工程力學實習報告

1、為今后專業(yè)課的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，為今后書本與實踐的結合埋下伏筆。實習中，將所學知識學習打下堅實的基礎,面對困惑向帶隊老師和實習內(nèi)容互相驗證，并對一些實際問題加以分析和討論，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，請教， 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：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4號，9月我對建筑中的中華瀚園施工地，在這里通過老師一些生動的描述和貼切的比喻， 一些結構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。根據(jù)埋深不同分基礎是將建筑物承

2、受的各種荷載傳遞到地基上的下部結構! 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5m的基礎。 1、獨立基礎：也叫“單獨基礎”，最常用的是柱下基礎。 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。故按上部結構的的形式，可以將條形基礎分為： a、“墻下條形基礎”；b、“柱下條形基礎”；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、 筏板基礎：按其構造形式可以分為“梁板式”和“平板式”。 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。具有很大的空間剛度和抵抗不均

3、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、 殼體基礎：其現(xiàn)階段主要用于筒形構筑物的基礎。 深基礎一般指基礎埋深大于基礎寬度且深度超過5m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)接于樁頂?shù)某信_共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體

4、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3m、直徑不小于800mm、且埋深與墩身直徑的比小于6或埋深與擴底直徑的比小于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5m。 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

5、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、擋水結構。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50mm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、逆作法施工圍護結構，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構物和深基礎的一種型式。是先在地表制作成一個井筒狀的結構物（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，

6、再進行封底，構筑內(nèi)部結構。廣泛應用于橋梁、煙囪、水塔的基礎；水泵房、地下油庫、水池豎井等深井構筑物和盾構或頂管的工作井。 沉箱是一個有頂無底的箱形結構(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 的基礎。)如橋墩、設備(為重型構筑物以圈梁是砌體結構房屋中，在砌體內(nèi)沿水平方向設置封閉的鋼筋砼梁， 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

7、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（DQL)；而在墻體上部，緊挨樓板的鋼筋混凝土梁叫上圈梁。 基坑是指為進行建筑物（包括構筑物）基礎與地下室的施工所開挖的地面以下空間。 9月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156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)保機械，發(fā)電設備、大功率減速器、大型鑄鍛件等?？蔀榈V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

8、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20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與機器的合成，我們了解構件承載能力的分析，機械振動的計算，機構運動的設計。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

9、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，和實踐相結合能做到靈活運用知識的地步。 9月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170余個，品種760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、

10、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，結構部件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。機械是機構與機器的合成，我們重點了解構件承載能力的分析，機械振動的計算，機構運動的設計。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，機構的承載能力與剛度，穩(wěn)定性

11、，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構，用的是鋼筋混凝土結構，和現(xiàn)在的鋼結構有很大的不同，但也有力學中我們學習的桁架的結構，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)在的鋼結構。 在機械廠的實習中，我想到了很多與機械有關的力學知識。 機械動力學是機械原理的主要組成部分。它研究機械在運轉過程中的受力、機械中各構件的質(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。在已知外力作用主要研究的是：研究機械運轉過程中能量的平衡和分配關系。下，求具有確定慣性參量的機械系統(tǒng)的真

12、實運動規(guī)律 ；分析機械運動過程中各構件之間的相互作用力；研究回轉構件和機構平衡的理論和方法；機械振動的分析；以及機構的分析和綜合等等。 機械運動過程中，各構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構、分析支承和構件的承載能力 ，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)律后可算出各構件的慣性力，再依據(jù)達朗貝爾原理，用靜力學方法求出構件間的相互作用力。 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。對剛性轉子的平衡已有較成熟的技術和方法：對工作轉速接近或超過轉子自身固有頻率的撓性轉子平衡問題，不論是理論與方法都需要進一步研究。 平面或空間機構中包含有往復運動和平面

13、或空間一般運動的構件 ，其質(zhì)心沿一封閉曲線運動。根據(jù)機構的不同結構，可以應用附加配重或附加構件等方法，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。n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

14、。這時動力所做的總功等于有用功加額 機械在穩(wěn)定運轉時，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部分損失。 機械效率計算 機械效率 1-Ar/Ad Ad為輸入功；=Af/Ad為摩擦損失系數(shù)，摩擦功AfAd-Ar式中Ar為輸出功；。 根據(jù)機械的工作情況通過解析法求出穩(wěn)定運轉時一個循環(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

15、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。 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簡單串聯(lián)而成，則系統(tǒng)的總效率是各個機器或機構效率的連乘積。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月10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

16、軸尺寸為142米，短軸長為72米，頂標高為250983米。屋面面積為13500平方米；鋼結構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。結構安全等級為二級，抗震設防烈度為七度。防火等級為二級，設計使用年限為50年，所有鋼結構件自然裸露在外，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構 建筑力學是為建筑學專業(yè)的學生開建筑也是里門和力學息息相關的專業(yè)，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，分析和研究建筑結構和構件在各種條件下

17、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構及其構建在荷載作用下維持平衡的條件以及承載力的計算問題，為建筑結構提供理論基礎。 建筑結構是房屋建筑中能承受荷載并能起骨架作用的體系，為建筑提供合乎使用的空間。二者相輔相成 鋼結構是以鋼材制作為主的結構，是主要的建筑結構類型之一。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)。鋼結構今后應研究高強度鋼材，

18、大大提高其屈服點強度；此外要軋制新品種的型鋼，例如H型鋼（又稱寬翼緣型鋼）和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。另外還有無熱橋輕鋼結構體系，建筑本身是不節(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；小桁架結構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，結構工程，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

19、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構的工程對象當然要用結構力學的手段進行分析；而涉及實體結構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)課按是不可想象的監(jiān)理乃至進一步的科研工作，施工、做好有關工程設計、程。照所開設力學課程的兩類劃分(結構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

20、于結構力學類(結構工程方向)的包括：鋼筋砼結構、砌體結構、鋼結構、高層建筑設計、建筑抗震設計、橋梁結構、組合結構、建筑施工技術；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、擋土結構與基坑工程、地下結構、道路勘測與結構等 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、巖土及結構測試、建筑CAD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構上進

21、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)結構動力學計算則按質(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 結構力學類中的失穩(wěn)標志是指結構產(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構多為長桿件體系，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，不存在結構力學類中的失穩(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