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建筑力学在建筑工程中的应用论文选题

发布时间:2024-07-08 16:31:49

建筑力学在建筑工程中的应用论文选题

建筑力学是建筑工程类专业的一门重要技术基础课。它不仅为后续课程作准备,而且为学生今后从事工程技术工作打好基础。 同时建筑力学是为建筑学专业的学生开设的一门理论性、实践性较强的技术基础课,旨在培养学生应用力学的基本原理,分析和研究建筑结构和构件在各种条件下的强度、刚度、稳定性等方面问题的能力。通过本课程的学习,要求学生掌握平面结构体系的平衡条件及分析方法。掌握平面结构的几何组成规律,掌握平面静定结构的内力分析和位移计算,掌握平面超静定结构体系在各种条件下的受力分析方法和相应的近似分析方法,为后续的专业课程奠定必要的基础。 《建筑力学》是广播电视大学建筑施工与管理专业学生必修的技术基础课。它以高等数学、物理学为基础,通过本课程的学习,培养学生具有初步对建筑工程问题的简化能力,一定的力学分析与计算能力,是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。 通过学习本课程,使学生了解结构的基础知识;熟练掌握静力学的基本知识;掌握静定结构的内力和位移计算;掌握基本杆件的强度、刚度、稳定性计算;基本掌握简单超静定结构的内力的计算;通过观察,了解力学实验的基本过程。 本课程由学习内容、模拟实验、要点提示、原理应用和复习总结等主要栏目组成,系统屏幕清新明快,内容科学严谨,教学功能齐全完整,表现手段像综合型、立体型发展,媒体应用适宜。主要特点:学科内容的科学性、完整性、针对性、先进性、交互性和实践性。本课程可作为电视大学建筑施工与管理专业学生在网络环境下自主、完整、系统学习建筑力学的网络课程,也可供建筑类相近专业学生选用,课件中大量的多媒体素材还可以供教师直接用于课堂教学。建筑力学介绍了的研究对象与基本任务;重点讨论建筑结构的计算简图、变形体的基本假设和杆系结构分类和荷栽分类,以及杆件体系的几何组成分析。杆件体系的几何组成分析是建筑力学重点和难点。 人们在生产和生活中,需要建造各种各样的建筑物或构筑物。这些建筑物或构筑物既要满足使用功能的需要,同时也要满足安全与经济上的需要。因此,在对建筑物和构筑物进行结构设计时,必须把力学的分析与计算放在十分重要的地位。建筑力学就是研究建筑物和构筑物设计中有关力学分析与计算问题的一门课程。 建筑力学的研究对象。在土木工程中,由建筑材料按照一定的方式构成,并能承受荷载作用的物体或体系称为工程结构(简称结构)。结构在建筑物中起着承受和传递荷载的骨架作用,如单层工业厂房的基础、柱、屋架(梁)通过相互联结而构成厂房的骨架,又如民用建筑中的框架,公路与铁路工程中的桥梁以及挡土墙、水坝等,也是结构的实际例子。结构一般是由多个构件联结而成,如桁架、框架等。最简单的结构则是单个构件,如单跨梁、独立柱等。 按照几何观点,结构可以分为杆件结构、薄壁结构和实体结构三种类型。杆件的几何特征为长度远大于截面的宽度和高度。由若干杆件组成的结构即为杆件结构,薄壁结构是指其厚度远小于其他两个尺度的结构。但本书只以杆件及杆系结构为研究对象。 在工程实际中,杆可能受到各种各样的外力作用,因此杆的变形也是多种多样的。但是这些变形总不外乎是以下四种基本变形中的一种,或者是它们中几种的组合。 总之,建筑力学是的一门重要技术基础课,它不仅为后续课程作准备,而且为学生今后从事实际工程技术工作打好基础。

是建筑类专业的专业基础课程,为该专业的岗位和技能的学习奠定力学计算和分析的基础。主要内容包括: ①力学基础篇主要研究物体的受力分析及所需的相关基础知识——力的投影、力矩、力偶、荷载、约束等; ②承载能力篇主要研究杆件安全工作所必须具有的强度、刚度和稳定性条件; ③结构的受力分析篇主要研究工程中常见的静定结构和超静定结构的受力情况,以方便对结构进行强度、刚度、稳定性分析。本书可作为高职、高专、职业技术院校建筑专业的教材及培训教材,也可供建设行业技术人员参考。

多媒体课件在建筑力学受力分析中的应用1] 叶汉荣 《建筑力学》教学方法谈[J] 职教论坛 , 2002,(10) [2] 尹玲 《工程力学》平面力系分析[J] 重庆职业技术学院学报 , 2003,(03) [3] 钟家骐,凌丹,陈中柘 理论力学多媒体教学初探——问题、思考、措施[J] 电子科技大学学报(社科版) , 2003,(01) [4] 邓劲莲,仇君,王湘,周清 计算机模拟仿真在理论力学多媒体教学中的应用[J] 广西大学学报(哲学社会科学版) , 2002,(S1) [5] 刘纯义,李舒瑶 高职高专工程力学多媒体课件的开发与应用[J] 黄河水利职业技术学院学报 , 2002,(02) [6] 孙锡萍 物体受力分析中常见的错误及其纠正的方法[J] 淮南职业技术学院学报 , 2002,(01) [7] 肖明葵,张祥东,程光均 理论力学教学中对学生知识、能力及综合素质的培养[J] 高等建筑教育 , 2002,(04) [8] 李前程,安学敏 建筑力学课程教学改革尝试[J] 高等建筑教育 , 1994,(02) [9] 王天明,李映辉,刘德华,邹昭文,肖明葵,孙仁博 建筑力学系列课程体系和教学内容改革的研究[J] 高等建筑教育 , 1998,(04) [10] 王蕾影 加强力学教学改革 注重学生能力培养[J] 现代技能开发 , 2002,(12)

建筑力学在建筑工程中的应用论文

经过一个学期设计课程的学习,从中也学到了好多东西。在设计过程中,遇到不少难题,对于一位设计专业的学生来说,设计一个招牌或名片应该没有多大问题,但对于室内设计如:要各种各式的住宅、商业门面、平面布置图、立面图,还有很多风水学、人力学的地方,还是值得好好推敲的。  这时,我不得不去网上寻找室内设计的资料和有关设计软件。在网上收集的过程中,增加室内知识,积累了好多先人的经验。外面看来很简单,但自己做起来真坎坷,改了再改、修了再修,一次次的让老师、职业高手、网友评教,指点。。。。反反复复,不断的增加自己的设计能力和视觉鉴赏能力。  一、市场调研  这是通过个人的能力去做完整的方案,所以装饰材料的运用和装修风格的走向尤为关键!这些只有通过大量的市场调查和现场观察才能够很好的确定!在制定了清晰的学习、工作计划之后!我就先后对自助餐厅、快捷酒店还有一些正在施工的装修进行了现场观察。仔细的了解了自助餐厅和快捷酒店的装修特征,还有我部分材料的施工工艺,在了解的过程之中提取别人的优点融入到自己的设计理念中!  对于材料的选择也是要经过仔细的考虑结合装修造价的限制来决定的。因为是快捷酒店所以造价要求做的比较低,但也不能太过普通从而失去个性!所以在对市场材料的仔细研究后结合自己的设计风格确定几种适用的材料。  二、方案设计  在做好市场调查的工作之后就是将心中的设计方案通过图纸表达出来,在此过程中还学习了制图规范和绘图软件的应用!绘制图纸的过程就是将自己的设计理念通过构思、修改到最后的完善表达。通过设计的方案去表现自己的想法也是不可行的,一定要结合很多现实问题,这样做出来的设计才能够被采纳!虽然在设计方面花了很多的时间但收获的更多!  三、效果图制作  在效果图的制作中最大的收获就是熟练了3D Maxs软件的运用!更是明白想要做出好的效果图是件不容易的事情。模型的制作、理念的表达、出图的效果每一步都需要有做够的耐心和智慧才能够完成。在这个过程中训练了我做事的耐心和恒心!  四、展板的制作  当上面所有的工作都很好的完成之后就是接受果实的幸福时刻,接下来就是展板设计及制作,因为展板设计也是一个大学问,反反复复的设计,在老师的修改指正下,最后完善作品,在最后的的装帧和展板设计过程中都很好的去展现了自己的作品!  五、总结  通过这一学期的学习,在设计方面我感觉自己有了一定的收获。这一次设计主要是为了我们今后在工作及业务上能力的提高起到了促进的作用,增强了我们今后的竞争力,为我们能在以后立足增添了一块基石。这次设计丰富了我在这方面的知识,使我向更深的层次迈进,对我在今后的社会当中立足有一定的促进作用,但我也认识到,要想做好这方面的工作单靠这一次设计是不行的,还需要我在平时的学习和工作中一点一点的积累,不断丰富自己的经验才行。我面前的路还是很漫长的,需要不断的努力和奋斗才能真正地走好。

是建筑类专业的专业基础课程,为该专业的岗位和技能的学习奠定力学计算和分析的基础。主要内容包括: ①力学基础篇主要研究物体的受力分析及所需的相关基础知识——力的投影、力矩、力偶、荷载、约束等; ②承载能力篇主要研究杆件安全工作所必须具有的强度、刚度和稳定性条件; ③结构的受力分析篇主要研究工程中常见的静定结构和超静定结构的受力情况,以方便对结构进行强度、刚度、稳定性分析。本书可作为高职、高专、职业技术院校建筑专业的教材及培训教材,也可供建设行业技术人员参考。

多媒体课件在建筑力学受力分析中的应用1] 叶汉荣 《建筑力学》教学方法谈[J] 职教论坛 , 2002,(10) [2] 尹玲 《工程力学》平面力系分析[J] 重庆职业技术学院学报 , 2003,(03) [3] 钟家骐,凌丹,陈中柘 理论力学多媒体教学初探——问题、思考、措施[J] 电子科技大学学报(社科版) , 2003,(01) [4] 邓劲莲,仇君,王湘,周清 计算机模拟仿真在理论力学多媒体教学中的应用[J] 广西大学学报(哲学社会科学版) , 2002,(S1) [5] 刘纯义,李舒瑶 高职高专工程力学多媒体课件的开发与应用[J] 黄河水利职业技术学院学报 , 2002,(02) [6] 孙锡萍 物体受力分析中常见的错误及其纠正的方法[J] 淮南职业技术学院学报 , 2002,(01) [7] 肖明葵,张祥东,程光均 理论力学教学中对学生知识、能力及综合素质的培养[J] 高等建筑教育 , 2002,(04) [8] 李前程,安学敏 建筑力学课程教学改革尝试[J] 高等建筑教育 , 1994,(02) [9] 王天明,李映辉,刘德华,邹昭文,肖明葵,孙仁博 建筑力学系列课程体系和教学内容改革的研究[J] 高等建筑教育 , 1998,(04) [10] 王蕾影 加强力学教学改革 注重学生能力培养[J] 现代技能开发 , 2002,(12)

建筑力学在建筑工程中的应用论文题目

建筑力学的严谨之美  建筑力学虽说是最近才被命名的一门学科但其魅力不仅在现代在遥远的古代也早已得到显现。遥想几千年的古罗马其光辉的拱券技术至今仍闪烁着璀璨的光芒虽说当时还没有建筑力学这一说但古罗马人对拱券的设计处处体着这合理而严谨的构思他们充分考虑拱券的受力考虑其传力从而作出严谨的拱券结构。后来文艺复兴时期的尖券尖拱以及文艺复兴时期的佛罗伦萨主教堂穹顶等等无不体现着当时人们对结构受力的深刻分析至今人们仍忍不住为其魅力所赞叹折服。 学过外国建筑史以后我们当时看到那些令人惊叹的结构时只能膜拜敬畏。而现在学过了建筑力学我们对其结构能做出合理的分析判断分析其亦严谨亦美得魅力所在。  不仅对古代,在今天刚上第一节课的时候老师就为我们描述了建筑力学的重要性以及其在建筑设计中的重要作用激发了我们对建筑力学的浓厚兴趣吸引着我们跟随老师的步伐充分体会了建筑力学的魅力所以首先我要感谢老师。  在今天我们做建筑设计时最关心建筑是否符合“适用经济美观”三个基本原则。尤其在当代中国建筑形式繁杂再加之巨大的人口压力出事我们做建筑设计时更多的去思考选择合理的结构在满足建筑实用性的同时尽量多的考虑他的经济适用性。通过学习我发现建筑力学正是可以使建筑设计更加合理更加经济的重要学科。在现代更展现了其新的魅力。建筑力学通过对结构、材料的分析充分了解其性能做出最合理的结构设计如同拱券的设计那般达到最优的设计。建筑力学重点讨论了建筑结构的计算简图变形体的基本简图假设和杆系结构分类和荷载分类以及杆件体系几何组成分析。在这里我主要对建筑材料的力学性能及梁的截面选择这些问题做深入的实际分析。  在建筑设计中材料选择很重要合理的选择材料既可以使材料发挥其最佳性能也能最大限度的实现经济性。我们知道材料按其不同性质可大致分为塑性材料和脆性材料两种。通过研究我们发现。塑性材料的应力-应变图可分为弹性阶段塑性阶段强化阶段破坏阶段。对其不同阶段我们可以了解材料的性能。比如说在强化阶段我们可以通过冷作硬化和冷热时效这两种方法提高塑性材料的强度为建筑结构的合理选择提供帮助这对我们了解材料的性能具有很大帮助从而更好的做到物尽其材材尽其用。了解了材料各个阶段的性能我们就可以在材料受力时判断材料各部分或截面是否会发生变形或破坏从而加以改进提高结构的安全性。 合理的选择材料对坏境保护也有很大影响现代社会建筑污染越来越严重大量建筑垃圾的产生必将对环境造成破坏。所以在满足结构安全合理的同时我们选择那些可回收的容易处理的材料可以对环境保护做出很大贡献地球是我们大家共同的家园近年来的环境问题不断恶化种种灾难不断出现设计的同时保护环境这也是我们建筑师的责任。  结构中的选择也很重要例如选择梁的截面时我们知道梁的强度是由正应力强度控制的梁横截面上正应力的数值与抗弯截面模量成反比为了减轻梁的自重和节省材料应该在满足所需要的抗弯截面模量的前提下为横截面选择适当的形状尽可能的节省材料横截面接相同的情况下两端弯矩比较大中间弯矩比较小所以用工字形截面比矩形截面合理矩形截面竖放比平坊合理环形截面比圆形截面合理。对塑性材料制成的梁许用拉应力和压应力相同所以选择对称的截面形状例如工字型矩形等。对于脆性材料制成的梁往往抗拉性能远小于抗压强度宜做成不对称截面在弯矩大的部位截面做大些将翼板放置在受拉的一侧这样运用建筑力学通过对材料的性能及结构的受力分析可以达到结构的最合理设计满足建筑设计或构造安全经济合理的要求。节省材料经济合理。  通过分析做出构件的内力图选择结构何处受拉何处受压在合理的位置配置钢筋充分发挥材料的性能避免不必要的损耗这对于中国这样一个面临人口众多资源相对短缺的国家可谓意义深远。总之建筑力学是一门工具一门透视建筑结构联系古今的工具。为我们将来的建筑设计提供了更多可能性和帮助掌握好它我们定能会人民造福为社会造福再次感谢我的力学老师教会了我们一项有用的工具。

《建筑力学》学习心得随着我国的经济发展,我国的建筑业也迅速提高,看到那壮观优雅构造美观的高楼大厦,则情不自禁的想到“建筑物”,那何为建筑物呢?是人类在生活时所必须的,而为了实现某种目的而形成的空间。而一个优美的建筑物仅可以实现预期的目的,还可以对一个国家的政治、经济、文化产生重大的影响。建筑力学这门课程的开设,使我们这些没有实践经验的大学生来说,是在提醒我们“安全第一”的前提,一个外形美观、造型优美、被大多数的人称颂,可他们哪知道在称颂的背后还有“安全”这一词吗?建筑力学是建筑工程类专业的一门重要技术基础课。它不仅为后续课程作准备,而且为学生今后从事工程技术工作打好基础。人们在生产和生活中,需要建造各种各样的建筑物或构筑物。这些建筑物或构筑物既要满足使用功能的需要,同时也要满足安全与经济上的需要。因此,在对建筑物和构筑物进行结构设计时,必须把力学的分析与计算放在十分重要的地位。建筑力学就是研究建筑物和构筑物设计中有关力学分析与计算问题的一门课程。掌握基本的建筑力学原理,将来当上建筑师造方案时,能有所依据,设计交到工程师手上才不会因为结构不合理而需要大量修改。当然,现阶段的结构计算和先进材料,给建筑师很大的设计空间,差不多任何设计形式,都有办法盖出来了。建筑结构主要是压力,拉力,剪力和扭力。不论中外,钢筋混凝土发明之前,建筑都是直接承重压力,不采取拉力、剪力和扭力设计。同时建筑力学是为建筑学专业的学生开设的一门理论性、实践性较强的技术基础课,旨在培养学生应用力学的基本原理,分析和研究建筑结构和构件在各种条件下的强度、刚度、稳定性等方面问题的能力。通过本课程的学习,要求学生掌握平面结构体系的平衡条件及分析方法。掌握平面结构的几何组成规律,掌握平面静定结构的内力分析和位移计算,掌握平面超静定结构体系在各种条件下的受力分析方法和相应的近似分析方法,为后续的专业课程奠定必要的基础。 《建筑力学》是广播电视大学建筑施工与管理专业学生必修的技术基础课。它以高等数学、物理学为基础,通过本课程的学习,培养学生具有初步对建筑工程问题的简化能力,一定的力学分析与计算能力,是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。 通过学习本课程,使学生了解结构的基础知识;熟练掌握静力学的基本知识;掌握静定结构的内力和位移计算;掌握基本杆件的强度、刚度、稳定性计算;基本掌握简单超静定结构的内力的计算;通过观察,了解力学实验的基本过程。

力学在建筑工程中的应用3000字论文

摘要:结合实际工程,笔者就建设工程全过程质量管理这一话题,谈了自己的一些看法和建议,在具体工程实际操作中,具有一定的指导价值,可供参考。/html/Constructs/20091126/html

结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。结构力学的任务是:研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。观察自然界中的天然结构,如植物的根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关,很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻.减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。结构力学的发展简史人类在远古时代就开始制造各种器物,如弓箭、房屋、舟楫以及乐器等,这些都是简单的结构。随着社会的进步,人们对于结构设计的规律以及结构的强度和刚度逐渐有了认识,并且积累了经验,这表现在古代建筑的辉煌成就中,如埃及的金字塔,中国的万里长城、赵州安济桥、北京故宫等等。尽管在这些结构中隐含有力学的知识,但并没有形成一门学科。就基本原理和方法而言,结构力学是与理论力学、材料力学同时发展起来的。所以结构力学在发展的初期是与理论力学和材料力学融合在一起的。到19世纪初,由于工业的发展,人们开始设计各种大规模的工程结构,对于这些结构的设计,要作较精确的分析和计算。因此,工程结构的分析理论和分析方法开始独立出来,到19世纪中叶,结构力学开始成为一门独立的学科。 19世纪中出现了许多结构力学的计算理论和方法。法国的纳维于1826年提出了求解静不定结构问题的一般方法。从19世纪30年代起,由于要在桥梁上通过火车,不仅需要考虑桥梁承受静载荷的问题,还必须考虑承受动载荷的问题,又由于桥梁跨度的增长,出现了金属桁架结构。从1847年开始的数十年间,学者们应用图解法、解析法等来研究静定桁架结构的受力分析,这奠定了桁架理论的基础。1864年,英国的麦克斯韦创立单位载荷法和位移互等定理,并用单位载荷法求出桁架的位移,由此学者们终于得到了解静不定问题的方法。基本理论建立后,在解决原有结构问题的同时,还不断发展新型结构及其相应的理论。 19世纪末到20世纪初,学者们对船舶结构进行了大量的力学研究,并研究了可动载荷下的粱的动力学理论以及自由振动和受迫振动方面的问题。 20世纪初,航空工程的发展促进了对薄壁结构和加劲板壳的应力和变形分析,以及对稳定性问题的研究。同时桥梁和建筑开始大量使用钢筋混凝土材料,这就要求科学家们对钢架结构进行系统的研究,在1914年德国的本迪克森创立了转角位移法,用以解决刚架和连续粱等问题。后来,在20~30年代,对复杂的静不定杆系结构提出了一些简易计算方法,使一般的设计人员都可以掌握和使用了。到了20世纪20年代,人们又提出了蜂窝夹层结构的设想。根据结构的"极限状态"这一概念,学者们得出了弹性地基上粱、板及刚架的设计计算新理论。对承受各种动载荷(特别是地震作用)的结构的力学问题,也在实验和理论方面做了许多研究工作。随着结构力学的发展,疲劳问题、断裂问题和复合材料结构问题先后进入结构力学的研究领域。 20世纪中叶,电子计算机和有限元法的问世使得大型结构的复杂计算成为可能,从而将结构力学的研究和应用水平提到了一个新的高度。结构力学的学科体系一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。结构静力学是结构力学中首先发展起来的分支,它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题。静载荷是指不随时间变化的外加载荷,变化较慢的载荷,也可近似地看作静载荷。结构静力学是结构力学其他分支学科的基础。 结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科。动载荷是指随时间而改变的载荷。在动载荷作用下,结构内部的应力、应变及位移也必然是时间的函数。由于涉及时间因素,结构动力学的研究内容一般比结构静力学复杂的多。结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支。现代工程中大量使用细长型和薄型结构,如细杆、薄板和薄壳。它们受压时,会在内部应力小于屈服极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈),即结构产生过大的变形,从而降低以至完全丧失承载能力。大变形还会影响结构设计的其他要求,例如影响飞行器的空气动力学性能。结构稳定理论中最重要的内容是确定结构的失稳临界载荷。结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部不可避免地存在裂纹,裂纹会在外载荷作用下扩展而引起断裂破坏,也会在幅值较小的交变载荷作用下扩展而引起疲劳破坏的学科。现在我们对断裂和疲劳的研究历史还不长,还不完善,但断裂和疲劳理论目前得发展很快。在结构力学对于各种工程结构的理论和实验研究中,针对研究对象还形成了一些研究领域,这方面主要有杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论三大类。整体结构是用整体原材料,经机械铣切或经化学腐蚀加工而成的结构,它对某些边界条件问题特别适用,常用作变厚度结构。随着科学技术的不断进展,又涌现出许多新型结构,比如20世纪中期出现的夹层结构和复合材料结构。结构力学的研究方法主要有工程结构的使用分析、实验研究、理论分析和计算三种。在结构设计和研究中,这三方面往往是交替进行并且是相辅相成的进行的。使用分析就是在结构的使用过程中,对结构中出现的情况进行分析比较和总结,这是易行而又可靠的一种研究手段。使用分析对结构的评价和改进起着重要作用。新设计的结构也需要通过使用来检验性能。实验研究能为鉴定结构提供重要依据,这也是检验和发展结构力学理论和计算方法的主要手段。实验研究分为三类:模型实验、真实结构部件实验、真实结构实验。例如,飞机地面破坏实验、飞行实验和汽车的碰撞实验等。结构的力学实验通常要耗费较多的人力、物力和财力,因此只能有限度地进行,特别是在结构设计的初期阶段,一般多依靠对结构部件进行理论分析和计算。在固体力学领域中,材料力学为结构力学的发展提供了必要的基本知识,弹性力学和塑性力学又是结构力学的理论基础,另外结构力学还与其它物理学科结合形成许多边缘学科,比如流体弹性力学等。结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现,向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展,为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面,结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究

力学在建筑中的应用论文选题

1 力学的过去于现在 数学、物理学、化学、力学、天文学、地理学及生物学统称为七大自然科学。力学是七大自然学科之一。力学是一门独立的、系统的学科。  它是一切研究对象的受力和受力效应的规律及其应用的学科的总称。力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学即平衡理论的基础。  古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中,了解一些简单的运动规律,如匀速的移动和转动。但是对力和运动之间的关系,只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。  伽利略在实验研究和理论分析的基础上,最早阐明自由落体运动的规律,提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律),提出物体运动三定律。伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。  此后,力学的研究对象由单个的自由质点,转向受约束的质点和受约束的质点系。这方面的标志是达朗贝尔提出的达朗贝尔原理,和拉格朗日建立的分析力学。其后,欧拉又进一步把牛顿运动定律用于刚体和理想流体的运动方程,这看作是连续介质力学的开端。  运动定律和物性定律这两者的结合,促使弹性固体力学基本理论和粘性流体力学基本理论孪生于世,在这方面作出贡献的是纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人。弹性力学和流体力学基本方程的建立,使得力学逐渐脱离物理学而成为独立学科。 从牛顿到汉密尔顿的理论体系组成了物理学中的经典力学。在弹性和流体基本方程建立后,所给出的方程一时难于求解,工程技术中许多应用力学问题还须依靠经验或半经验的方法解决。这使得19世纪后半叶,在材料力学、结构力学同弹性力学之间,水力学和水动力学之间一直存在着风格上的显著差别。  20世纪初,随着新的数学理论和方法的出现,力学研究又蓬勃发展起来,创立了许多新的理论,同时也解决了工程技术中大量的关键性问题,如航空工程中的声障问题和航天工程中的热障问题等。  这时的先导者是普朗特和卡门,他们在力学研究工作中善于从复杂的现象中洞察事物本质,又能寻找合适的解决问题的数学途径,逐渐形成一套特有的方法。从20世纪60年代起,计算机的应用日益广泛,力学无论在应用上或理论上都有了新的进展。到现在为止,工程力学已发展成一门具备完整的学科结构和体系的学科。工程力学是机械工程、土木工程、道路桥梁、航空航天工程、材料工程等的基础,在人类的实践活动中无处不在,并且深刻地影响着人类的实践活动。2 力学与土木工程 1 土木工程的发展历程 从新石器时代改善巢居穴处的条件开始,到17世纪中叶前,是土木工程从萌芽到发达的时期。随着古代文明的发展和社会进步,创造了无数伟大工程建设,成为灿烂古代文化的重要组成部分。但受到社会经济条件的限约,发展很不平衡。在中国,殷商西周之际已发展了独具风格的木结构和夯土技术。战国时期李冰父子修建的都江堰,是世界上最早的综合性大型水利工程。西周初期制造出瓦,战国时制造出砖(砖瓦的出现使土木工程技术得到飞速的发展,被称为土木工程的第一次飞跃),营建了规模宏大的阿房宫、未央宫。在地下墓室的修建中砖砌拱券的技术已很成熟,还建造了世界奇迹的军事防卫工程——长城。隋唐之际,开大运河、建赵州桥,也都位于当时世界土木工程技术的前列。建于辽代的佛宫寺释迦塔(应县木塔),标志着中国古代木结构技术达到出神入化的水平。正是在这些技术成就所提供的经验知识的基础上,北宋出现了总结性的著作《营造法式》。在世界,埃及人于公元前27~前26世纪创建了世界上最大的帝王陵墓建筑群——吉萨金字塔,计算准确,施工精细,规模宏大。罗马人在公元前4世纪用拱券技术砌筑下水道、隧道、渡槽。公元前2世纪,用火山灰和石灰的混合物制成的天然混凝土得到广泛应用,有力地推动了古罗马的拱券结构的大发展。如万神庙的圆形正殿屋顶,直径43米,是古代最大的圆顶庙。古罗马的公共建筑类型多,结构设计、施工水平高,已初步建立了土木建筑科学理论,如维特鲁威著《建筑十书》奠定了欧洲土木建筑科学的体系。并对欧洲土木建筑的发展有深远影响。古罗马时期的建筑物虽经常采用拱形,但因为当时还没有对拱这种结构的力学分析,所以他们并不知道如何合理选择尺寸,古罗马建筑中的拱都是跨度较小的半圆拱,而且各部分的尺寸都比现代的拱笨重。 从17世纪中叶到20世纪中叶的300年间,土木工程得到迅猛发展,脱离了经验阶段,形成了学科的理论体系。伽利略和牛顿所阐述的力学原理是近代土木工程发展的起点。土木工程作为一门学科逐步建立起来,法国是它的前驱。1716年法国成立道桥部队,1720年成立交通工程队,1747年创立巴黎桥路学校,培养建造道路、河渠和桥梁的工程师。但这时的工程师却和古罗马时代人一样,继续地凭借经验和臆断来决定构件的尺寸。18世纪下半叶,规模宏大的产业革命,为土木工程提供了性能优良的建筑材料和施工机具。1856年贝塞麦转炉炼钢法发明后,钢材越来越多地应用于土木工程,使土木工程有了第二次飞跃。19世纪20年代波特兰水泥制成后,混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论,是土木工程的第三次飞跃。 第二次世界大战后的40多年间,现代科学技术突飞猛进,社会生产力出现了新的飞跃,土木工程进入一个新时代。前20多年土木工程的特点是进一步大规模工业化,后20多年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。规模极大的工程成为这一时期的代表 ,如西尔斯大厦 (高443米,1974年;美国)、多伦多电视塔(高553米,1975年;加拿大)、亨伯桥(跨度1410米的悬索桥,1980年;英国)、青函海底隧道(长85千米,1988年 ;日本)、杨浦大桥(跨度602米的斜拉桥,1993年;中国)。这些工程适应了社会经济发展的需求,其特征是工程功能化、城市立体化、交通高速化,在这些特征的影响下 ,构成土木工程3要素的材料、施工和设计理论也出现了新趋势 :材料轻质高强化、施工过程工业化、理论研究精密化。

结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。结构力学的任务是:研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。观察自然界中的天然结构,如植物的根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关,很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻.减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。结构力学的发展简史人类在远古时代就开始制造各种器物,如弓箭、房屋、舟楫以及乐器等,这些都是简单的结构。随着社会的进步,人们对于结构设计的规律以及结构的强度和刚度逐渐有了认识,并且积累了经验,这表现在古代建筑的辉煌成就中,如埃及的金字塔,中国的万里长城、赵州安济桥、北京故宫等等。尽管在这些结构中隐含有力学的知识,但并没有形成一门学科。就基本原理和方法而言,结构力学是与理论力学、材料力学同时发展起来的。所以结构力学在发展的初期是与理论力学和材料力学融合在一起的。到19世纪初,由于工业的发展,人们开始设计各种大规模的工程结构,对于这些结构的设计,要作较精确的分析和计算。因此,工程结构的分析理论和分析方法开始独立出来,到19世纪中叶,结构力学开始成为一门独立的学科。 19世纪中出现了许多结构力学的计算理论和方法。法国的纳维于1826年提出了求解静不定结构问题的一般方法。从19世纪30年代起,由于要在桥梁上通过火车,不仅需要考虑桥梁承受静载荷的问题,还必须考虑承受动载荷的问题,又由于桥梁跨度的增长,出现了金属桁架结构。从1847年开始的数十年间,学者们应用图解法、解析法等来研究静定桁架结构的受力分析,这奠定了桁架理论的基础。1864年,英国的麦克斯韦创立单位载荷法和位移互等定理,并用单位载荷法求出桁架的位移,由此学者们终于得到了解静不定问题的方法。基本理论建立后,在解决原有结构问题的同时,还不断发展新型结构及其相应的理论。 19世纪末到20世纪初,学者们对船舶结构进行了大量的力学研究,并研究了可动载荷下的粱的动力学理论以及自由振动和受迫振动方面的问题。 20世纪初,航空工程的发展促进了对薄壁结构和加劲板壳的应力和变形分析,以及对稳定性问题的研究。同时桥梁和建筑开始大量使用钢筋混凝土材料,这就要求科学家们对钢架结构进行系统的研究,在1914年德国的本迪克森创立了转角位移法,用以解决刚架和连续粱等问题。后来,在20~30年代,对复杂的静不定杆系结构提出了一些简易计算方法,使一般的设计人员都可以掌握和使用了。到了20世纪20年代,人们又提出了蜂窝夹层结构的设想。根据结构的"极限状态"这一概念,学者们得出了弹性地基上粱、板及刚架的设计计算新理论。对承受各种动载荷(特别是地震作用)的结构的力学问题,也在实验和理论方面做了许多研究工作。随着结构力学的发展,疲劳问题、断裂问题和复合材料结构问题先后进入结构力学的研究领域。 20世纪中叶,电子计算机和有限元法的问世使得大型结构的复杂计算成为可能,从而将结构力学的研究和应用水平提到了一个新的高度。结构力学的学科体系一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。结构静力学是结构力学中首先发展起来的分支,它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题。静载荷是指不随时间变化的外加载荷,变化较慢的载荷,也可近似地看作静载荷。结构静力学是结构力学其他分支学科的基础。 结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科。动载荷是指随时间而改变的载荷。在动载荷作用下,结构内部的应力、应变及位移也必然是时间的函数。由于涉及时间因素,结构动力学的研究内容一般比结构静力学复杂的多。结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支。现代工程中大量使用细长型和薄型结构,如细杆、薄板和薄壳。它们受压时,会在内部应力小于屈服极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈),即结构产生过大的变形,从而降低以至完全丧失承载能力。大变形还会影响结构设计的其他要求,例如影响飞行器的空气动力学性能。结构稳定理论中最重要的内容是确定结构的失稳临界载荷。结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部不可避免地存在裂纹,裂纹会在外载荷作用下扩展而引起断裂破坏,也会在幅值较小的交变载荷作用下扩展而引起疲劳破坏的学科。现在我们对断裂和疲劳的研究历史还不长,还不完善,但断裂和疲劳理论目前得发展很快。在结构力学对于各种工程结构的理论和实验研究中,针对研究对象还形成了一些研究领域,这方面主要有杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论三大类。整体结构是用整体原材料,经机械铣切或经化学腐蚀加工而成的结构,它对某些边界条件问题特别适用,常用作变厚度结构。随着科学技术的不断进展,又涌现出许多新型结构,比如20世纪中期出现的夹层结构和复合材料结构。结构力学的研究方法主要有工程结构的使用分析、实验研究、理论分析和计算三种。在结构设计和研究中,这三方面往往是交替进行并且是相辅相成的进行的。使用分析就是在结构的使用过程中,对结构中出现的情况进行分析比较和总结,这是易行而又可靠的一种研究手段。使用分析对结构的评价和改进起着重要作用。新设计的结构也需要通过使用来检验性能。实验研究能为鉴定结构提供重要依据,这也是检验和发展结构力学理论和计算方法的主要手段。实验研究分为三类:模型实验、真实结构部件实验、真实结构实验。例如,飞机地面破坏实验、飞行实验和汽车的碰撞实验等。结构的力学实验通常要耗费较多的人力、物力和财力,因此只能有限度地进行,特别是在结构设计的初期阶段,一般多依靠对结构部件进行理论分析和计算。在固体力学领域中,材料力学为结构力学的发展提供了必要的基本知识,弹性力学和塑性力学又是结构力学的理论基础,另外结构力学还与其它物理学科结合形成许多边缘学科,比如流体弹性力学等。结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现,向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展,为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面,结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究

回答 力学在结构工程里都要用,比如材料的受力和变形要材料力学;构件的受力要用到结构力学;地基要用到土力学;水利工程要用到流体力学等等,所有的力学计算过程中还要用到理论力学。当然数学是计算的工具,也必须要用到的。力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学即平衡理论的基础。古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中,了解一些简单的运动规律,如匀速的移动和转动。但是对力和运动之间的关系,只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。伽利略在实验研究和理论分析的基础上,最早阐明自由落体运动的规律,提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动 提问 阐述说明与论证工程力学在该构筑物或建筑物中的应用,例如剪力墙在建筑物中的作用,体现了工程力学当中的那些应用等? 回答 希望能帮到您,亲~~ 更多2条 

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