理论教育 材料力学在水利工程中的应用

材料力学在水利工程中的应用

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:材料力学是研究构件的强度、刚度和稳定性规律的学科,其主要内容包括建立构件在外力作用下的应力、应变、位移等的理论公式,确定材料的破坏准则,对构件进行强度、刚度、稳定性计算和评价。水利工程中的水工建筑物的设计,都需要满足稳定和强度要求,并保证大坝的安全,因此材料力学在水利工程中的应用几乎贯穿水利工程建设的全过程。在工程中,根据不同的用途,对梁的变形要给以一定的限制,使之不能超过一定的容许值。

材料力学在水利工程中的应用

材料力学是研究构件的强度、刚度和稳定性规律的学科,其主要内容包括建立构件在外力作用下的应力、应变、位移等的理论公式,确定材料的破坏准则,对构件进行强度、刚度、稳定性计算和评价。

构件要能正常工作,必须同时满足以下三个方面的要求:不会发生破坏,即构件必须具有足够的强度;发生的变形能限制在正常工作许可的范围以内,即构件必须有足够的刚度性;构件在原有形状下的平衡应保持为稳定的平衡,即构件必须具有足够的稳定性。这三方面的要求统称为构件的承载能力。(www.daowen.com)

水利工程中的水工建筑物的设计,都需要满足稳定和强度要求,并保证大坝的安全,因此材料力学在水利工程中的应用几乎贯穿水利工程建设的全过程。如:为了计算重力坝、水闸、溢洪道等的应力,需要用到组合变形中应力的计算公式;为了判断强度是否满足要求,需要用到强度理论。工作桥、交通桥、心墙、闸门、渡槽等的设计需要用到梁、柱内力、应力的计算和强度理论。另外,这些构件中的梁在荷载的作用下,既产生应力同时也发生变形。这些梁不仅需要具有足够的强度,而且其变形不能过大,即必须具有足够的刚度,否则会影响工程上的正常使用。如:吊车梁若因为荷载过大而发生过度的变形,吊车就不能正常的行驶;厂房楼板梁变形过大,会使下面的抹灰层开裂、脱落;直柱受压突然变弯的现象称为丧失了稳定性,厂房中柱失稳将造成类似房屋倒塌的严重后果;水闸闸门横梁变形过大,会使闸门与门槽之间配合不好,发生启闭困难和严重漏水。在工程中,根据不同的用途,对梁的变形要给以一定的限制,使之不能超过一定的容许值。

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