材料力学弯曲正应力计算原理在土木工程中的应用剖析

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:刘延超
[导读] 摘要:在材料力学中,大多数构件被视为研究对象,它们是均匀的、连续的、各向同性的线弹性物体。
        齐齐哈尔工程学院  黑龙江齐齐哈尔  161000
        摘要:在材料力学中,大多数构件被视为研究对象,它们是均匀的、连续的、各向同性的线弹性物体。在实际研究中,没有任何材料可以满足这些条件。因此,有必要采用多种理论和实践方法对材料实验进行比较,进一步获得材料的拉伸、压力、弯曲和扭转等构件形状特征的变化和组合。弯曲变形是工程建设中常见的构件变形现象。如果截面上构件的弯矩是常数,不受剪切作用,构件的弯曲称为纯弯曲。如果构件上存在横向力,则构件截面上同时存在剪力和弯矩,构件的弯曲称为横向力弯曲。运用材料力学的基本原理进行计算,结合工程设计的要求,巧妙设计构件的形状,使受力合理,提高安全性和稳定性,节约建筑材料,提高能源效率。
        关键词:材料力学弯曲正应力计算原理;土木工程;
        前 言:在材料力学实验,为了解释应力应变梁的弯曲,单拱桥梁的纯弯曲实验往往是验证是否应力和应变分布的理论分析和计算的法律已经完成,当梁的弯曲与实际情况是一致的。单拱桥梁的实验证明之间的距离纵向线性应变中性层成正比,和横截面上的正应力分布沿高度线性,与理论计算一致:远离中性层,弯曲正应力是非常大的;靠近中性层时,弯曲正应力很小。在中性层,弯曲法向应力为零。可以看出,上边缘和下边缘对梁的承载力起着一定的作用,通过夹层梁的纯弯曲试验,验证了正应力的理论分析和计算方法以及梁的应力-应变分布。
        1 理论研究
        材料力学是研究各种外力条件下研究材料的应力、强度、刚性和稳定性的变化。学习基本机械模型的构造和对机械原理的简短分析,与其他机械研究相比,材料机械主要面向杆、外壳和内力及变形块。虽然横向弯曲与纯弯曲有相似之处,也有不同之处,但现有的科学研究表明,纯弯曲法向应力计算公式可以准确地计算出横向弯曲的法向应力。材料应包括以下方面:第一,所有类型材料的机械或机械性能;第二,部件的应力和具体的变形参数。对杆元件的结构力学研究围绕杆元件的力及其整体结构进行,而材料力学则基于杆元件的不同力状态,如拉伸、压缩、弯曲和剪切。轴及其集成结构的问题,为进一步改进和优化轴结构提供了重要的理论基础。为了保证工字梁的稳定性,通常将两层金属板与一层其他轻质材料夹在一起。在工程中,通常是两种或两种以上的材料结合在一起来承担荷载。这种类型的梁称为夹层梁或层压梁。鉴于夹层梁在工程中的广泛应用,有必要对夹层梁弯曲时的应力应变分布规律进行研究,为工程计算提供理论依据,并从理论上计算了截面上的正应力公式。
        2 材料力学弯曲正应力计算原理在土木工程中的应用
        (1)土木材料力学轴原理。材料轴压力原理在高层建筑土木工程中的应用以确保高层建筑土木工程的质量和安全符合设计标准,建筑部的实际应力不应大于高层建筑主要结合整个建筑的强度特性,确保建筑材料和部件符合标准。从设计安全到改变建筑物的外观和表面。目前,几乎没有任何建筑项目能够通过改变外观来提高安全性,大多数高层建筑物的大小基本相同。这就实现了结构安全部队的统一目标,改善了建筑材料的使用,并控制了建筑成本,包括改变了柱的表面。在改变柱结构的切削表面以满足整体施工力要求的情况下,柱结构的上端必须承受屋顶的下游压力,柱结构的上端和下端也必须承受来自所有级及其自身级的重力。除了弯曲扭矩的动作引起的变形和应力外,由于剪切动作梁上两个相邻部分之间的相对误差,深梁在平均负荷的影响下产生额外的弯曲,而剪切应力的分布为沿着横截面的高度不均匀地使横截面不再平坦,导致影响正应力曲率分布的变形,而不论材料的力学如何。

当应力比节点的公式和有限元解在工程的实际中,可以使用材料力学必须通过弹性力学加以解决。为了确保材料力的均匀性,在建筑的土木工程设计中充分执行材料机械轴的压力原理。例如悬挂桥梁或牵引桥梁,与高层建筑柱的结构一样,索塔桥横截面的设计必须与材料树压力的机械原理相结合。塔的结构是钢筋混凝土,塔的部分是壳体,其尺寸从上一直在下降。
        (2)实腹空心梁。随着我国城市建设的发展,高层建筑数量的急剧增加,建筑拥挤和密度的增加,以及街道扩建方面的困难,使我国得以广泛利用大型互连桥梁建筑材料的安全性能,从而消除了交通密度,提高了运输效率。桥梁的形状多种多样,最常见的特征之一是预应力混凝土梁。在梁的制造或安装中空,设计成提高其装载能力,同时最大限度地利用材料与材料的机械弯曲应力原理相结合。由于桥梁负荷是桥梁的自主负荷和有效负荷,例如桥梁上的行人汽车,分析表明,当中空梁达到最大负荷容量和弹性时,正常的极限和使用要求继续得到满足。梁.以字符、壳体等形式的桥梁形状,其基础是增强抗弯曲性,减少中间部分的表面,通过尽可能接近上端和下端的表面分布来最大限度地利用材料和减少桥梁的自重力。这些部件在横截面周围尽可能分布,通常是外壳类型,以提高弯曲强度,将具有高刚性的单相板钢桥表面用钢桥板焊接到较低的钢筋杆上,以提高弯曲强度。在现代建筑工程中,尤其是桥梁中,弯曲桥梁越来越灵活地用于土木工程。
        (3)在工业工厂、大型建筑物和桥梁中,桥梁,例如起重机、桥梁和桥梁,在自重力作用下,梁体的弯曲扭矩分成两个曲线。交叉部分的最大和最小的宽度和尺寸可以根据梁的矩形部分来改变,梁的高度的改变比梁的宽度的改变更有效。材料在同一部件上的电阻,在横梁支撑梁中制造梁是计算材料机械中弯曲的正应力的方法,正应力被合理使用,以减少桥梁中的伸缩支撑件和槽的数量。砖构造成连续桥梁,从而改善了循环桥梁的舒适性和穿过桥梁的能力,但是,在支撑件和中间部分处,由于自重力的影响,连续梁的曲率分布很高,而在交叉处的正扭矩为正扭矩。在支撑件上的负扭矩和负扭矩的绝对值通常大于正扭矩的绝对值,以确保梁结构的力的安全性和材料的合理使用。设计具有可变截面的连续梁,以在支撑件上提供最大截面,并在横梁中逐渐减小。弯曲变换使材料的应力电平与梁边整体接近,变换还允许计算材料机械中弯曲的正应力,桥塔是一种结构,例如悬挂桥或牵引桥,以及高层建筑柱的结构,索塔桥横截面的设计,必须与材料轴压力的机械原理相结合。例如,在我国建造桥梁,建造钢筋混凝土桥梁,建造索塔安部分。由于顶部电阻容量低和自身重力和负荷增加,外壳形状减小,以及结构的顶部部分末端的横截面。元件的轴向力越大,元件的截面就越大,因此在设计桥梁结构的顶弧结构的弧时,中间弧必须大于侧弧的表面持续优化,实际提高了建造弧肋结构的材料利用率,并为实现工程经济发展目标奠定了坚实的基础。
        结论
        土木工程是一门充分利用各种力学知识的学科。弯曲应力材料力学原理系统的整个结构力学分析,以不断改进和优化结构设计,并确保安全的结构设计为基本前提,所以材料的安全是相对较近,从而达到提高材料利用率的目的,节省材料,提高整个经济的结构设计。
        参考文献:
        [1]李坚锋,尼早,等. 弯剪复合载荷作用下复合材料层合板屈曲的强度校核方法[J]. 复合材料学报, 2016, 31( 1) :234 - 240.
        [2]何晓松,梅志远. 舰船复合材料夹层板架结构的分级递进优化设计方法[J]. 中国舰船研究,2017,9 ( 4) : 63- 69.
        [3]唐坚锋,尼早,陈保兴,等.弯剪复合载荷作用下复合材料层合板屈曲的强度校核方法[J]. 复合材料学报,2017,31(1):234-240.
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