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建筑钢结构进展论文写作方法(关于钢结构的文(2)
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摘要:结构力学的内容非常广泛,有吊桥、拱、桁架、梁、弹性基础、挡土墙等。 他的应用还涉及铁路、公路、造船、机械、水利等多个工程部门。 所以随着现
结构力学的内容非常广泛,有吊桥、拱、桁架、梁、弹性基础、挡土墙等。 他的应用还涉及铁路、公路、造船、机械、水利等多个工程部门。 所以随着现代工业的发展,其内容也逐渐丰富起来。
1 .连续梁的理论
纳维实际上是最早处理连续梁的学者。 他在1825年的论文中给出了最早处理这个问题的三矩方程。 但是,不是现在的形式。 目前形式的三力矩方程由克拉培龙(B.P.E.Clapeyron,1799-1864 )于1849年
重建巴黎附近的一座桥梁时发展出来的,到1857年才以论文的形式发表。1855贝尔托(H.Bertot)的论文最早提到了三弯矩方程。2. 麦克斯韦耳及其对桁架的研究
1864年麦克斯韦耳总结他关于桁架研究的一般结论。他已经可以区分静定与超静定桁架。对于静定桁架,麦克斯韦耳在前人的基础上简化了用作图的去求桁架的内力。对于超静定桁架,麦克斯韦耳从能量法导出了解超静定结构的一般方法。大约在10年之后,他的这个方法为莫尔(O. Mohr,1835-1918)加以整理,给出规范的形式,这就是目前通用的力法,又称为麦克斯韦耳――莫尔方法。
3. 卡斯蒂利亚诺定理
卡斯蒂利亚诺(A.Kastiliano,1847-1884)是意大利工程师。1873年他的工程师学位论文在1875年正式出版。论文中包含了现今称为的卡斯蒂利亚诺定理与单位荷载法等结构力学的经典内容。
他的定理是,若将变形能写为广义力的函数
Pi(i=1,2,...,n)为广义外力,则有
20世纪结构力学的进展
求解超静定结构的力法是19世纪末就建立了。用形变法求解超静定刚架结构是20世纪初最早由本笛克森(Axel Bendixen)在1914年给出的。这种方法求解较多未知量问题时,在30年代由克罗斯(Hardy Cross)提出了一种逐次近似的方法,称为松弛法。这个方法在美国很快得到了推广。
随着人类文明的发展,结构变得越来越复杂。从本世纪开始,从建筑、造船、航空、桥梁、车辆、起重机械、大型水坝、隧道与地下结构等等方面不断提出越来越复杂的结构课题,需要对它们的强度进行分析。
为了对这些复杂结构进行分析,人们不得不引进一系列假设对结构进行简化。这种简化在现在看来未免过于粗略,但是它是人类在处理简单结构到迎来计算机时代之间的一种过渡手段。
例如,拱坝是一种比较复杂的结构,要想准确分析它,需要求解变厚度壳的方程,那是十分复杂的计算工作。美国在1929年采用了一种称为“拱贯梁”的近似方法,这种方法是把坝在水平方向分为若干条拱,在铅直方向分为若干条梁,然后利用载荷分配的方法逐步近似求解。在电子计算机出现后,拱贯梁法已经被淘汰,但它的确在历史上起过重要作用。
结构的复杂化是沿着两个方向发展的,一个方面是构件简单,例如梁与杆,但是用它组成越来越复杂的系统,未知量成百上千,另一方面是发展复杂的构件,板、壳及其组合系统。板壳理论到乐甫时代,就已经建立了,到20纪30-40年代又有一个大发展的阶段。这时提出与解决了一批新的问题,如稳定性问题、非线性板壳问题、板壳的一般理论问题等。
俄国杰出的工程师帕颇考维奇(П.Ф.Папкович,1887-1946)于1947年出版的《船 舶结构力学》两大卷,是20世纪早期研究复杂结构成果的总结。
计算结构力学的发展
人类研究计算工具有很久的历史,从算筹、算盘、手摇计算机、电动计算机,已经有几千年了。1945年在美国诞生的电子计算机既是计算工具的革命,又是牵动整个科学技术的大革命。
最早的电子计算机ENIAC的设计方案是莫希利(J.W.Mauchly,1907-1980)提出的。研究小组的总工程师是埃克特(J.P.Eckert,1919-)。1945年底,ENIAC宣告竣工。
计算机一旦来到世界上,便受到人们的热情关注与不断改进。先后经过了四次换代:从1945年到1958年以电子管来制造计算机为第一代,从1959年到1963年以晶体管来制造计算机为第二代,从1964年到70年代初以集成电路来制造计算机为第三代,从70年代以后用大规模集成电路制造巨型计算机为第四代。特别是,从70年代中开始的微处理机,使计算机的性能大大提高,并且由于价格便宜使计算机大为普及。据有人统计,从1945年第一台计算机诞生起,计算机的性能每18个月提高一倍,计算机的价格每18个月降低一半。
自有史以来人类发明的各种工具,都是延长人的器官,如望远镜、显微镜是延长人的眼。而计算机则是延长人的脑。所以人们又把计算机称为“电脑”。计算机从它的原理、设计、制造与应用已经形成了一个新的庞大的学科群,这就是计算机科学。
文章来源:《建筑钢结构进展》 网址: http://www.jzgjgjz.cn/zonghexinwen/2022/1213/623.html