工程力學實習報告

1、讓我們從實踐中對這門自己學習的專業(yè)獲得一個感性認識，為今后專業(yè)課的學習打下堅實的基礎，為今后書本與實踐的結(jié)合埋下伏筆。實習中，將所學知識 和實習內(nèi)容互相驗證，并對一些實際問題加以分析和討論，面對困惑向帶隊老師 請教，使我自己對工程力學與機械制造和建筑工程的密切聯(lián)系有一個良好的認識， 了解專業(yè)概況，為后續(xù)專業(yè)理論知識的學習奠定一個良好的基礎。實習過程：9 9 月 4 4 號，我們的實習地點是河南理工大學土木學院前面的人工湖和焦作市 中華瀚園施工地，在這里通過老師一些生動的描述和貼切的比喻， 我對建筑中的 一些結(jié)構(gòu)有了清晰地印象和客觀地認識。地基是直接承受建筑物荷載影響的那一部分地層?；A是將建筑

2、物承受的各種荷載傳遞到地基上的下部結(jié)構(gòu)！ 根據(jù)埋深不同分淺基礎和深基礎淺基礎一般指基礎埋深小于基礎寬度或深度不超過 5m5m 的基礎。1 1、獨立基礎：也叫 單獨基礎”最常用的是柱下基礎。2 2、 條形基礎：條形基礎是墻下最常用的一種基礎形式，當柱下獨立基礎 不能滿足要求時，也可以使用條形基礎。故按上部結(jié)構(gòu)的的形式，可以將 條形基礎分為：a a 墻下條形基礎” b b、柱下條形基礎” c c、十字交差鋼筋混凝土條形基礎”若是相鄰兩柱相連，又稱 聯(lián)合基礎”或雙柱聯(lián)合基礎”3 3、 筏板基礎：按其構(gòu)造形式可以分為 梁板式”和平板式”4 4、 箱型基礎：由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫交錯的內(nèi)外隔墻組成

3、。具 有很大的空間剛度和抵抗不均勻沉降的能力，抗震性能好，且頂板與底板 之間的空間可以做地下室。5 5、 殼體基礎：其現(xiàn)階段主要用于筒形構(gòu)筑物的基礎。深基礎一般指基礎埋深大于基礎寬度且深度超過 5m5m 的基礎。深基礎是埋 深較大，以下部堅實土層或巖層作為持力層的基礎，其作用是把所承受的荷載 相對集中地傳遞到地基的深層，而不像淺基礎那樣，是通過基礎底面把所承受 的荷載擴散分布于地基的淺層。因此，當建筑場地的淺層土質(zhì)不能滿足建筑物 對地基承載力和變形的要求，而又不適宜采用地基處理措施時， 就要考慮采用 深基礎方案了。深基礎有樁基礎、墩基礎、地下連續(xù)墻、沉井和沉箱等幾種類型。樁基礎由基樁和聯(lián)接于樁

4、頂?shù)某信_共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺 底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基；若樁身上部露出地面而承臺底位于地面 以上，則稱為高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎。高層建筑中，樁基 礎應用廣泛。墩基的適用范圍： 埋深大于 3m3m、直徑不小于 800mm800mm、且埋深與墩身直 徑的比小于 6 6 或埋深與擴底直徑的比小于 4 4 的獨立剛性基礎，可按墩基進行設 計。墩身有效長度不宜超過 5m5m。墩基礎多用于多層建筑，由于基底面積按天 然地基的設計方法進行計算，免去了單墩載荷試驗。因此，在工期緊張的條件 下較受歡迎。地下連續(xù)墻是遠方基礎工程在地面上采用一種挖槽機械，沿著深開挖工程 的周邊

5、軸線，在泥漿護壁條件下，開挖出一條狹長的深槽，清槽后，在槽內(nèi)吊 放鋼筋籠，然后用導管法灌筑水下混凝土筑成一個單元槽段，如此逐段進行， 在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁，作為截水、防滲、承重、擋水結(jié)構(gòu)。 本法特點是：施工振動小，墻體剛度大，整體性好，施工速度快，可省土石方， 可用于密集建筑群中建造深基坑支護及進行逆作法施工，可用于各種地質(zhì)條件下，包括砂性土層、粒徑 50mm50mm 以下的砂礫層中施工等。適用于建造建筑物的 地下室、地下商場、停車場、地下油庫、擋土墻、高層建筑的深基礎、逆作法 施工圍護結(jié)構(gòu)，工業(yè)建筑的深池、坑；豎井等。沉井基礎是以沉井法施工的地下結(jié)構(gòu)物和深基礎的一種型式。是先在

6、地表制作成一個井筒狀的結(jié)構(gòu)物（沉井），然后在井壁的圍護下通過從井內(nèi)不斷挖 土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達到預定設計標高后，再進行封底，構(gòu)筑 內(nèi)部結(jié)構(gòu)。廣泛應用于橋梁、煙囪、水塔的基礎；水泵房、地下油庫、水池豎 井等深井構(gòu)筑物和盾構(gòu)或頂管的工作井。沉箱是一個有頂無底的箱形結(jié)構(gòu)（即沉箱工作室）。頂蓋上裝有氣閘，便于 人員、材料、土進出工作室，同時保持工作室的固定氣壓。施工時，借助輸入 工作室的壓縮空氣，以阻止地下水滲入，便于工人在室內(nèi)挖土，使沉箱逐漸下 沉，同時在上面加筑混凝土。當其沉到預定深度后，用混凝土填實工作室，作 為重型構(gòu)筑物（如橋墩、設備）的基礎。圈梁是砌體結(jié)構(gòu)房屋中，在砌體內(nèi)沿水平

7、方向設置封閉的鋼筋砼梁，以提高房屋空間剛度、增加建筑物的整體性、提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度， 防止由于地基不均勻沉降、地震或其他較大振動荷載對房屋的破壞。 在房屋的 基礎上部的連續(xù)的鋼筋混凝土梁叫基礎圈梁，也叫地圈梁（DQLDQL）; ;而在墻體上部，緊挨樓板的鋼筋混凝土梁叫上圈梁?；邮侵笧檫M行建筑物（包括構(gòu)筑物）基礎與地下室的施工所開挖的地面 以下空間。9 9 月 5 5 號我們一行人來到中信重工有限公司進行實習。中信重工機械股份有限公司，原洛陽礦山機器廠，是我國第一個五年計劃 期間興建的 156156 項重點工程之一，公司主要產(chǎn)品有：采掘、提升、選煤、破碎 粉磨、水泥、冶金軋鋼、環(huán)保機

8、械，發(fā)電設備、大功率減速器、大型鑄鍛件等。 可為礦山、建材、冶金、有色、電力、化工、環(huán)保、軍工等行業(yè)提供重大技術 裝備，同時可承擔工程成套業(yè)務。主導產(chǎn)品具有自主知識產(chǎn)權。產(chǎn)品覆蓋國內(nèi) 大多數(shù)省、直轄市、自治區(qū)，并遠銷亞、非、歐、美、澳等2020 多個國家和地區(qū)，在國內(nèi)外市場占據(jù)較大份額。在師傅的帶領下，我們參觀了工廠的各個角落，從師傅給我們的講解中， 我了解到機械是機構(gòu)與機器的合成， 我們了解構(gòu)件承載能力的分析，機械振動 的計算，機構(gòu)運動的設計。承載力學是力學應用的重要方面，在對強度的計算 中會運用到計算力學，機構(gòu)的承載能力與剛度，穩(wěn)定性，強度。在對機械振動 的計算中我們還運用了機震力，在對機

9、構(gòu)運動設計中應用了理論力學與機械原 理。我們參觀的過程中，頭頂上的天車一會過來了，一會又過去了，吊著材料 很輕松的樣子，這時候我想到了那鋼梁的安全性，梁受的正應力，剪力是不是能達到安全要求的范圍內(nèi)。鋼絲繩的安全系數(shù)等等問題都用到我們材料力學中 的問題，但是我覺得工程中的問題沒那么簡單， 所以我們在學習理論知識的同 時還要加強實踐學習，和實踐相結(jié)合能做到靈活運用知識的地步。9 9 月 6 6 號我們的實習地點是中鋁洛銅有限公司。中鋁洛陽銅業(yè)有限公司（簡稱中鋁洛陽銅業(yè)）坐落在素有千年帝都、牡丹花城”的洛陽，是由中國鋁業(yè)股份有限公司和洛陽市國資委共同投資組建的 有限責任公司。中鋁洛陽銅業(yè)主要產(chǎn)品有銅

10、及銅合金板、 帶、箔、管、棒、型、 線材、鋁鎂板帶材、電解銅等?？缮a(chǎn)有色加工材合金牌號170170 余個，品種760760 余個，規(guī)格上萬種。產(chǎn)品廣泛應用于航空、航天、艦船、軍工、冶金、電 子、機電、紡織、交通、建筑、化工、輕工、能源等國民經(jīng)濟各領域，為國家 國民經(jīng)濟發(fā)展和國防軍工事業(yè)做出了突出貢獻。中鋁洛銅的產(chǎn)品目前被廣泛應用于航空、航天、軍工等行業(yè)，是我國銅材高技術產(chǎn)品的主要供應商。目前， 中鋁洛銅是我國有色金屬加工行業(yè)現(xiàn)階段最具影響力的綜合性銅加工企業(yè)。中鋁洛銅承擔著一大批高科技項目所需的銅及銅合金材料的研制與開發(fā)，代表著我國銅加工領域的發(fā)展方向。在實習中我也弄明白了很多問題，結(jié)構(gòu)部件

11、為什么在某種條件下失效？如 何定量精確預報事故發(fā)生？等。機械是機構(gòu)與機器的合成，我們重點了解構(gòu)件 承載能力的分析，機械振動的計算，機構(gòu)運動的設計。承載力學是力學應用的 重要方面，在對強度的計算中會運用到計算力學，機構(gòu)的承載能力與剛度，穩(wěn) 定性，強度。在對機械振動的計算中我們還運用了機震力，在對機構(gòu)運動設計 中應用了理論力學與機械原理。中鋁洛銅公司的廠房都是五六十年代蘇聯(lián)建造的，看到房頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，和現(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)有很大的不同，但也有力學中我們學習的 桁架的結(jié)構(gòu)，和老師討論后老師告訴我們這種建筑是最浪費材料的，不如現(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)。在機械廠的實習中，我想到了很多與機械有關的力學知識。

12、機械動力學是機械原理的主要組成部分。它研究機械在運轉(zhuǎn)過程中的受力、 機械中各構(gòu)件的質(zhì)量與機械運動之間的相互關系，是現(xiàn)代機械設計的理論基礎。 研究機械運轉(zhuǎn)過程中能量的平衡和分配關系。主要研究的是：在已知外力作用下，求具有確定慣性參量的機械系統(tǒng)的真實運動規(guī)律；分析機械運動過程中各構(gòu)件之間的相互作用力；研究回轉(zhuǎn)構(gòu)件和機構(gòu)平衡的理論和方法；機械振動 的分析；以及機構(gòu)的分析和綜合等等。機械運動過程中，各構(gòu)件之間相互作用力的大小和變化規(guī)律是設計運動副 的結(jié)構(gòu)、分析支承和構(gòu)件的承載能力，以及選擇合理潤滑方法的依據(jù)。在求 出機械真實運動規(guī)律后可算出各構(gòu)件的慣性力，再依據(jù)達朗貝爾原理，用靜力 學方法求出構(gòu)件間的

13、相互作用力。平衡目的是消除或減少作用在機械基礎上周期變化的振顫力和振顫力矩。對剛性轉(zhuǎn)子的平衡已有較成熟的技術和方法： 對工作轉(zhuǎn)速接近或超過轉(zhuǎn)子自身 固有頻率的撓性轉(zhuǎn)子平衡問題，不論是理論與方法都需要進一步研究。平面或空間機構(gòu)中包含有往復運動和平面或空間一般運動的構(gòu)件，其質(zhì)心沿一封閉曲線運動。根據(jù)機構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)，可以應用附加配重或附加構(gòu)件等 方法，全部或部分消除其振顫力。但振顫力矩的全部平衡較難實現(xiàn)。機械運轉(zhuǎn)過程中能量的平衡和分配關系包括： 機械效率的計算和分析，調(diào) 速器的理論和設計，飛輪的應用和設計等。機械效率問題，機械效率，是指任何機械本身都受到力的作用，相對運動 的零件間又存在摩擦，所以使

14、用任何機械，除了做有用功外，都不可避免地要 做額外功。這時動力所做的總功等于有用功加額外功。nn 有用功跟總功的比值 叫機械效率機械效率，是指任何機械本身都受到力的作用，相對運動的零件間又存在 摩擦，所以使用任何機械，除了做有用功外，都不可避免地要做額外功。這時 動力所做的總功等于有用功加額機械在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，一個循環(huán)內(nèi)的輸出功與輸入功之比。它是機械動力學的研究內(nèi)容之一。機械效率用來衡量機械對機械能有效利用的程度，只考慮機械能傳遞過程中的摩擦損失，而不考慮由非機械能轉(zhuǎn)變成機械能過程中的能量 損失。例如電動機的能量損失包括電能轉(zhuǎn)變成機械能的損失和軸承中的摩擦損 失兩部分，在計算機械效率時只考慮后一

15、部分損失。機械效率計算機械效率n =Ar/AdAr/Ad=1-1-式中 ArAr 為輸出功；AdAd 為輸入功；=Af/Ad=Af/Ad 為摩擦損失系數(shù)，摩擦功 AfAf= Ad-ArAd-Ar。根據(jù)機械的工作情況通過解析法求出穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時一個循環(huán)內(nèi)機械的輸入功和輸出功，即可算得機械效率。對于如起重螺旋等驅(qū)動力和工藝阻力均為常 量的機械，機械效率可用不考慮摩擦的理想驅(qū)動力與實際所需的驅(qū)動力之比來 表達。用解析法計算機械效率時，由于摩擦系數(shù)不易確定，計算結(jié)果常與實際 相差較大，為了精確地求出機械效率，通常需要通過試驗。一般地說，機械正、 反行程的效率是不同的，當反行程為自鎖時，正行程的效率往往很低

16、。對于機械系統(tǒng)的效率計算，如果系統(tǒng)是由幾個機器或機構(gòu)簡單串聯(lián)而成， 則系 統(tǒng)的總效率是各個機器或機構(gòu)效率的連乘積。如果系統(tǒng)的組成比較復雜，可應 用功率流的概念求出輸出功和輸入功的關系，從而求得機械系統(tǒng)的總效率。9 9 月 1010 號，我們到河南理工大學的體育館實習。河南理工大學體育館位于焦作市河南理工大學校區(qū)內(nèi)，屋面呈雙曲面橄欖 球形狀，長軸尺寸為 142142 米，短軸長為 7272 米，頂標高為 250983250983 米。屋面面積 為 135013500 0平方米；鋼結(jié)構(gòu)屋面采用管桁架及曲剛梁形式， 支撐在下部混凝土基 礎上，屋面頂層覆蓋鋁錳鎂復合金屬板。結(jié)構(gòu)安全等級為二級，抗震設防

17、烈度 為七度。防火等級為二級，設計使用年限為5050 年，所有鋼結(jié)構(gòu)件自然裸露在外，不加幕墻或其他外墻的粉飾，形成建筑物獨有的外觀特點。在體育館里我們清楚的看到了體育館頂部由型鋼和鋼板通過焊接、螺栓連接或鉚接而制成的鋼結(jié)構(gòu)建筑也是里門和力學息息相關的專業(yè)， 建筑力學是為建筑學專業(yè)的學生開設的一門理論性、實踐性較強的技術基礎課，旨在培養(yǎng)學生應用力學的基建筑 力學本原理，分析和研究建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在各種條件下的強度、剛度、穩(wěn)定性 等方面問題的能力。建筑力學研究建筑結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建在荷載作用下維持平衡的條件以及承載 力的計算問題，為建筑結(jié)構(gòu)提供理論基礎。建筑結(jié)構(gòu)是房屋建筑中能承受荷載并能起骨架作用的體系，

18、為建筑提供合乎使用的空間。二者相輔相成 鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特 點是強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強，故用于建造大跨度和超高、 超重型的建筑物特別適宜；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合 一般工程力學的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受 動力荷載；建筑工期短；其工業(yè)化程度高，可進行機械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。 鋼結(jié)構(gòu)今后應研究高強度鋼材，大大提高其屈服點強度；此外要軋制新品種的 型鋼，例如 H H 型鋼（又稱寬翼緣型鋼）和 T T 形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度 結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。另外還有無熱橋輕鋼結(jié)構(gòu)體系，建筑

19、本身是不節(jié)能 的，本技術用巧妙的特種連接件解決了建筑的冷熱橋問題；小桁架結(jié)構(gòu)使電纜和上下水管道從墻里穿越，施工裝修都方便；無比節(jié)能是世界上唯一的一家以 冷彎薄壁型鋼建 7 7 層住宅的建筑體系。力學的學習目的是為了進行工程計算. 土木工程是一個涵蓋極廣的一級學 科，它下設了巖土工程，結(jié)構(gòu)工程，市政工程，供熱、供燃氣、通風及空調(diào)工 程，防災減災工程及防護工程，橋梁與隧道工程等六個二級學科，所計算分析 的對象包括諸如：工業(yè)建筑、民用建筑、公共建筑、道路、橋梁、隧道等眾多 工程類型.力學在工程中應用首先就要提取出相應的工程計算模型.屬于桿系結(jié)構(gòu)的工程對象當然要用結(jié)構(gòu)力學的手段進行分析； 而涉及實體結(jié)

20、構(gòu)的工程對 象分析則必須要用彈性力學、土力學和巖石力學的手段來完成；對難以求解的 復雜工程問題則必須尋求相應數(shù)值解答，數(shù)值計算方法也是近幾十年來在解決 工程問題時力學發(fā)展最快的研究方向.土木工程主導專業(yè)課程的建構(gòu)是基于幾大力學課來實現(xiàn)的.若缺乏對幾大力學的基本概念、物理意義和求解方法的深入理解，想真正掌握好相關專業(yè)課 程。做好有關工程設計、施工、監(jiān)理乃至進一步的科研工作，是不可想象的.按照所開設力學課程的兩類劃分（結(jié)構(gòu)力學類和彈性力學類），相應的專業(yè)課兩類 分支也相應出現(xiàn)基于結(jié)構(gòu)力學類（結(jié)構(gòu)工程方向）的包括：鋼筋砼結(jié)構(gòu)、砌體 結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、高層建筑設計、建筑抗震設計、橋梁結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)、建筑施

21、 工技術；基于彈性力學類（巖土工程方向）的包括：地基處理與加固、基礎工程、 擋土結(jié)構(gòu)與基坑工程、地下結(jié)構(gòu)、道路勘測與結(jié)構(gòu)等.任何學科都不是孤立的，土木工程教學中要求學生掌握的知識領域有很多 交叉，與建筑學、 建筑經(jīng)濟等相關學科密切相關與建筑學相銜接的課程主要 是房屋建筑學；與建筑經(jīng)濟相關的有工程概預算、項目組織與管理、工程招投 標等課程；其他相關課程還有：工程制圖、建筑材料、工程測量、巖土及結(jié)構(gòu) 測試、建筑 CADCAD 等.動力問題的求解過程與靜力問題是一樣的. 只要將相應的慣性力視為外力 加到結(jié)構(gòu)上進行靜力分析即可，這是達朗伯原理賦予的有效手段. 此時物理量 是空間和時間的四維坐標函數(shù)，求

22、解方程包括三類基本方程，并輔以邊界和初 值條件.慣性力的添加使得動力問題的分析必然涉及到求解一個更復雜的二階 偏微分方程組，這無疑增加了動力計算的難度，彈性力學動力問題一般都不可 能按應力求解，只能按位移求解（拉密方程）.結(jié)構(gòu)動力學計算則按質(zhì)點系模型 進行簡化，工程實用性強，提出了各種近似計算方法，如：振型分解法、瑞茲 能量法、底部剪力法和時程分析法等.土木工程專業(yè)的動力計算很重要，這是 由于地震力是設計中必須考慮的因素.但對學生來講，只要掌握“抗震規(guī)范” 中提供的簡單計算手段即可.經(jīng)驗證明，建筑抗震設計規(guī)范中提供的地震 力動態(tài)作用近似分析方法是相當有效的，完全可以滿足工程精度的要求.結(jié)構(gòu)力學類中的失穩(wěn)標志是指結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形特征的根本變化（第一類穩(wěn)定 問題）或其變形出現(xiàn)無限增長的特征（第二類穩(wěn)定問題）.穩(wěn)定問題求解以能量法 最為方便可靠，復雜問題也可采用有限元法.由于建筑結(jié)構(gòu)多為長桿件體系， 在壓、彎等狀態(tài)下容易產(chǎn)生種種失穩(wěn)現(xiàn)象.而彈性力學類學科的研究對象是塊 體，不存在結(jié)構(gòu)力學類中的失穩(wěn)問題，“失穩(wěn)”在彈性力學（包括土力學、巖石 力學）中已經(jīng)轉(zhuǎn)化為“強度”問題， 所謂的彈性體失穩(wěn)或巖土工程喪失穩(wěn)定性 實質(zhì)上就是強度破壞.可見， “穩(wěn)定”的概念在各門力學間尚有待統(tǒng)一.我了解到很多與力學有關