14. 某科学实践小组探究框架结构与壳体结构承重能力的差异。
【材料准备】卡纸、胶水、尺子、剪刀、砝码等。
【模型制作】
框架结构：用卡纸制作边长为$ 10 \mathrm{cm} $的立方体框架。
壳体结构：用卡纸制作直径为$ 10 \mathrm{cm} $的半球形壳体。
【实验操作】
①将两种结构分别平放在桌面上,依次在其顶部添加砝码。
②记录每种结构在坍塌前能承受的最大质量。
【数据记录】填写表格,记录承重数据。
|结构|框架结构|壳体结构|
|承受的最大质量|||

重复以上实验操作至少三次的原因是。
【分析结论】框架结构因刚性杆件分散受力,可能承重更大。
壳体结构因拱形曲面均匀受力,可能在局部承压时表现较弱。
【实验结论】结构的受力方式直接影响其承重能力,(填“框架”或“壳体”,下同)结构更适合分散荷载,结构更适合承受均匀分布的荷载。
【材料选择问题】
若用泡沫板代替卡纸制作模型,可能会对实验结果产生什么影响？说明理由。

【拓展应用问题】
根据实验结论,请你解释：为什么大型体育馆屋顶常采用壳体结构,而高层建筑多用框架结构？

|结构|框架结构|壳体结构|
|承受的最大质量|（根据实验数据填写，此处假设为）500g|（根据实验数据填写，此处假设为）300g|
重复以上实验操作至少三次的原因是：避免偶然误差，使实验结果更可靠。
【实验结论】框架；壳体。
【材料选择问题】影响：实验结果不准确。理由：泡沫板与卡纸的硬度、韧性等物理性质不同，会改变结构的承重能力。
【拓展应用问题】大型体育馆屋顶荷载均匀分布，壳体结构适合承受均匀分布的荷载；高层建筑需承受多方向荷载，框架结构适合分散荷载。