土木工程畢業(yè)設(shè)計外文-文庫吧資料
2024-08-19 08:23本頁面
【正文】 結(jié)構(gòu)，純軸向力雙曲面空間結(jié)構(gòu)，也叫膜結(jié)構(gòu)（圖片4）。圖片3：預(yù)應(yīng)力的原理左上：未加力運動系統(tǒng)右上：對角線上的壓力是松弛的，只有對角線上的拉力是起作用的左下：預(yù)應(yīng)力：在荷載施加之前對角線是縮短的，也就是加了預(yù)拉力右下：在一個預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)里兩個對角線都承擔(dān)荷載輕質(zhì)橋梁的基本原理也可以應(yīng)用于建筑，例如大型屋頂?shù)捏w育場館和大型的工業(yè)廠房等。最初在繩索受到外部荷載之前繩索受到預(yù)拉力，因此當(dāng)它受壓的時候其實它是受到了一個相應(yīng)的拉力的減小而并沒有受到壓力。例子是一個交叉的板條組成的四邊形。根據(jù)定義，這些決不能算是輕重量結(jié)構(gòu)，但是在這樣大的跨度下，今天我們難以找到可以被允許的更輕的材料，我們已經(jīng)達到了極限，除非能夠用更能體現(xiàn)價值的β/γ塑料纖維去代替鋼索。世界上最大的跨度達到1990m的懸索橋是位于日本的明石海峽大橋。當(dāng)跨越大約達到300m時，恒荷載就變得至關(guān)重要，因此可以選擇的只能夠保留“輕質(zhì)結(jié)構(gòu)”:跨度達到1000m的自錨式懸索橋和斜拉橋和跨度更大的回錨式懸索橋。一個堅實的梁的跨度大約能夠達到100m，拱的跨度大約能夠達到250m。在圖2中越向下的結(jié)構(gòu)越輕同時風(fēng)震對其的影響也越大，同時這也代表著橋梁工程的挑戰(zhàn)與吸引力。后面這幾個是沒有用的，因為他們在荷載下面變形過大。我們承認(rèn)（圖片2，從上部開始）解散梁到桁架然后到主要靠壓縮來承受荷載的拱結(jié)構(gòu)（左）再到拱結(jié)構(gòu)的倒置即有效的利用有利拉力的懸索結(jié)構(gòu)。木頭要比鋼鐵以及自然的和人工的纖維更為有效。這些有效的拉伸變成了第三點被強調(diào)的因素甚至是更為有效的，即為增加拉伸強度β，減小材料密度γ，也就是說增加破壞長度β/γ。這個可以用一個長的竹竿簡單的測試出來。彎曲完全只讓邊緣的纖維受到應(yīng)力而中心的大塊的恒載也不得不被隨著拖動。這基本上總是可能的正如桁架梁所表現(xiàn)的。這個告訴我們跨度的增長增加了結(jié)構(gòu)的重量，因此我們要避免無用的大的跨度。盡管Galileo Galilei 已經(jīng)了解了比例的重要性。例如一個梁跨度10m，當(dāng)跨度達到100m時它的厚度增加的就不是10倍而是10*10倍。他們會幫助我們逃離今天廣為流傳的千篇一律的單調(diào)的并且有可能日后將再一次成為建筑文化最核心部分的結(jié)構(gòu)工程模式。經(jīng)典的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)力的分布是可見的并且會啟發(fā)他們理解他們所看見的東西。從文化的觀點來看，有原則性和有責(zé)任心修建的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)可能對一個高貴的建筑做出了巨大的貢獻。他們繼續(xù)推行這種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)并且甚至沒有注意到他們身邊98%的結(jié)構(gòu)師都在渴求他們的注視，然而他們的關(guān)注確實也在很大程度上有悖于社會。眾所周知只有銀行，保險公司和一些博物館可以負(fù)擔(dān)得起輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，可是沒有鄉(xiāng)下的居民或者普通的工業(yè)建筑會使用這種結(jié)構(gòu)。但是只要我們的現(xiàn)代經(jīng)濟要求按勞取酬，我們就僅僅是為開采原始資源的花費付了款，而并沒有全面的考慮額外費用，在同一種功能上，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)可能比大體積結(jié)構(gòu)更貴。從社會學(xué)的觀點來看，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)造更多的工作，因為精細(xì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求密集的勞動力在細(xì)節(jié)方面精心的設(shè)計并且在準(zhǔn)備期和加工期花費大量的支出。從生態(tài)學(xué)的觀點來看，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)是有效利用材料的，因為材料的強度得到了最好的應(yīng)用，因此資源沒有被浪費。但是在我們討論如何設(shè)計輕質(zhì)結(jié)構(gòu)之前我們需要問問我們自己是否輕質(zhì)結(jié)構(gòu)當(dāng)前值得我們努力去改善和發(fā)展。輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的另一個可怕的敵人是今天雇傭勞動力的昂貴
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