。3)材料符合胡克定律,即应力与应变成线性关系。4)构件符合平截面假定,即构件变形前的平截面在变形后仍为平截面。5)构件的弯曲变形是微小的,曲率可以近似地用挠度函数的二阶导数表示。根据以上假定条件可建立平衡微分方程,代入相应的边界条件,即可解得两端铰支的轴压构件的临界荷载。

3.2能量法能量法是求解稳定承载力的一种近似方法,通过能量守恒原理和势能驻值原理求解临界荷载。1)能量守恒原理求解临界荷载。保守体系处在平衡状态时,贮存在结构体系中的应变能等于外力所做的功,即能量守恒原理。其临界状态的能量关系为:ΔU =ΔW式中ΔU——指应变能的增量;ΔW——指外力功的增量。由能量守恒原理可建立平衡微分方程。2)势能驻值原理求解临界荷载。势能驻值原理指:受外力作用的结构,当位移有微小变化而总势能不变,即总势能有驻值时,结构处于平衡状态。表达式为:dΠ=dU-dW =0式中dU——指虚位移引起的结构内应变能的变化,它总是正值;dW——指外力在虚位移上作的功。

3.3动力法处于平衡状态的结构体系,如果施加微小干扰使其发生振动,这时结构的变形和振动加速度都和已经作用在结构上的荷载有关。当荷载小于稳定的极限荷载值时,加速度和变形的方向相反,因此干扰撤去后,运动趋于静止,结构的平衡状态是稳定的;当荷载大于稳定的极限荷载值时,加速度和变形的方向相同,即使撤去干扰,运动仍是发散的,因此结构的平衡状态是不稳定的。临界状态的荷载即为结构的屈曲荷载,可由结构的振动频率为零的条件解得。

4、钢结构稳定性设计的几点体会

（1)目前钢结构设计多借助钢结构计算机软件进行结构受力计算,结构和构件的平面内强度及整体稳定计算可依靠程序自动完成,结构和构件的平面外强度及稳定计算,需要设计者另做分析、计算和设计。此时可将整个结构按标高分解成多个不同布置形式的结构体系,在不同的水平荷载作用下,进行结构体系的强度和稳定计算。（2)受弯钢构件的板件局部稳定有两种方式:一是以屈曲为承载能力的极限状态,并通过对板件宽厚比的限制,使之不在构件整体失效前屈曲;二是允许板件在构件整体失效前屈曲,并利用其屈曲后强度,构件的承载能力由局部屈曲后的有效截面确定。对于不考虑屈曲后强度的梁局部稳定,可对梁设置横向或纵向加劲肋,以解决梁的局部稳定问题,加劲肋按《钢结构设计规范》(GB50017 -2003)规定设置;对于组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第4·4规定执行。（3)轴心受压构件和压弯构件局部稳定有两种方式:一是控制翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比;二是控制腹板计算高度与其厚度之比。对于圆管截面的受压构件,应控制外径与壁厚之比,加劲肋按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第5·4规定设置。

5、结语

钢结构因具有自重轻、强度高、工业化程度高等优点,在建筑工程中得到了广泛的应用,相信通过加强对结构的整体稳定、局部稳定以及平面外稳定的设计,克服结构设计缺陷,其应用的领域会越来越广泛。

参考文献:

[1]GB50017-2003,钢结构设计规范[S].

4.结构与稳定性教案 篇四

文化普遍性与特定性在人格结构研究中的论争

人格结构的研究存在两种分歧:一种是以大五模型为代表的文化普遍性观点;另一种是以本土心理学为代表的文化特定性观点.本研究认为,不应该把人格文化的普遍性和特定性视为互相矛盾、彼此排斥的关系,而应承认人格既有普遍性也有文化特定性的.成分.人格结构是文化普遍性和文化特定性的统一.

作 者：孙晓杰 杨丽珠 SUN Xiao-jie YANG Li-zhu  作者单位：孙晓杰,SUN Xiao-jie(辽宁师范大学,教育学院,辽宁,大连116029;东北财经大学,辽宁,大连,116025)

杨丽珠,YANG Li-zhu(辽宁师范大学,教育学院,辽宁,大连116029)

刊 名：辽宁师范大学学报（社会科学版） 英文刊名：JOURNAL OF LIAONING NORMAL UNIVERSITY(SOCIAL SCIENCES EDITION) 年，卷(期)： 30(6) 分类号：B848 关键词：人格特质   大五模型   本土心理学   文化普遍性   文化特定性  

5.建筑力学与结构教案7-8章 篇五

任课老师：杨维英

第七章：钢筋混凝土楼（屋）盖

内容提要：钢筋混凝土楼屋盖的类型及各自的受力特点

学习目标：理解单向板肋形楼盖，双向板肋形楼盖的受力特点和构造

理解钢筋混凝土现浇板式楼梯，梁式楼梯的构造要求

了解装配式楼盖的结构布置，预制梁板的形式及连接的构造要求 课前熟悉钢筋混凝土楼盖的分类：

按形式分：单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖 按施工分：现浇式、装配式和装配整体式

7.1现浇肋形楼盖

7.11受力特点

板一般四边均有支承，板上的荷载通过双向受弯传到四边支承的构件上。但当区格板的长边l1与短边l2之比较大时，板上的荷载主要沿短边方向传递到支承构件上，而沿长边方向传递的荷载较小，可忽略不计。

《混凝土规范》规定，当l2/l1≤2.0时应按双向板计算；当2.0

单向板肋形楼盖构造简单、施工方便；双向板肋形楼盖较单向板受力好、板的刚度好，但构造较复杂、施工不够方便。

7.12单向板肋形楼盖

7.121结构平面布置（掌握结构平面布置方案）

在实际工程中，单向板、次梁、主梁的常用跨度为：单向板1.7～2.5m，一般不宜超过3m；次梁4～6m；主梁5～8m。

单向板肋形楼盖的结构平面布置方案通常有以下三种：

（1）主梁横向布置，次梁纵向布置（2）主梁纵向布置，次梁横向布置（3）只布置次梁，不布置主梁 7.122板的构造

（1）板厚：单向板板厚一般取l0/35～l0/40，悬臂板可取l0/10～l0/12（2）板中受力钢筋：板中受力钢筋有板面承受负弯矩的板面负筋和板底承受正弯矩的受力钢筋，选择板内正、负钢筋时，一般宜使它们的间距相同而直径不同，但直径不宜多于两种。

连续单向板中受力钢筋的配筋方式有弯起式和分离式两种

（3）板中构造钢筋（重点）：分布钢筋；与主梁垂直的附加负筋；与承重砌体墙垂直的附加负筋；板角附加短钢筋

熟记受力钢筋和构造钢筋的种类和伸入支座的要求

图7.6 墙边和角部附加负筋

7.123次梁的构造

次梁的截面高度一般为跨度的1/15～1/20，梁宽为梁高的1/3～1/2。纵向钢筋的配筋率一般为0.6％～1.5％。位于次梁下部的纵向钢筋除弯起外应全部伸入支座 次梁的一般构造要求与第3章受弯构件的配筋构造相同 7.124主梁的构造

主梁的截面高度一般为跨度的1/8～1/12，梁宽为梁高的1/3～1/2。主梁的一般构造要求与次梁相同。

次梁与主梁相交处，次梁传来的集中荷载有可能在主梁上产生斜裂缝而引起局部破坏，所以，在主梁与次梁的交接处应设置附加横向钢筋。

图7.9 附加横向钢筋布置

7.1.3 双向板肋形楼盖

（1）双向板的受力特点 ：双向板沿两个方向弯曲和传递荷载，即两个方向共同受力，所以两个方向均需配置受力钢筋

（2）板底板面裂缝形状：板底中部裂缝沿45°角向板的四角扩展，板顶面四角产生环状裂缝

（3）厚度：双向板的板厚不宜小于80mm。为满足板的刚度要求，简支板板厚应≥l01/45，连续板应≥l01/50（4）支撑梁的受力特点：沿短跨方向的支承梁承受板面传来的三角形荷载，沿长跨方向的支承梁承受板面传来的梯形荷载。7.2 装配式楼盖

7.2.1 结构平面布置方案 ：

（1）横墙承重（2）纵墙承重（3）纵横墙承重（4）内框架承重 7.2.2 预制板的形式 ：

常用的预制板有实心板、空心板、槽形板、T形板、夹心板

7.2.3 预制梁

一般混合结构房屋中的楼盖梁往往是简支梁或带悬挑的简支梁，也常采用连续梁 7.2.4 装配式楼盖的连接

（1）板与板的连接（2）板与墙或板与梁的连接（3）梁与墙的连接（4）对于抗震设防区的多层砌体房屋，当圈梁设在板底时，预制板应相互拉结，并与梁、墙或圈梁拉结

7.3 钢筋混凝土楼梯（重点）

1.现浇板式楼梯

形式及适用范围：由踏步板、平台板和平台梁组成，一般用于跨度在3m以内的小跨度楼梯较为经济。板式楼梯的下表面平整，施工支模方便，外观也较轻巧，但斜板较厚（为楼段板水平长度的1/25～1/30），当跨度较大时，材料用量较多。

受力特点：板式楼梯斜板承受均布面荷载作用，两端支承在平台梁上；平台板承受均布面荷载作用，两端支承在平台梁或墙上；平台梁承受楼梯斜板和平台板传来的均布线荷载作用，并传至墙体，由墙体再传给建筑物的基础。平台梁计算简图：见书上图7.29

板式楼梯的配筋：见书上图7.26 2.现浇梁式楼梯

形式及适用范围：由在斜板两侧或中间设置的斜梁、踏步板、平台板和平台梁组成。用于梯段较长时较为经济，但梁式楼梯的支模及施工均较板式楼梯复杂，且外观也显得笨重。受力特点：梁式楼梯的平台梁承受斜梁传来的集中荷载和平台板传来的均布荷载及平台梁自重。平台梁一般按简支梁计算

平台梁计算简图：见书上图7.32 梁式楼梯斜梁的配筋见书上图7.31 3.装配式楼梯的构造

常用的装配式楼梯有悬臂式楼梯、板式楼梯、小型分件装配式楼梯等。装配式楼梯一般各地均编有通用图，可根据制作、运输、吊装等条件选用。

作业布置：课后思考题7.2，7.3，7.6

第八章多层及高层钢筋混凝土房屋

内容提要：介绍钢筋混凝土多层及高层房屋的结构体系，以及框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的受力特点、构造要求和抗震措施。

学习目标：了解钢筋混凝土多层及高层房屋的常用结构体系的特点及适用高度； 理解框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的受力特点、构造要求 框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构抗震设计的一般规定和抗震构造措施。

课前：掌握高层建筑和多层建筑的定义；

结构内力，位移与高度的关系

8.1 常用结构体系

多层及高层钢筋混凝土房屋的常用结构体系可分为四种类型：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构，各有不同的适用高度和优缺点。

8.1.1 框架结构体系

概念：采用梁、柱组成的框架体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载

优点：建筑平面布置灵活，可做成需要较大空间的会议室、餐厅、办公室及工业车间、实验室等，加隔墙后，也可做成小房间 缺点：框架结构的侧向刚度较小，水平位移大

适用层数：6～15层，非地震区也可建到15～20层。8.1.2 剪力墙结构体系

概念：将房屋的内、外墙都做成实体的钢筋混凝土结构 优点：整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形很小。缺点：剪力墙间距太小，平面布置不灵活，结构自重较大 适用层数：10~50层

8.1.3 框架－剪力墙体系

概念：在框架中设置一些剪力墙，就成了框架－剪力墙(简称框－剪)体系

优点：结构总体刚度加大，侧移减小。同时，通过框架和剪力墙协同工作，通过变形协调，使各种变形趋于均匀，改善了纯框架或纯剪力墙结构中上部和下部层间变形相差较大的缺点

适用层数：15～25层，一般不宜超过30层

8.1.4 简体体系

概念：由筒体为主组成的承受竖向和水平作用的结构

8.2 框架结构

8.2.1 框架结构类型

（1）全现浇框架

优点;整体性及抗震性能好，预埋铁件少，较其他形式的框架节省钢材等。

缺点:模板消耗量大，现场湿作业多，施工周期长，在寒冷地区冬季施工困难等。（2）装配式框架

优点：构件质量容易保证，并可节约大量模板，改善施工条件，加快施工进度，缺点：结构整体性差，节点预埋件多，总用钢量较全现浇框架多，施工需要大型运输和拼装机械，在地震区不宜采用。

（3）装配整体式框架

优点：保证了节点的刚性，提高了框架的整体性，省去了大部分预埋铁件，节点用钢量减少 缺点：增加了现场浇筑混凝土量

（4）半现浇框架

优点：全现浇简单，而整体受力性能比全装配优越。梁、柱现浇，节点构造简单，整体性较好；而楼板预制，又比全现浇框架节约模板，省去了现场支模的麻烦

8.2.2 框架结构的受力特点

框架结构承受的荷载包括竖向荷载和水平荷载。竖向荷载包括结构自重及楼（屋）面活荷载，一般为分布荷载，有时有集中荷载。水平荷载主要为风荷载。

在高层框架结构中，竖向荷载的作用与多层建筑相似，柱内轴力随层增加而增加，而水平荷载的内力和位移则将成为控制因素。

侧移由2部分组成：第一部分侧移由柱和梁的弯曲变形产生；第二部分侧移由柱的轴向变形产生

框架抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸。通常梁柱截面惯性较小，侧向变形较大，所以称框架结构为柔性结构。

竖向活荷载具有不确定性。梁、柱的内力将随竖向活荷载的位置而变化。风荷载也具有不确定性，梁、柱可能受到反号的弯矩作用，所以框架柱一般采用对称配筋。8.2.3 现浇框架节点构造

具体有四点要求，见书上164页

8.3 剪力墙结构

了解几点要求：（1）为保证墙体的稳定及浇灌混凝土的质量，钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的1/25，也不应小于140mm。（2）（3）（4）采用装配式楼板时，楼板搁置不能切断或过多削弱剪力墙沿高度的连续性，剪力墙至少应有60%面积与上层相连。

钢筋混凝土剪力墙中，混凝土不宜低于C20级

剪力墙上开洞时，洞口边缘必须配置钢筋，必要时应配斜筋以抵抗洞口角部的应力集中。

熟读书上166页的图8.12 剪力墙截面的配筋形式和图8.13洞口配筋

8.4 框架－剪力墙结构简介

8.4.1 框架－剪力墙结构的受力特点

剪力墙的变形以弯曲型为主，框架的变形以剪切型为主。在框-剪结构中，框架和剪力墙由楼盖连接起来而共同变形。

剪力墙负担大部分水平力；另外，框架和剪力墙分担水平力的比例，房屋上部、下部是变化的。在房屋下部，由于剪力墙变形增大，框架变形减小，使得下部剪力墙担负更多剪力，而框架下部担负的剪力较少。在上部，情况恰好相反，剪力墙担负外载减小，而框架担负剪力增大。

8.4.2 框架－剪力墙的构造要求

（1）剪力墙是主要的抗侧力构件，承担着大部分剪力，因此构造上应加强。

（2）剪力墙的厚度不应小于160mm，也不应小于h/20（h为层高）。（3）剪力墙墙板的竖向和水平方向分布钢筋的配筋率均不应小于0.2%，直径不应小于8mm，间距不应大于300mm，并至少采用双排布置。

（4）剪力墙周边应设置梁（或暗梁）和端柱组成边框。（5）剪力墙水平和竖向分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la。

（6）剪力墙洞口上、下两边的水平纵向钢筋不应少于2根直径12mm的钢筋，钢筋截面面积分别不宜小于洞口截断面的水平分布钢筋总截面面积的1/2。

（7）当剪力墙墙面开有非连续小洞口，且在整体计算中不考虑其影响时，应将洞口处被截断的分布筋量分别集中配置在洞口上、下和左、右两边，且钢筋直径不应小于12mm，穿过连系梁的管道宜预埋套管，洞口上、下的有效高度不宜小于梁高的1/3，且不宜小于200mm，洞口处宜配置补强钢筋，熟读书上168页图8.16 洞口补强配筋示意

8.5 多层及高层钢筋混凝土房屋措施

8.5.1 地震基本知识

(1)地震及其破坏作用 地震是指由于人工爆破、矿山开采、工程活动以及火山爆发、地壳的运动所引起的地面震动。地震破坏的主要表现有：1）地表破坏现象；2）房屋结构破坏 8.5.1.2 地震震级和烈度 掌握几个定义

（1）地震震级：表示地震本身能量大小的一种度量，其数值是根据地震仪记录到的地震波图表确定。震级用M表示。

（2）地震烈度:指某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度。一次地震，表示地震大小的震级只有一个。(3)震中烈度：震中区的烈度

并了解表8.1中国地震烈度表的内容 8.5.1.3 建筑地震设防（1）抗震设防的依据

一个地区在一定时期（我国取50年）内在一般场地条件下按一定的概率（我国取10%）可能遭遇到的最大地震烈度称为基本烈度。

抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般取基本烈度。

（2）建筑抗震设防分类

建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。（3）抗震设防标准

抗震设防标准是指衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要性确定。具体的4个标准见书上170页

（4）抗震设防的目的（重点）

抗震设防的目的是在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。

三个基本水准原则：小震不坏、中震可修、大震不倒 8.5.1.4 抗震设计的基本要求

所谓建筑抗震概念设计指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

基本内容和要求如下：

（1）场地和地基的要求

（2）建筑设计和建筑结构的规则性（3）结构体系的要求

8.5.2 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震措施

8.5.2.1 震害特点

（1）钢筋混凝土框架房屋的震害

①结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层

②柱端与节点的破坏较为突出

③砌体填充墙的破坏较为普遍

④防震缝的震害也很普遍

（2）高层钢筋混凝土抗震墙结构和钢筋混凝土框架－抗震墙结构房屋的震害

①设有抗震墙的钢筋混凝土结构有良好的抗震性能

②连系梁和墙肢底层的破坏是抗震墙的主要震害

具体的震害特点见书上172页 8.5.2.2 抗震设计的一般规定

(1)钢筋混凝土高层建筑房屋的适用高度和高宽比（2）抗震等级

①框架－抗震墙结构，在基本震型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，②裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级

③当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。④抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑，应按表8.3确定抗震等级（3）防震缝

①框架结构房屋的防震缝最小宽度，当高度不超过15m时，可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。

②框架－抗震墙结构房屋的防震缝宽度可用①项规定数值的70%，抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用①项规定数值的50%，且均不宜小于70mm。

③防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。

(4)抗撞墙

（5）纵向钢筋锚固和连接 现浇钢筋混凝土框架梁、柱的纵向受力钢筋的连接方法，一、二级框架柱的各部位及三级框架柱的底层宜采用机械连接接头，也可采用绑扎搭接或焊接接头；三级框架柱的其他部位和四级框架柱可采用绑扎搭接或焊接接头。（6）箍筋的要求

箍筋末端应作135°的弯钩，弯钩的平直部分的长度不应小于10d（d为箍筋直径），高层建筑中尚不应小于75mm 8.5.2.3 抗震构造措施

(1)框架结构的抗震措施

1)梁的截面尺寸宜符合下列各项要求：截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比不宜大于4；净跨与截面高度之比不宜小于4。

2)梁的纵向钢筋配置应符合下列各项要求：梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%，且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25，二、三级不应大于0.35；梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配置筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5，二、三级不应小于0.3。

3)梁端箍筋加密区的长度，箍筋的最大间距和最小直径应按表8.9（详见P177）采用，当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径应增大2mm。

4)柱的截面尺寸宜符合下列各项要求：截面的宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱直径不宜小于350mm；剪跨比宜大于2；截面长边与短边的边长比不宜大于3。

5)柱的纵向钢筋配置应符合下列各项要求：宜对称配置；截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm；柱总配筋率不应大于5%；一级且剪跨比不大于2的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%；边柱、角柱及抗震墙端柱在地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%； 6)柱的箍筋加密范围应按下列规定采用： ①柱端，取截面高度（圆柱直径）、柱净高的1/6和500mm三者的最大值；

②底层柱，柱根不小于柱净高的1/3。当有刚性地面时，除柱端外尚应取刚性地面上下各500mm；

③剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。一般情况下，加密区箍筋的最大间距和最小直径应按表8.12（详见P178）采用。7）框架梁、柱纵向钢筋在节点核心区的锚固和搭接

(2)抗震墙结构抗震构造措施 1)抗震墙的厚度，一、二级不应小于160mm且不应小于层高的1/20，三、四级不应小于140mm且不应小于层高的1/25。

2)抗震墙竖、横向分布钢筋的配筋，应符合下列要求：

①一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%；四级抗震墙不应小于0.20%；钢筋最大间距不应小于300mm，最小直径不应小于8mm。

②部分框支抗震墙结构的抗震墙底部加强部位，纵向及横向分布钢筋配筋率均不应小于0.3%，钢筋间距不应大于200mm。

3)抗震墙两端和洞口两侧应设置边缘构件，并应符合下列要求

①抗震墙结构，一、二级抗震墙底部加强部位及相邻的上一层应按表8.14设置约束边缘构件。

②部分框支抗震墙结构，一、二级落地抗震墙底部加强部位及相邻的上一层的两端应设置符合约束边缘构件要求的翼墙或端柱，洞口两侧应设置约束边缘构件；不落地抗震墙应在底部加强部位及相邻的上一层的墙肢两端设置约束边缘构件。

4)抗震墙的约束边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙，如图8.21所示。5)抗震墙的构造边缘构件的范围宜按图8.21采用；构造边缘构件的配筋应满足受弯承载力要求，并宜符合表8.15（详见P182）的要求。

6）抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时，应按柱的要求进行设计，箍筋应沿全高加密。7）

一、二级抗震墙跨高比不大于2且墙厚不小于200mm的连系梁，除普通箍筋外宜另设斜向交叉构造钢筋。

8）顶层连系梁的纵向钢筋锚固长度范围内应设置箍筋，(3)框架－抗震墙结构抗震构造措施

①抗震墙的厚度不应小于160mm且不应小于层高的1/20，底部加强部位的抗震墙厚度不应小于200mm且不应小于层高的1/16，抗震墙的周边应设置梁（或暗梁）和端柱组成的边框；端柱截面宜与同层框架柱相同，并应满足框架结构柱的抗震要求；抗震墙底部加强部位的端柱和紧靠抗震墙洞口的端柱宜按柱箍筋加密区的要求沿全高加密箍筋。

②抗震墙的竖向和横向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%，并应双排布置，拉筋间距不应大于600mm，直径不应小于6mm。

③框架－抗震墙结构的其他抗震构造措施应符合对框架和抗震墙的有关要求。

6.结构与稳定性教案 篇六

课题：细胞膜的结构和物质转运功能 课时：1学时 授课人：

一、教学目的与要求：

1.掌握：细胞膜的物质转运功能中的易化扩散、主动转运机制。2.熟悉：单纯扩散、继发性主动转运、出胞与入胞式物质转运。3.了解：细胞膜的化学组成和分子结构。

二、教学重点和难点：

重点：跨膜物质转运的方式。难点：钠钾泵。

三、教学方法设计：

引入：生物体的结构和功能的基本单位是细胞，虽然不同的细胞形态结构和功能活动上有千差万别，但其一些基本功能却具有共同的特征。细胞的结构包括细胞膜、细胞质、细胞器和细胞核。细胞与细胞之间相互独立又有物质、能量和信息的交换传递，细胞膜可以保证这一功能的正常。这堂课我们来学习细胞基本功能之一——细胞膜的结构和物质转运功能。

然后介绍细胞膜的化学成分和结构模型，根据不同性质的物质讲授各种物质转运方式，重点介绍易化扩散和主动转运。

讲授过程中结合启发式提问。

四、教具和教学手段：

多媒体课件

五、教学过程和板书设计：

细胞的跨膜物质转运和信号传递功能

一、膜的化学组成和结构模型

流体镶嵌模型(图)

1.组成：膜脂质、膜蛋白质、糖类（图）

2.结构模型：流体镶嵌模型

① 细胞膜由脂双层和蛋白质组成； ② 磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相，组成生物膜的骨架结构； ③ 蛋白质或结合在脂双层表面，或镶嵌在其内部，或膜跨整个脂双层； ④ 蛋白质分布具有不对称性； ⑤ 生物膜具有流动性。

二、细胞膜的物质转运功能

被动转运

单纯扩散

易化扩散：通道介导的易化扩散；载体介导的易化扩散 主动转运

原发性主动转运（Na＋-K＋泵）继发性主动转运 胞吞和胞吐

单纯扩散

1.定义：脂溶性小分子物质由高浓度向低浓度跨膜移动的过程 2.实例：O2、CO2、NO ／脂肪酸、类固醇 3.特点：小分子／脂溶性分子 4.动力来源：物质的跨膜浓度差 5.转运特点

• 不需另外消耗能量；

• 不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”； • 无饱和性；

• 扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关。

易化扩散

1．定义：非脂溶性小分子物质，在特殊膜蛋白质帮助下，由高浓度向低浓度一侧转运的过程。

2．特点：

① 高浓度→低浓度；

② 膜蛋白介导；

③ 不消耗能量。

3．通道介导的易化扩散--离子通道

① 实例：Na +、K+等离子

② 特点：a．选择性（图）

b．门控性（图）：电压门控通道；化学门控通道；机械门控通道

③动力来源：物质的跨膜浓度差和电位差

4．载体介导的易化扩散（图）

① 实例：氨基酸、葡萄糖顺浓度差的跨膜转运（图）

② 特点：a．结构特异性

b．饱和性

c．竞争性抑制

③动力来源：物质的跨膜浓度差

主动转运

1．定义：指细胞膜将物质分子（或离子）逆浓度差和电位差转运的过程。

2．特点：a.需要消耗能量，能量由分解ATP来提供；

b.依靠特殊膜蛋白(泵)的“帮助”；

c.是逆电-化学梯度进行的。

3．分类： 1）.原发性主动转运；如：Na+-K+泵、H+-K+泵等

2）继发性主动转运；如：葡萄糖、氨基酸

1）原发性主动转运

定义：指细胞膜通过本身的某种耗能过程，将物质的 分子或离子逆电-化学梯度进行跨膜转运。

Na+-K+ 泵（Na+-K+-ATP酶）（图）

激活：细胞内的[Na+ ]升高、细胞外的[K+ ]升高

生理作用：泵出Na+，泵进K+，维持胞外高钠、胞内高钾状态。

a.维持细胞渗透压，防止细胞肿胀 b.细胞内高K+是许多代谢反应必需 c.钠钾泵造成的胞内外Na+、K+的不均衡分布是产生生物电从而

维持兴奋的前提

d.Na+的不均衡分布构成了继发性主动转运的条件

2）继发性主动转运（协同转运）

定义：指某种物质的逆浓度梯度的转运是依赖于另一物质的浓度差造成的势能而实现的。

特点：a.逆浓度梯度或逆电位梯度的转运

b.间接消耗能量伴随着Na+的跨膜运

实例：小肠上皮、肾小管上皮等对葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收（图）

胞吞和胞吐

大分子物质进出细胞的方式：

1．胞吞：指细胞外的大分子物质或某些物质团块进入细胞的过程。2．胞吐：指物质由细胞排出的过程。

六、小结

1．细胞膜的结构

2.细胞膜的物质转运功能

七、作业

1．试述细胞膜的跨膜物质转运方式及特点。2.简述钠-钾泵的工作过程和生理意义。

八、参考资料

7.结构与稳定性教案 篇七

我国西部地区多为地形复杂的山区, 在这些地区所涉及的公路、房屋建设均和边坡支护有关联。随着科学技术的不断发展, 一些以岩土锚固技术为核心的新型支护结构被广泛应用边坡支护, 传统的边坡支护结构具有造价高、操作复杂、稳定性差、支护高度受限等不足, 而这种新型的支护结构具有经济性、外形美观、稳定性强等特点, 有效弥补了传统支护结构的不足之处, 在边坡支护工程中具有较高的应用价值。另外, 还可以结合相关绿化措施, 有效应用于公路、铁路和房屋建设中, 避免发生滑坡现象, 对保护周边环境及人身安全具有重要意义。

2 框架预应力锚杆结构模型

框架预应力锚杆支护结构属于轻型挡土结构, 主要由挡土板、墙后土体、锚杆和框架组成。其中横梁、立柱和挡土板组成了框架, 这三者连接处和楼盖的竖向梁板结构体系相似, 锚杆锚头与框架在立柱与横梁交叉处进行连接, 内端锚固被固定在土体中。挡土板水压力或土压力的传递流程为:土压力或水压力-钢拉杆-水泥砂浆-土层摩擦力-锚固区的稳定地层中, 以承受挡土板的土压力或水压力对支挡结构的作用力, 框架预应力锚杆支护结构立面图如图1所示。

在框架预应力锚杆边坡支护结构中, 锚杆的主要作用在于对土体的力学性能与受力状态进行改善, 将传统支护结构的被动型挡护转变为利用土体自身能力的主动型挡护, 对土体位移进行有效控制。若边坡向外的破坏力不断增加, 锚杆支护即可随之增大, 直至超出极限平衡, 从而对边坡的稳定性造成破坏, 若将锚杆拔出, 其支护力会逐步减小, 而形成轻型柔性支护结构。由于框架预应力锚杆支护边坡已完全克服了传统边坡支护结构的弊端, 再加上在具体的施工工程中对边坡的扰动较小, 预应力锚杆可对边坡变形进行有效控制。在工程施工完成后, 还可采取符合生态支护理念的绿化措施进行施工, 可见, 尽管框架预应力锚杆支护的作用机理与理论研究尚不成熟, 但仍被广泛应用于边坡支护中, 框架预应力锚杆支护结构剖面图见图2。

3 框架预应力锚杆稳定性的计算

3.1 圆弧滑动法

该方法主要适用于一些土质边坡或规模较大的岩质边坡中, 在已经确定滑移面的基础上, 边坡的稳定性可根据以下公式予以计算:

上述 (1) ~ (3) 式中:Ks表示边坡稳定性系数;MR、MT分别表示表示滑动面上抗滑力矩的总和、总下滑力矩总和;n表示滑动体分条数;H表示边坡支护的具体高度;m表示锚杆的层数;γ0表示重要性系数;R表示滑移面圆弧的半径;Wi表示第i分条土重;bi表示第i分条的宽度;Y表示圆心至地表面的主要距离;Cik表示第i分条滑裂面处粘聚力的具体值;准ik表示第i分条滑裂面处内摩擦角的具体值;θi表示第i分条滑裂面处切线与水平面之间的夹角;αj表示第j层锚杆与水平面的夹角;Li表示第i分条滑裂面处弧长;s表示滑动体单元的厚度;q0表示边坡顶面荷载的分布;F表示框架锚杆底部水平推力的标准值。

3.2 圆弧滑动条分法

利用圆弧滑动条分法对边坡稳定性进行计算, 在确定滑移面的情况下, 即可获得准确的稳定性系数, 因此, 将危险性较高的滑移面确定下来, 即可计算出最小安全系数, 并根据该系数来判断边坡的稳定性是否满足相关要求。确定危险性较高滑移面的具体内容为:

3.2.1 两个假设

(1) 假设圆心不会出现在直线OC的右侧和直线CE下侧, 根据几何关系, 则圆弧上任意切线与水平面的夹角为0~90°; (2) 边坡危险性最高滑移面圆弧经过基坑底面的A处, 见图4。

3.2.2 建立搜索模型

如图4所示, 建立以O′ (-x′, -z′) 为圆心、O (0, 0) 为坐标原点的直角坐标系。圆弧圆心O′的所在区域为矩形OCDE, 以R为圆弧半径。在具体的搜索过程章, 根据圆心位置的变化情况, 来搜索滑移面, 并对其对应的稳定性系数进行计算。在所建的坐标系中, 建立圆心O′与稳定性计算公式之间函数关系Var (-x′, -z′) , 相关变量的详细计算内容如下:

图5表示锚杆在圆弧面外锚固体的具体长度, 以第j层锚杆与圆弧交点为中心C (Xj) Zj+ΔZj, lfj、Lnj分别表示滑移面内锚杆长度和滑移面外锚杆长度, 则锚杆总长度的计算公式为:

4 工程实例

4.1 工程概况

某大楼的边坡支护分为上下两级, 第二级边坡采用框架锚杆进行支护, 支护高度为12m, 边坡重要性系数和安全系数分别取1.0、1.3, 边坡土体的设计参数见表1。

注:边坡高度H=10.0m。

4.2 支护方法及设计结果

利用框架锚杆预应力锚杆进行支护, 并对其结构整体稳定性进行验算。相关验算结果是满足相关稳定性要求的, 框架锚杆支护设计剖面如图6所示。

5 结论及讨论

(1) 极易极限平衡理论, 通过圆弧滑动条分法建立最危险滑移面搜索模型, 并根据该模型, 推导出了滑移面圆心与安全系数之间的函数关系, 并利用计算机技术来确定圆心所在区域, 从而对框架预应力锚杆支护结构的稳定性进行验算, 大大提高了滑移面搜索的效率和质量。

(2) 支护结构、锚杆会对土体边坡的稳定性产生影响, 且最危险滑移面是随着设计参数的变化而发生变化的, 而通过经验公式来确定最危险滑移面是不可靠的, 而通过计算机动态搜索技术来确定最危险滑移面具有一定的科学性和合理性。

(3) 对框架预应力锚杆支护结构的稳定性进行验算, 所建立的计算模型尚存在较多不完善之处, 比如:土体参数的不确定性、锚杆与土体的相互作用等因素会影响边坡的稳定性, 因此, 应进一步完善和改进其中存在的问题。同时, 还应加强对数值计算、计算机仿真等方面的研究, 以确保边坡支护的稳定性。

摘要：支护结构、锚杆会对土体边坡的稳定性产生影响, 在这种情况下, 结合土体边坡滑动面的极限平衡理论, 利用圆弧滑动条分法, 针对边坡危险性较高的滑移面, 建立了相应的搜索模型, 并对边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系进行分析。本文主要利用计算机技术确定滑移面圆心所处的具体位置, 并采用网格法在圆心范围内搜索危险性较高的滑移面圆心, 有效实现了框架预应力锚杆边坡支护结构稳定性的准确计算, 并在基础上, 对框架预应力锚杆稳定性的相关计算软件进行研究, 仅供参考。

关键词：预应力锚杆,边坡支护,滑移面

参考文献

[1]惠趁意, 朱彦鹏, 叶帅华.预应力锚杆复合土钉支护边坡稳定性分析[J].岩土工程学报, 2013, 35 (zk2) :325~329.

[2]周勇, 王栋良, 赵红, 等.强降雨条件下岩土互层边坡稳定性分析[J].甘肃科学学报, 2015, 27 (2) :60~63.

8.结构与稳定性教案 篇八

关键词：扬水泵站；水力机械；运行管理

泵站是解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化当今三大水资源问题的有效工程措施之一，承担着区域性的防洪、除涝、灌溉、调水和供水的重任，主要用于农田排灌、城市给排水以及跨流域调水等，在水资源的合理调度和管理中起着不可替代的作用。同时，泵站又为耗能大户，设备维护和更新费用高，因此，泵站的安全运行、优化管理以及养护就显得尤为重要。为了确保水泵站建设项目中的扬水泵站长久发挥效益，文章从泵房整体稳定性、机械设备和电气设备几个方向，对供水泵站结构设计和安全管理运行提出了一些看法。

1 泵房稳定分析及地基处理

1.1 泵房稳定分析

泵房稳定分析可采取一个典型机组段或一个联段作为计算单元。用于泵房稳定分析的荷载应包括：自重、静水压力、扬压力、土压力、泥沙压力、波浪压力、地震作用及其他荷载等。其计算应遵守下列规定：

（1）自重包括泵房结构自重、填料质量和永久设备质量。

（2）静水压力应根据各种运行水位计算。对于多泥沙河流，应考虑含沙量对水容重的影响。

（3）扬压力应包括浮托力和渗透压力。渗透压力应根据地基类别，各种运行情况下的水位组合条件，泵房基础底部防渗、排水设施的布置情况等因素计算确定。

（4）土压力应根据地基条件。回填土性质、泵房结构可能产生的变形情况等因素，按主动土压力或静止土压力计算。计算时应计及填土面上的超载作用。

（5）泥沙压力应根据泵房位置、泥沙可能淤积的情况计算确定。

（6）波浪压力可采用官厅一鹤地水库公式或莆田试验站公式计算确定。在设计水位时，风速宜采用相应时期多年平均最大风速的1.5～2.0倍；在最高运行水位或洪（涝）水位时，风速宜采用相应时期多年平均最大风速。

地震作用可按国家现行标准《水工建筑物抗震设计规范》的规定计算确定。其他荷载可根据工程实际情况确定。设计泵房时应将可能同时作用的各种荷载进行组合。

1.2 泵房地基稳定性处理

泵房的地基处理方案应综合考虑地基土质、泵房结构特点施工条件和运行要求等因素，经技术经济比较确定。换土垫层桩基础、沉井基础、振冲砂（碎石）桩和强夯等常用地基处理设计应符合国家现行标准《水闸设计规范》及其他有关专业规范的规定。泵房地基中有可能发生“液化”的土层应挖除。当该土层难以挖除时，宜采用桩基础、振冲砂桩或强夯等处理措施，也可结合地基防渗要求，采用板桩或截水墙围封。泵房地基为湿陷性黄土地基，可采用重锤表层夯实、换土垫层、灰土桩挤密、桩基础或预浸水等方法处理，并应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》的规定。泵房基础底面下应有必要的防渗设施。泵房地基为膨胀土地基，在满足泵房布置和稳定安全要求的前提下，应减小泵房基础底面积，增大基础埋置深度。

2 水泵站水力机械及辅助设备要求

（1）应满足泵站设计流量、设计扬程及不同时期供排水的要求。

（2）在平均扬程时，水泵应在高效区运行；在最高与最低扬程时，水泵应能安全、稳定运行。

（3）应优先选用国家推荐的系列产品和经过鉴定的产品。当现有产品不能满足泵站设计要求时，可设计新水泵。

（4）具有多种泵型可供选择时，应综合分析水力性能、机组造价、工程投资和运行检修等因素择优确定。条件相同时宜选用卧式离心泵。

多泥沙水源主泵选型除符合以上规定外，还应满足下列要求：（1）应优先选用汽蚀性能好的水泵。（2）机组转速宜较低。（3）过流部件应具有抗磨蚀措施。（4）水泵导轴承宜用清水润滑或油润滑。（5）主泵台数宜为3～9台，流量变化幅度大的泵站，台数宜多；流量比较稳定的泵站，台数宜少。（6）备用机组数的确定应根据供水的重要性及年利用小时数确定，并应满足机组正常检修要求。（7）对于叶轮名义直径大于或等于160mm的轴流泵和混流泵，应有装置模型试验资料；当对过流部件型线做较大更改时，应重新进行装置模型试验。（8）离心泵和蜗壳式混流泵可采用车削调节方式改变水泵性能参数，对车削后的叶轮必须做静平衡试验。（9）水泵可降速或增速运行 增速运行的水泵，其转速超过设计转速5%时，应对其强度、磨损、汽蚀、水力振动等进行论证。

总结：

为保障水泵的正常运行，泵站有专业的水工日常维护队伍，对所有水工建筑物进行不定期日常检查，及时对厂房及照明系统进行维修，泵站巡线人员如发现水工设施受损，可即刻通知维护队伍进行维修，及时消除安全隐患。水泵日常维护工作的好坏直接影响着泵站供水生产，水泵维护工作要有计划性、统筹性、实效性，要分清日常维护工作的轻重缓急，有效解决生产中出现的问题，确保供水设备设施的安全完好。水泵建筑物的完好有效地保证了机电设备的正常运行，供水生产任务也就得以顺利完成，两者是相辅相成的。

参考文献

9.结构与稳定性教案 篇九

《结构的强度和稳定性》 教学设计

一、教材分析：

本节是“地质出版社”出版的教材《技术与设计2》中第一章第三节《结构的强度和稳定性》。共需2课时完成。本课为第1课时的学习。该章的总体设计思路是：认识结构——探析结构——设计结构——欣赏结构。“结构”与“设计”是该章的两个核心概念，结构的强度和稳定性则是结构设计中需要考虑的重要因素之一，是对结构及受力认识的基础上作进一步深入的学习。

二、教学目标：

知识与技能：

1、理解内力、强度、应力的概念，能进行简单的应力计算，掌握应力和强度的关系。

2、通过实验，明确强度与材料、强度与物体的形状及连接方式的关系。培养学生合作交流能力，对身边事物的观察能力。

3、理解稳定性的概念，及影响稳定性的因素。

过程与方法：通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得应用相关的理论知识。

情感态度价值观：让学生亲身体验注重交流，通过分析讨论得到结论，培养学生的观察分析能力，合作交流能力。

三、教学重点与难点：

重点：影响结构强度和稳定性的主要因素。

难点：应力的计算，强度与应力的关系，结构设计需要在容许应力范围之内。

四、学情分析：

总体来说学生对通用技术这门课程比较感兴趣。他们的思维、生活经验已有一定基础，并在前面章节的学习中已经初步掌握了结构的一些相关知识，在此基础上帮助学生从其生活世界中选择通俗感兴趣的主题和内容，对结构问题进行进一步探讨，上升到理论的高度。

五、教学策略： 本课采用在教学中充分利用实验、讨论、小组合作的教学方法。多举生活中的案例，进行师生互动探讨，帮助学生加深对知识的理解。

六、教学安排

1课时

七、教学过程：

（一）复习回顾，导入新课

教师引导学生回顾结构的概念，指出事物的性质：强度和稳定性

（二）知识构建

1、强度

对于结构变形，只给以“结实”“不结实”来评说是不够准确的，而对于结构的受力与变形应该有更科学的描述。通常，物体结构抵抗变形的能力，都以强度来表示，我们用应力来衡量强度。

（1）内力： 外力使构件发生变形的同时，构件的内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力。

（2）应力：作用在单位面积上的内力。【学生活动一】

（3）拓展：探讨强度和应力的关系

示例：粗绳和细绳，两种相比粗绳更结实，牢固，换句话说是抗拉强度更大。绳子所受拉力一定，即构件受到的外力一定，而粗的横截面积大，所以应力小，此时变形小，而抗变形的能力大，即强度大。

结论： 应力小，强度大 应力大，强度小 【学生活动二】

（4）结合课本分小组探究影响结构强度的因素，同时完成26页问题，答在学案上。

结构的强度，一般取决于它对张力和压力两方面的反应能力，具体取决于以下因素：

形状、材料（不同的材料有承受不同应力极限的能力）

材料的连接方式（不同的连接方式，受力传递方式和效果不一样）师生探讨：如何改进物体结构的强度？ 如：国家要求建筑楼面的水泥板必须将钢筋焊接起来，以形成整体，即是改进连接方式以增强强度。还可以采用强度大的形状，那么要求强度大的地方大都采用什么形状？例如拱形、三角形等：常见的拱形桥梁可以保存很多年；钻石很坚固，它由复杂的三角形和四面体形状构成。这些都是我们改进物体结构强度的思路。希望同学们根据本课的学习在实践中应用。

2、稳定性

教师活动：展示不倒翁，静止立在桌面上的不倒翁用手扳倒后最终还能稳稳立住，说明不倒翁维持其平衡状态的能力很强，即稳定性强。(1)稳定的概念

稳定指的不是状态绝对不变，而是指受扰后，允许状态有所波动，但当扰动消失后，能重新返回到原平衡状态，则为稳定，不能回到原有平衡状态，为不稳定。(2)结构稳定性

结构具有阻碍翻倒或移动的特性。

师生探究：哪些因素会影响结构的稳定性？

平放的砖头很稳定，把它竖起来就容易翻倒？瓶子里装了半瓶水很稳定，而空瓶子或是装满水的瓶子却比较容易翻到？不倒翁不倒的原因？ 我们的结论：物体要稳定，第一，它底面积要大；第二，重心要低。(3)影响结构稳定性的因素

结构的形状、重心的位置 补充：结构的底面积 【学生活动三】(4)合作探究

A、为什么有些结构看上去倾斜不稳，可实际是稳定的呢？ 例如：比萨斜塔等，展示比萨斜塔图片

结构稳定性的基本条件：重心所在点的垂线落在结构底面内。

B、不稳定的结构一定不好吗？举出生活中利用结构的不稳定的例子。举例：在地震多发地区，人们将酒瓶之类的物体倒置在地上，利用这一不稳定的结构实现预报地震的功能；过去农村地区人们用水桶打水常常要在水桶口的边缘绑上一重物，水桶到水面时能自动翻倒打水。

（三）总结提升

学生回顾、总结本节课的主要内容

大屏幕展示本节课的学习目标

俗话说，万丈高楼平地起。作为一个中学生，要想成为国家的栋梁之才，首先要打好基础，学好科技文化知识，还应有谦虚好学的品质，当然还要练就过硬的本领。

八、教学反思

本节课采用的教学方法较为恰当，学生保持了较高的学习热情，大量实例的引入是本节课成功的关键。

学案： 学习目标：

1、通过技术试验来理解结实（强度）和稳（稳定性）

2、理解内力、应力和强度，并可进行简单的应力计算，利用应力的概念来理解强度及影响结构强度的因素。

3、理解结构的重要性质稳定性及影响稳定性的因素。【知识概要】

1、强度：物体结构抵抗变形的能力。

2、内力，外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间随之产生的一种抵抗变形的抵抗力。

3、应力：作用在单位面积上的内力。

4、计算应力的公式：σ=N/S，N为内力，S为构件截面积。应力的计量单位为N/mm2或N/cm2

5、影响结构强度的因素：形状、材料、材料的连接方式。

6、稳定指的不是状态绝对不变，而是指受扰后，允许状态有所波动，但当扰动消失后，能重新返回到原平衡状态，此为稳定。不能回到原有平衡状态，为不稳定。

7、结构稳定性：结构具有阻碍翻到或移动的特性。

8、影响结构稳定性的因素：结构的形状（支撑地面形状、底面积大小有关）、重心的位置。【学生探究】

活动一：应力和强度的关系？

结论： 活动二：影响结构强度的因素?

结论: 活动三：为什么有些结构看上去倾斜不稳，可实际是稳定的呢？（拓展）结论：结构稳定性的基本条件：重心所在点的垂线落在结构底面内。比如比萨斜塔等。

测案

班级 姓名

选择：

1、分别在一根竹杆和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂相同质量的重物，竹杆比脆性塑料杆能挂更多重物而不会断裂，说明了（）影响结构的强度。A、材料

B、结构的形状

C、构件横截面形状

D、构件的连接方式

2、家用落地风扇的底座一般做得比较重，这是为了（）。A、增加风扇的强度

B、增加电风扇的稳定性

C、安装电线的需要

D、更加美观

3、在日常生活中，你所见到的以下哪一个结构是不属于利用不稳定的结构实现某些功能的。（）

A、游乐设施的跷跷板功能结构； B、房间门口的活页功能结构； C、学校运动场的篮球架结构；

D、圆珠笔的笔嘴结构

4、影响结构稳定性的因素有（）。

①物体的形状。②材料。③材料之间的联接方式。④物体重心的位置。A①②③

B②③

C①④

D①②③④

5、影响结构稳定性的因素不包括（）

A、结构的形状

B、重心的位置

C、材料 判断：

1、结构的稳定性和强度是结构设计必须考虑的重要内容，二者相互联系，相互影响。（）

2、一般情况下，不锈钢杯比纸杯的强度大，这说明结构的强度与材料有关。（）拓展：

10.结构与稳定性教案 篇十

版必修1 【课时目标】描述各种细胞器的结构，说出不同细胞器的主要功能。【课时重点】各种细胞器的结构与功能的统一。【课时难点】各种细胞器的结构与功能的统一。【尝试练习】

细胞膜以内的大部分物质构成了。细胞质中有各种 和透明、黏稠、流动着的液体。细胞器是 的结构，一般有 包被，如

等，有些也没有膜包被的，如。

一、内质网和核糖体

1、内质网：（1）结构：是由一系列 膜构成的囊腔和细管组成的。单位的组成与结构与质膜相同，即由 为基本支架。其实细胞内的膜组成成分与结构都与质膜是相同的。

（2）分类与功能：①粗面内质网：附着有 颗粒；通过网中细管运送粗面内质网上的 合成的蛋白质到高尔基体及细胞其他部位。

②光面内质网：无 颗粒附着；它的作用比较复杂，如人肝细胞中的光面内质网上有氧化酒精的酶，有些内质网中还有合成磷脂的酶。

（3）分布：向内连，向外连，使细胞内存在着一套复杂的。

2、核糖体：（1）结构：无 包被，由 组成。（2）功能： 的场所。

（3）分布：一部分游离在 中，一部分连在 上。

二、高尔基体：

1、结构：由一系列 膜构成的扁平小囊和由这些小囊产生的小泡组成。

2、功能：是真核细胞中的 系统，承担着 的任务。对粗面内质网运送过来的蛋白质，并分别运送到细胞内或细胞外的目的地。在植物细胞中与植物 的形成有关。

三、溶酶体：

1、分布：几乎存在于所有的 细胞中。

2、结构：细胞内具有 膜构成的囊状结构的细胞器，含有多种。

3、功能：能，如蛋白质、糖类、脂质、核酸等，称为细胞内的“ ”和“消化系统”。

四、线粒体

1、形态结构：光学显微镜下呈 状，在电子显微镜下可观察到线粒体是由内、外 层膜构成，外膜平整，内膜向内凹折叠而形成，两层膜间以及嵴周围是液态的。

2、功能： 的中心，其内有少量，能合成一部分自身所需的蛋白质。

五、质体：

1、分类：有 体和有色体两类。

2、叶绿体结构：外面有 层膜，内部是液态的，液态基质中有分布着 和其他色素的光合膜。

3、功能：白色体，叶绿体能进行。

六、液泡：

1、结构：由 膜包被，其内充满的水溶液称为。

2、特点：普遍存在于植物细胞中，刚分裂形成的植物细胞中有少量几个液泡，随细胞的生长，小液泡逐渐合并发展成一个大液泡，并占据在细胞中央，把细胞质挤到四周，把细胞核挤向一边。

3、植物花、果实的颜色是由 中的色素决定的，而叶片中的绿色是由 中的色素决定的，其他颜色有叶绿体中的叶黄素和胡萝卜素，也有液泡中的色素。

七、中心体：

1、结构：由 组成。

2、特点：存在于大部分真核细胞中，细胞中没有。细胞分裂时，可形成一个新的中心体。

3、功能：可能在 过程中起关键作用。

八、细胞溶胶：细胞质中除 以外的部分称为，其中含有多种，是 的场所。细胞溶胶中进行着由细胞器承担的生物化学外的其他所有生物化学反应。

【达标检测】

一、选择题（本题共有8小题，每小题3分，共24分）

1、（2013浙江14）下列关于细胞器的叙述，正确的是（）A．内质网和高尔基体均由单位膜构成 B．溶酶体是内质网断裂后形成的小泡 C．花、果实和叶的颜色与液泡无关 D．动物细胞的有丝分裂与中心体无关

2、（2008上海生物2）下列物质由肝细胞内核糖体合成的是（）A．转氨酶 B．糖原 C．胆汁 D．尿素

3、（2010全国大纲理综B1）下列关于高尔基体的叙述，错误的是（）A．高尔基体膜具有流动性 B．抗体从合成到分泌不经过高尔基体 C．高尔基体膜主要由磷脂和蛋白质构成 D．高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能

4、（2011安徽理综1）AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是（）

A．内质网和高尔基体 B．高尔基体和溶酶体 C．内质网和核糖体

D．溶酶体和核糖体

5、（2011上海生物2）在蝌蚪发育成蛙的过程中，对尾部消失起主要作用的细胞器是（）A．溶酶体 B．中心体 C．线粒体 D．高尔基体

6、（2014广东理综1）以下细胞结构中，RNA是其结构组成的是（）A．液泡 B．核糖体 C．高尔基体 D．溶酶体

7、（2009浙江32）下列能进行光合作用的细胞器是（）

8、（2011广东理综1）小陈在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论，不正确的是（）A．叶绿体和线粒体都有双层膜 B．核糖体附着在高尔基体上 C．内质网膜与核膜相连 D．液泡是最大的细胞器

二、非选择题（本题共有1小题，每空1分，共16分）

9、右图是高等动植物细胞亚显微结构的部分模式图，请据图回答下列问题：（1）与动物细胞有丝分裂纺锤体形成有关的细胞器是[ ]。（2）既含有DNA，又具有双层膜结构的细胞器是

2]细胞核。[ ]、[ ]、[1○11]主要进行，（3）图中[○之所以能进行此项生理活动，是因为它具有与之有关的 和酶这两个必要的物质条件。

（4）细胞生命活动所需能量主要来自[ ]，该结构主要进行的生理活动是。