结构可靠度读书笔记

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结构可靠度结课论文

摘要:本文主要从两个方面介绍自己对结构可靠度课程的学习。第一,介绍自己对于结构可靠度基本理论,结构可靠度分析方法(包括一次二阶矩法、二次二阶矩法和结构可靠度数值模拟方法)的理解;第二,论述了结构可靠性理论的发展历史,最后简单阐述了可靠性理论的研究和应用现状,并展望了未来的发展趋势。

一引言

工程结构在设计中需要遵循安全可靠、适用、美观、耐久等方面原则,在其使用期内需要安全可靠的承受各种作用,它们的安全可靠与否不但影响结构正常使用,通常还关系到人身安危。

在工程结构的设计中,当结构总体布置、结构方案和型式已经确定,接下来要进行的就是结构计算,在结构计算中我们对于截面及构件的设计应使所设计结构在设计基准期内经济合理地满足下列要求:1能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用(包括荷载及外加变形或约束变形);2在正常使用时具有良好的工作性能;3在正常维修和养护下,具有足够的耐久性;4在偶然事件(如地震、爆炸、龙卷风等)发生时及发生后,能够保持必要的整体稳定性。

结构的安全性、适用性、和耐久性三折总称为结构的可靠性[1]。用来度量可靠性的指标称为可靠度。上述要求的第1、4项,关系到人身财产安全,属于结构的安全性;第2项关系到结构的适用性,第3项关系到结构的耐久性。

二结构可靠度课程学习笔记

2.1影响工程结构可靠性的三种不确定性[2]

2.1.1事物的随机性

事物是随机性是指,事件发生的条件不充分,使得在条件与事件之间不能出现必然的因果关系,从而事件的出现与否表现出不确定性,这种不确定性成为随机性。研究事物随机性问题的数学方法主要有概率论、数理统计和随机过程。

2.1.2事物的模糊性

事物本身的概念是模糊的,即一个对象是否符合这个概念是难以确定的,也就是说一个集合到底包含哪些事物是模糊的,而非明确的,主要表现在客观事物差异的中间过渡中的“不分明性”也即“模糊性”。例如:“正常与不正常”、“适用与不适用”、“耐久与不耐久”、“安全与危险”等也都没有客观和明确的界限。

研究和处理模糊性数学方法主要是1965年美国自动控制专家查德(L.A.Zadeh)教授创始的“模糊数学”。

2.1.3事物知识的不完善性

事物是由若干互相联系、相互作用的要素所构成的具有特定功能的有机整体。人们常用颜色来简单地描述掌握事物知识的完善程度。按照知识掌握的完善程度把事物(或称系统)分为三类:白色系统、黑色系统和灰色系统。

白色系统是指完全掌握其知识的系统;黑色系统是指人们毫无知识的系统;灰色系统是指部分掌握其知识、部分未掌握其知识的系统,系统中既有白色参数,又有黑色参数。

工程结构中是知识不完善性可分为两种:一种是客观信息的不完善性,是由于客观条件的现在而造成的,如由于量测的困难,不能获得所需要的足够的资料;另一种是主观知识的不完善性,主要是人对客观事物的认识不清晰,如由于科学技术发展水平的限制,对“待建”桥梁的未来承受的车辆荷载的情况不能完全掌握。

对知识不完善性的描述还没有成熟的数学方法,但在工程实践中必须考虑时,目前只能由有经验的专家对这种不确定性进行评估,引入经验参数。

2.2 结构可靠度分析的基本概念和原理

2.2.1结构可靠度设计方法的发展

结构设计方法历经了极限平衡设计法、容许应力设计法、破损阶段设计法、半概率极限状态设计法和近似概率极限状态设计法。半概率极限状态设计法首次应用数理统计方法确定荷载和材料强度的取值;目前的近似概率极限状态设计法则首次利用概率近似度量结构的可靠度,使建筑结构设计方法发生了本质变化。

建筑结构可靠性理论按可靠性的度量方法划分为三个水准:水准一(半概率法)、水准二(近似概率法)和水准三(全概率法)。目前的结构可靠性理论水平属水准二。

2.2.2结构的的极限状态

极限状态(limit state)定义:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态(达到极限承载力;失稳;变形、裂缝宽度超过某一规定限制等)就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。

极限状态分为:

1)承载能力极限状态:承载能力极限状态是指结构或结构构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形。为保证结构或构件的安全性,工程结构的设计必须考虑承载能力极限状态。

承载能力极限状态的标志:

a) 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡

b) 结构构件或连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度变形而不适于继续承载

c) 结构转变为机动机构

d) 结构或结构构件丧失稳定性

e) 地基丧失承载力而破坏

2)正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。为保证结构或构件的适用性、耐久性,工程结构的设计必须考虑正常使用极限状态。

正常使用极限状态标志:

a)影响正常使用或外观的变形

b)影响正常使用或耐久性的局部破坏(包括裂缝)

c)影响正常使用的振动

d)影响正常使用的其它特定状态(例:渗漏、腐蚀、冻害等)

3)极限状态方程

基本变量: 作用效应S、结构抗力R -- 随机变量

结构的功能函数Z=g(R,S)=R-S

极限状态方程Z=g(R,S)=R-S=0

图2.1 结构工作状态

2.2.3结构可靠度

结构可靠度是指结构在规定时间内,在规定条件下完成预定功能的概率。结构可靠度是以正常设计、正常施工、正常使用为条件的,不考虑人为过失的影响。

1) 结构可靠度的度量

结构可靠度满足: Z>0具有相当大的概率

或 Z<0 具有相当小的概率

结构完成预定功能的概率P s=P (Z>0) ——可靠概率

结构不能完成预定功能的概率P f=P (Z<0 ) ——失效概率

P s +P f =1 → P f =1- P s

2) 结构可靠指标β

若R~N (μR , σR ),S~ N (μS , σS ),且R 、S 相互独立

?Z=R-S~ N (μz , σz ), μz = μR - μS , σ2z = σ2R + σ2S

失效概率:

()(

)10020Z Z Z f P P Z f Z dZ dZ μσ??-- ???

-∞=<==

?? Z Z μβσ

=()()22112211X X f P dx dX β

β?β?β-+∞---∞==-=-=-??

图2.2 正态功能函数概率密度曲线可用结构可靠指标β来度量结构的可靠性:

β= μz / σz?P f?P s其中P s +P f =1;P f =1- φ( β)

1

Z

Z

μ

β

σ

==-

可靠指标公式具有明确的物理意义与目标值,由于其重要性,吴世伟[3]考察

了可靠指标的几何涵义。

先从两个正态随机变量线性极限状态方程的情况,说明可靠指标的几何涵义。

两个随机变量的极限状态方程可表示为

Z=g(R,S)=R-S

式中,R与S相互独立,并服从正态分布。在OSR坐标系中,极限状态方

程是一条直线,它的倾角为450。

将R,S分别除以各自标准差。形成新坐标系O’S’R’,再将原点平移到坐标

系各自均值除以各自标准差的位置,这事称该原点为O,由此可靠指标恰好等于

O到极限状态直线的距离,O到极限状态直线的垂线的垂足*P称为设计验算点。

这同样可以推广到多正态随机变量组成的极限状态方程的情况上,这时设计

验算点位于极限状态面上。当极限状态方程是线性的,极限状态面是平面;当极

限状态方程是非线性的,极限状态面是曲面。

2.3 结构可靠度分析的一次二阶矩方法

一次二阶矩就是一种在随机变量的分布尚不清楚的情况下,采用只有均值和

标准差的数学模型去求解结构可靠度的方法。由于该法将功能函数

Z=g(x1, x2,……, xn) 在某点用泰勒级数展开,使之线性化,然后求解结构的可靠

f

P

度,因此称为一次二阶矩.。一次二阶矩法是近似计算可靠度指标最简单的方法,只需考虑随机变量的前一阶矩(均值) 和二阶矩(标准差)和功能函数泰勒级数展开式的常数项和一次项,并以随机变量相对独立为前提,在笛卡尔空间内建立求解可靠指标的公式。因其计算简便,大多情况下计算精又能满足工程要求 ,已被工程界广泛接受。

2.3.1 均值一次二阶矩法

早期结构体系可靠度分析中,假设线性化点x 就是均值点 m ,而由此得线性化的极限 状态方程,在随机变量 X (i=1,2, ,n)统计独立的条件下,直接获得功能函数 z 的均值 mZ 及标 准差 Z, 由此再由可靠指标 的定义求取=mZ/ Z 该方法对于非线性功能函数,因略去二阶及更高阶项, 误差将随着线性化点到失效边界距离的增大而增大, 而均值法中所选用的线性化 点(均值点)一般在可靠区而不在失效边界上,误差较大。

2.3.2 中心点法

中心点法是结构可靠度研究初期提出的1种方法 ,其基本思想是首先将非线性功能函数在随机变量的平均值(中心点)处进行泰勒展开并保留至一次项 ,然后近似计算功能函数的平均值和标准差 ,进而求得可靠指标。该法的最大优点是计算简便 ,不需进行过多的数值计算,但也存在明显缺陷:1)不能考虑随机变量的分布概型,只是直接取用随机变量的前一阶矩和二阶矩;2)将非线性功能函数在随机变量均值处展开不合理,由于随机变量的平均值不再极限状态曲面上,展开后的线性极限状态平面可能较大程度地偏离原来的极限状态曲面;3)可靠度指标会因选择不同的安全裕量方程而发生变化;4)当基本变量不服从正态或对数正态分布时 ,计算结果常与实际偏差较大;5)对相同力学含义但数学表达式不同的极限状态方程求得的结构可靠指标值不同。如对矩形截面钢梁,可有两种极限状态

方程:一种是21Z /60

s b h M σ=-=,可靠指标111/L L Z Z βμσ=;另一种是22Z 6/0

s M b h σ=-=(),可靠指标2L22/L Z Z βμσ= 。尽管这两个极限状态方程力学含义是等价的,但除s b h M σ,,,均服从对数正态分布的情况外,由这两个极限状态方程求得的可靠指标并不相等。故该法适用于基本变量服从正态或对数正态分布,且结构可靠度指标1~2β=的情况。

2.3.3 验算点法(JC 法)

在一次二阶矩理论的发展中,哈索弗尔(Hasofer )和林德(Lind )、拉克维

茨(Rackwitz )和菲斯莱(Fiessler )、帕洛赫摩(Paloheimo )和汉拉斯(Hannus )等人提出了验算点法。其基本原理是将非正态的变量当量正态化,替代的正态分布函数要求在设计验算点处的累积概率分布函数(CDF)和概率密度函数(PDF)值分别和原变量的CDF 值PDF 值相等当量正态化后,采用改进一次二阶矩法的计算原理求解结构可靠度指标。作为中心点法的改进,主要有两个特点:1)当功能函数Z 为非线性时,不以通过中心点的超切平面作为线性相似,而以通过Z=0上的某一点x3(x31,x32,x33,…,x3n)的超切平面作为线性近似,以避免中心点法的误差;2)当基本变量x3具有分布类型的信息时,将x3分布在x31,x32,x33,…,x3n 处以与正态分布等价的条件变换为当量正态分布,这样可使所得的可靠指标β与失效概率pf 之间有一个明确的对应关系,从而在β中合理地反映分布类型的影响。该法能够考虑非正态的随机变量,在计算工作量增加不多的条件下,可对可靠度指标进行精度较高的近似计算,求得满足极限状态方程的“验算点”设计值,便于根据规范给出的标准值计算分项系数,以便于工作人员采用惯用的多系数表达式。

2.3.4 映射变换法

对于结构可靠度分析中的非正态随机变量,映射变换法和JC 法类似,都首先将非正态随机变量“正态化”。JC 法是将非正态随机变量“当量化”为正态随机变量,而映射变换法是通过数学变换的方法将非正态随机变量变换为正态随机变量。映射变换法少了JC 法的当量化过程,但多了映射变换过程,因而二者的计算量基本相当;JC 法采用“当量正态化”法,概念上比较直观,而映射变换法在数学上更严密一些,所以结构可靠度分析方法的进一步发展就通过映射变换法将非正态随机变量正态化。

2.3.5 实用分析法

帕洛赫摩(Paloheimo )和汉拉斯(Hannus )1972年在赫尔辛基工程力学学术研讨会上曾提出甲醛分位值方法。该法引用灵敏系数、加权分位值等概念,用连锁规则法(Chain-Rule Method )计算极限状态方程12Z g(,,,...,)0n X X X θ==中12,,...,n X X X 的验算点值及设计参数θ值,计算比较繁冗。在该法中,当量正态化的方法是把原来的非正态变量xi 按对应于pi 或1-pi 具有相同分位值的条件下,用当量正态变量xi 代替,并要求当量正态变量的平均值与原来的非正态变量xi 的平均值相等。与JC 法相比,该法计算简单而精度相差不多。

2.3.6 设计点法

将结构功能函数12Z g(,,...,)0n X X X ==在某点M 展开成泰勒级数作线性化处理,随点M 的选取方式的不同,分为中心点法和验算点法两种方法。而设计点法就是在此基础上进行改进的一种算法。此方法的设计点为:()()3X E x 2x σ=±因工程技术人员按设计值进行设计,故设计点近似满足极限状态方程。本方法计算简单明了,无需迭代即可得到令人满意的可靠度设计结果,因此是一种便于工程应用的方法。

2.3.7 几何法

用以上方法计算时,迭代次数多,而且极限状态方程为高次非线性时误差较大,为此专家们提出几何法即是优化算法。根据可靠指标的几何意义,可靠指标的获得也就是在功能函数面上寻找一点y3,使该点与均值点的距离最短,从而使问题成为一个优化问题,即:目标函数:β=min(y3T ?y3)1/2;约束条件:g(y3)=0。用几何法求解可靠指标β的思路:先假设验算点x3,将验算点值代入极限状态方程g(x),若g(x3)≠0,则沿着g(x)=g(x3)所表示的空间曲面x3点处的梯度方向前进(后退),得到新的验算点x3代入极限状态方程,若g(x3)>ε,其中ε为控制精度,继续迭代;若g(x3)≤ε则表示该验算点已在失效边界上,迭代停止,即可求出β和x3的值。几何法与一般的一次二阶矩法相比,具有迭代次数少收敛快、精度高的优点,但其结果亦为近似解。

2.3.8 相关随机变量的可靠度分析方法

前面介绍的结构可靠度分析方法都是随机变量相互独立为前提的。而在实际工程中,随机变量见可能存在这一定的相关性,如海上结构承受的风荷载和波浪力,岩土工程中的粘聚力和内摩擦角,大跨度结构的自重和抗力等。研究表明,随机变量之间的相关性对结构的可靠度有着明显的影响,特别是在高度正相关或高度负相关时。因此,若随机变量相关,则在结构可靠度分析中应充分予以考虑。

对于含有相关随机变量的结构可靠度问题,早起一些研究采用正交变换的方法,首先讲相关随机变量变换为不相关的随机变量,然后用JC 法进行计算。从原理上讲,这种方法是正确的,但计算过于繁琐,特别是需要球矩阵的特征值,不便于应用。近年的一些研究则直接在广义空间(仿射坐标系)内建立求解可靠指标的迭代公式,不需要过多的准备工作,应用简单,是对现有可靠度计算方法的推广。

2.4 结构可靠度分析的二次二阶矩法

一次二阶矩方法(JC法、映射变换方法、实用分析法)以其计算简便、在大多数情况下计算精度能满足工程应用要求而为工程界所接受,但在有些情况下,如结构功能函数在验算点附近的非线性程度较高时,一次二阶矩方法的计算结果与精确解相差过大。而一些特别重要的结构,如核电站的保护壳等,对可靠度计算精度的要求较高,在这种情况下,一次二阶矩方法难于满足工程应用要求,因此有必要研究计算精度更高的可靠度分析方法。

对于含有非正态随机变量的结构可靠度问题,当按映射变换方法将非正态随机变量变换为标准正态随机变量时,则一次二阶矩方法的误差来源子将非线性功能函数展开为线性功能函数,略去了函数的非线性项。国外学者1}3]研究了结构可靠度的二次二阶矩方法(把非线性功能函数在验算点处作二次展开),但计算复杂,不便应用。近年来,一些学者〔‘一,〕应用数学逼近中的拉普拉斯((Laplace)渐近方法研究结构的可靠度问题,取得了较好的效果。当标准正态空间内结构功能函数在验算点附近的非线性程度较高时,渐近方法的结果能以较高的精度逼近精确结果。由于渐近方法用到了非线性功能函数的二阶偏导数项,因而渐近方法基本上属于二次二阶矩方法。

理论上,与一次二阶矩法相比二次二阶矩方法能解决两个问题:第一,结构功能函数在验算点附近的非线性程度较高时,运用二次二阶矩方法比一次二阶矩法更加精确;第二,广义随机空间内结构可靠度的拉普拉斯渐近分析方法是一种可以考虑相关随机变量结构可靠度的渐近方法。

实际上这一方法的结果是在一次二阶矩方法结果的基础上乘一个考虑功能函数二次非线性影响的系数,所以二次二阶矩方法是对一次二阶矩方法结果的修正。而且,在广义随机空间中,对于随机变量变换前后相关系数的取值问题,大部分学者采用随机变量变换前后的相关系数近似相等的处理,这相当于随机变量由X到Y的一次变换,这与一次二阶矩方法是相适应的。对于二次二阶矩方法是否需考虑随机变量由X到Y的二次变换项,以及二次变换项如何考虑是需进一步研究的间题。

2.5结构可靠度的数值模拟方法

结构可靠度的计算方法是可靠度理论中的一个重要研究内容,它涉及到结构可靠度理论在工程中的应用,以及结构物的安全性和可靠性的正确评价。由于以一次二阶矩理论为基础的可靠度计算方法对于非正态分布的随机变量和非线性

表示的极限状态函数等问题的处理上还存在着相当的近似性,而这类间题却是可靠度分析中经常要遇到的。所以,寻找一种有效而精确的结构可靠度计算方法是必需的。于是,基于蒙特卡罗(Monte Carlo)法的结构可靠度数值模拟方法得到了人们的重视。

蒙特卡罗法的特点是明显的。在结构可靠度的数值模拟中,该方法具有模拟的收敛速度与基本随机变量的维数无关,极限状态函数的复杂程度与模拟过程无关,更无须将状态函数线性化和随机变量“当量正态”化,具有直接解决间题的能力;同时,数值模拟的误差也可以容易地确定.从而确定模拟的次数和精度。所以,上述特点决定了蒙特卡罗法将会在结构可靠度分析中发挥更大的作用。但是,对于实际工程的结构破坏概率通常小于10-3以下量级的范畴时,蒙特卡罗法的模拟数目就会相当大,占据大量的计算时间,这是该法在结构可靠度分析中面临的主要问题。随着高速计算机的发展和数值模拟方法的改进,这个问题将会得到更好地改善。

2.6钢筋混凝土结构施工期、老化期可靠度分析

钢筋混凝土结构的老化期是指其性能不断降低的阶段,它与结构的耐久性有着密切的关系。一般情况下难以划分老化期与使用期的界限,结构终止服役也没有固定的标准,因而不能给出结构老化期的起点和终点。

在一般的结构可靠度理论中,将结构可靠度定义为,在规定的时间内和规定的条件下结构完成预定功能的概率,这里没有考虑结构抗力随时间的衰减,然而,在自然环境、使用环境和材料内部因素的作用下,随着钢筋混凝土结构进入老化期,其性能的劣化会导致结构抗力不断下降,从而使结构在规定的时间内、规定的条件下完成预定功能的能力降低,即结构的可靠度下降。钢筋混凝土结构老化期的可靠度,是结构生命全过程可靠度研究的一个重要组成部分,对钢筋混凝土结构的耐久性设计和评估,以及确定钢筋混凝土结构的使用寿命具有重要的意义。

2.6.1影响结构抗力变化的因素

在老化阶段,结构抗力随时间的变化是一个非常复杂的不可逆过程(经维修、加固的除外)。对结构抗力影响的因素大致分为三个方面,即荷载作用、环境作用和结构材料内部因素的作用。

1)荷载作用的影响

荷载是对结构的安全和使用性能有直接影响的一种最主要的作用。荷载对结构的作用方式有两种,一种是直接影响结构的安全,在结构设计基准期内,任一

时点的荷载效应大于结构抗力都会使结构失效:另一种是荷载对结构的累积损伤作用,累积损伤作用的后果是使结构抗力降低,从而降低结构的可靠度。

荷载对结构的累积摄伤作用又可分为两种,即静态累积损伤作用和动态累积损伤作用。静态累积损伤是指在静态荷载作用下结构损伤随时间的累积。已有研究表明,在持续不变拉伸荷载的作用下,混凝土的强度会降低,荷载作用时间越长,强度降低越多,另外,在持续不变荷载的作用下,结构构件的蠕变也是累积损伤的结果。结构的静态累积损伤可以用损伤力学、蠕变力学等加以研究,但目前这方面的研究尚不多。动态累积损伤是指在动态荷载(反复荷载、重复荷载)作用下结构随时间或荷载作用次数的累积损伤。动态荷载作用下结构的疲劳就是一种典型的动态累积损伤,后面将要提到的寒冷地区混凝土的冻融循环破坏也可看成是动态累积损伤的结果,只不过这时的荷载作用(冰的膨胀压力)是由环境温度变化产生的。一般情况下,动态累积损伤的程度与循环作用荷载的大小、荷载的应力比及反复作用次数有关。

2)环境作用的影响

环境作用对结构性能的影响是结构耐久性研究的主要内容,一般情况下,环境腐蚀介质对结构的劣化作用是一个渐变过程,这种渐变过程使得结构的截口可靠度随时间降低。目前我国有关的混凝土结构设计规范及施工规范对混凝土结构的耐久性有所考虑,主要是从混凝土的配合比设计、水泥品种的选择、施工和使用维护方面加以解决。1986年日本土木协会颁布的《混凝土结构耐久设计准则》及欧洲混凝土委员会颁布的《耐久性混凝土结构设计指南户〕对混凝土结构的耐久性间题也着重于材料及施工、养护方面,对于结构设计则着重于从选择材料及构造规定方面提出要求。

环境对结构的影响可分为两类,一类为自然环境的影响,另一类为使用环境的影响。

a)自然环境的影响

自然环境的影响是指自然环境中的腐蚀介质对结构的侵蚀作用,除自然界本身存在的腐蚀介质的影响外,还包括现代工业发展引起的环境污染对结构产生的不利影响或使腐蚀过程的加剧、如“酸雨”的形成、大气温度的提高及二氧化碳含量的增加等。自然环境中的腐蚀介质对结构的作用主要包括下面几个方面。

混凝土碳化混凝土碳化是空气、土壤或地下水中的二氧化碳渗人到混凝土内部,与水泥石中的碱性物质发生反应的过程。由于混凝土碱性降低,使已经形成的钢筋表面钝化膜遭到破坏,在有氧和水存在时,钢筋被腐蚀。钢筋锈蚀减小了钢筋的截面面积,同时也会影响钢筋与混凝土的粘结力,从而使结构构件的抗力降低。混凝土的碳化深度取决于自然环境中二氧化碳的含量、温度、湿度、混

凝土的渗透性、施工养护等条件口因此,提高混凝土的抗渗透性、增大混凝土保护层厚度及加强施工养护是降低混凝土结构碳化速度的有效途径。混凝土碳化引起的钢筋锈蚀一般认为是均匀腐蚀过程。后面将对大气环境中的混凝土碳化和钢筋锈蚀作进一步的论述。

氯离子侵蚀在海岸和近海环境中,由于海水中或潮湿的空气中含有大量的氯离子,当这些氯离子通过混凝土的毛细孔隙进人混凝土内部时,也会与混凝土中的碱性物质发生化学反应面破坏钢筋的钝化膜,使钢筋失去保护而发生锈蚀。由于氧与水是钢筋腐蚀的先决条件,因此,海洋环境中浪溅区和潮汐区混凝土结构中钢筋的腐蚀最为严重。如果混凝土抗渗透性不高及保护层厚度较小。结构往往使用时间不长钢筋就会发生严重锈蚀,锈蚀产物的膨胀使混凝土产生顺筋开裂,保护层大面积剥落,从面进一步加速了钢筋的锈蚀,结构承载力大幅度降低。甚至有些结构建成时间不长,就不得不拆除重建,这在我国南方的港口、码头已有先例。

对于已经横向开裂的钢筋混凝土构件,由于侵蚀介质直接与钢筋相接触,显然钢筋更易于被腐蚀。但裂缝对钢筋锈蚀的影响问题,目前尚有许多不同的观点。现行的混凝土结构设计规范将钢筋混凝土结构的裂缝控制作为结构耐久性设计的基本措施之一。

硫酸盐腐蚀硫酸盐腐蚀是混凝土腐蚀中最广泛、最普通的化学腐蚀形式之一。在自然环境中,硫酸盐常存在于地下水中,当土壤中的粘土比例较高时更是如此。硫酸盆与水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙发生化学反应,生成石膏和硫铝酸钙,体积发生膨服,使混凝土瓦解。硫酸盐不仅会腐蚀埋置在土壤或与土壤接触的钢筋混凝土构件,也时常会使地面以上的馄凝土构件遭到腐蚀。混凝土遭受硫酸盐腐蚀的特征是表面发白,接着裂缝开展、混凝生剥落。防止硫酸盐腐蚀的措施是采用抗硫酸盐水泥,掺加火山灰掺料及限制混凝土的水灰比。

冻融循环混凝土是由水泥砂浆和粗骨料组成的多孔体,拌制混凝土时多余的自由水滞留于这些连通的毛细孔中。在寒冷地区,当温度降至0℃以下时,自由水结冰膨胀使混凝土内部结构遭到一定程度的损伤。随着气温的交替变化,混凝土内部的自由水也在不断地结冰和融化,这一过程使混凝土内部的损伤逐渐积累,当损伤积累到一定程度时混凝土发生破坏。前面所谈的混凝土劣化和钢筋锈蚀是由于自然界腐蚀介质的化学作用,面混凝土的冻融破坏是由于自然界的物理作用。

上面论述的是较为常见的自然环境对结构性能的不利作用,除此之外还有其他的不利作用,如高速水流作用下的气蚀、冲刷,公路桥面的磨损等。

b)使用环境的影响

使用环境的影响是指人类生活环境和工业生产环境对结构产生的不利作用,这些不利作用往往是由于人为因素引起的。使用环境对结构的不利影响以化学介质对结构的腐蚀最为普遍,这种腐蚀大都发生在石化、化工、轻工及纺织印染等工厂,腐蚀程度与腐蚀速度与厂房中侵蚀性气体的成份、浓度、生产工艺、通风系统、生产技术水平及其他因素有关。如化纤生产厂的酸站会因经常受到酸的侵蚀而造成严重破坏,生产氯盐的车间由于氯离子的侵蚀往往使结构达不到设计使用期就提前报废,冬季在混凝土桥上洒化雪盐也是对桥梁结构的一种人为损害。除使用环境中的化学侵蚀介质对结构的危害外,使用环境的物理作用也会对结构的性能造成危害,如高温工作车间的热冲击作用会使混凝土和钢筋的力学性能发生变化,重型工作车间机械的强烈振动也会使厂房受到一定程度的损伤。

3)材料内部作用的影响

在自然环境中,结构的材料随着时间的增长会逐渐老化,老化的结果是使材料的性能下降,强度降低。除此之外,结构中的一些活性材料也会与其他组成材料发生缓慢的化学反应,这种反应不仅使材料的化学成份发生了变化,而且生成物所产生的膨胀压力会导致结构发生破坏。混凝土的碱一骨料反应就是这种内部作用之一口消除或减轻碱一骨料反应的措施是使用低碱水泥、限制混凝土含碱性、使用非活性骨料及改善施工、使用条件。

上面论述了荷载作用、环境作用和材料内部作用对结构性能的不利影响。一般情况下,结构可能会同时受到这些因素的影响,而且这些不利影响因素之间会相互藕合。如当荷载增大时钢筋混凝土构件的裂缝宽度会增大,面在含氯的环境中,构件裂缝宽度的增大会进一步加剧钢筋的腐蚀,从而使构件承载力大大降低,影响结构的安全。

对已有结构的实际调查表明,因为以往对结构的耐久性设计重视不足,许多结构使用时间不长就需花费较多的资金加固、维修,有时加固、维修费用超过了结构的初始造价,甚至一些结构在建成不久由于损坏严重不得不拆除重建,亡羊补牢,为时晚矣,这些都表明了结构耐久性设计的重要性。从材料、构造、施工、养护等方面考虑结构的耐久性是结构耐久性设计的一个重要方面,而考虑结构性能随时间的降低来分析结构的安全性和适用性,是结构耐久性分析和评价的一个新发展,对结构的耐久性设计具有指导意义。

上面论述了结构的抗力随时间变化的影响因素。构件抗力应以随机过程作为基本概率模型,但目前简单地将其模型化为随机变量。构件抗力的直接统计非常困难,目前采用间接的统计方法确定抗力的统计参数,其概率分布形式则假定为对数正态分布。构件抗力的不确定性来源于三个方面:材料性能、几何参数和计算模式。针对不同的情况,我国对这三方面的不确定性进行了调查和统计。在根

据统计资料进一步计算构件抗力的统计参数时,近似假定构件抗力的各个影响因素相互独立。

2.6.2考虑抗力随时间变化的结构可靠度分析方法

老化期结构的特点是抗力随时间不断降低,而现有的可靠度分析方法都假定在设计基准期内结构抗力不随时间发生变化,因此老化期可靠度分析的一个重要方面是研究考虑抗力随时间变化的可靠度分析方法。

考虑抗力随时间变化的结构可靠度计算,是一个相当复杂的问题。国外一些学者较早开展过这方而的研究。他们研究了累积损伤下结构可靠度的分析间题、结构抗力和荷载效应均随时间变化时结构可靠度的分析方法、用蒙特卡罗的重要抽样法研究了时变结构的体系可靠度间题、用随机过程中的上跨阂理论研究了劣化结构的可靠度问题。由此可见,老化结构的可靠度分析一直是一个倍受关注的问题。在上述研究中,当考虑结构抗力随时间变化时所得的结构失效概率计算公式是一个高维积分表达式,在实际工程中这显然是不实用的。蒙特卡罗方法由于其本身的局限性目前多用于可靠度近似计算方法精度的校核,较少用于具体结构的可靠度分析和设计。结构抗力和荷载效应随时间的变化本身是一个随机过程问题,显然用随机过程研究结构的可靠度理论上是非常合理的,但由于用随机过程理论研究结构可靠度问题目前尚不够成熟,有许多方面需深人探讨,特别是计算过程复杂,不便于工程应用。鉴于此,赵国藩等给出一种简便易行的计算方法,这一方法能够与工程结构可靠度统一标准应用的方法相协调。

按照《工程结构可靠度设计统一标准》(GB50153-92)的定义,结构可靠度为结构在规定的时间内,规定的条件下完成预定功能的概率。如果将结构某一极限状态的功能函数用随机过程表示为

Z(t)-g[R(t),S(t)]=R(t)-S(t)

其中,R(t)为结构抗力随机过程,S(t)为结构荷载效应随机过程,为结构中一个荷载或多个荷载的线性或非线性函数,则结构在设计基准期T 内可靠的概率为

(){()0,[0,]}{()(),[0,]}s p T P Z t t T P R t S t t T =>∈=>∈

该式表示在设计基准期内结构每一时刻t 的抗力都大于其荷载效应时,才能处于可靠状态。结构在设计基准期了内的失效事件为结构可靠事件的补事件,因而结构失效的概率为

()1(){()(),[0,]}f s i i i p T p T P R t S t t T =-=≤∈

该式表示在设计基准期内,只要有一个时刻t;结构抗力小于结构荷载效应,结构就会失效。

一般情况下,结构所承受的荷载多而复杂,结构可靠度分析时一般将结构承受的荷载分为永久荷载和可变荷载。我国各专业部门在编制相应专业的结构可靠度设计统一标准时,基本都采用了校准法,校准时只考虑永久荷载与一种可变荷载的组合,并以此为基础确定结构设计的目标可靠指标,当有两个或多个可变荷载作用时,则再考虑可变荷载效应的概率组合。设结构的永久荷载效应为G S ,可变荷载效应为()Q S t ,则在某一基本组合下结构某一状态的功能函数为

()() ()G Q Z t R t S S t =--

类似于结构失效的概率式,在设计基准期内,结构失效的概率为

()()(){ ()0,[0,]}{min[ ()]0,[0,]}f i G Q i i G Q p T P R t S S t t T P R t S S t t T =--<∈=--<∈

如果按现行的结构可靠度分析方法不考虑结构抗力随时间的变化,即取R (t) =R ,则上式为

(){ max ()0,[0,]}{ max ()0,[0,]]}f G Q G Q p T P R S S t t T P R S S t t T =--<∈=--<∈

结构的失效概率可以下式

?max ()G Q Z R S S t =--

为功能函数用一次二阶矩方法求解。

参考文献

[1]赵国藩,曹居易,张宽权.工程结构可靠度[M].北京:水利电力出版社,1984.

[2]赵国藩,贡金鑫,赵尚传.我国土木工程结构可靠性研究的一些进展[J].大连理工大学学报,2000, 40( 3):253-258.

[3]吴世伟. 结构可靠度分析[M]. 北京:人民交通出版社,1990

[4]李继祥,谢桂华,耿树勇,刘建军. 计算结构可靠度的JC法改进方法[J].武汉上业学院学报,2004, 23(3).

[5]李云贵,赵国藩. 广义随机空间内的一次可靠度分析方法[J].大连理工大学学报,1993,33(s1).

[6]贡金鑫,仲秋伟. 工程结构可靠性基本理论的发展与应用[J].建筑结构学报,2002 ,23(4) :229.

[7]贡金鑫,赵国藩.考虑抗力随时间变化的结构可靠度分析[J].建筑结构学报, 1998,19(5): 43-51.

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[9]吴瑾,吴胜.锈蚀钢筋混凝土结构损伤评估研究现状与展望[J].混凝土,2001(8).

[10]陈定外译,何广乾校.结构可靠性总原则(ISO2394:1998).中国标准化协会、建设部标准定额站,1999.

结构动力学读书笔记

《结构动力学》读书报告 学院 专业 学号 指导老师 2013 年 5月 28日

摘要:本书在介绍基本概念和基础理论的同时,也介绍了结构动力学领域的若干前沿研究课题。既注重读者对基本知识的掌握,也注重读者对结构振动领域研究发展方向的掌握。主要容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构动力学的前沿研究课题。侧重介绍单自由度体系和多自由度体系,重点突出,同时也着重介绍了在抗震中的应用。 1 概述 1.1结构动力学的发展及其研究容: 结构动力学,作为一门课程也可称作振动力学,广泛地应用于工程领域的各个学科,诸如航天工程,航空工程,机械工程,能源工程,动力工程,交通工程,土木工程,工程力学等等。作为固体力学的一门主要分支学科,结构动力学起源于经典牛顿力学,就是牛顿质点力学。质点力学的基本问题是用牛顿第二定律来建立公式的。牛顿质点力学,拉格朗日力学和哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系组成的三大支柱。 经典动力学的理论体系早在19世纪中叶就已建立,。但和弹性力学类似,理论体系虽早已建立,但由于数学求解上的异常困难,能够用来解析求解的实际问题实在是少之又少,能够通过手算完成的也不过仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此,在很长一段时间,动力学的求解思想在工程实际中并未得到很好的应用,人们依然习惯于在静力学的畴用静力学的方法来解决工程实际问题。 随着汽车,飞机等新时代交通工具的出现,后工业革命时代各种大型机械的创造发明,以及越来越多的摩天大楼的拔地而起,工程界日新月异的发展和变化对工程师们提出了越来越高的要求,传统的只考虑静力荷载的设计理念和设计方法显然已经跟不上时代的要求了。也正是从这个时候起,结构动力学作为一门学科,也开始受到工程界越来越高的重视,从而带动了结构动力学的快速发展。 结构动力学这门学科在过去几十年来所经历的深刻变革,其主要原因也正是由于电子计算机的问世使得大型结构动力体系数值解的得到成为可能。由于电子计算机的超快速度的计算能力,使得在过去凭借手工根本无法求解的问题得到了解决。目前,由于广泛地应用了快速傅立叶变换(FFT),促使结构动力学分析发生了更加深刻地变化,而且使得结构动力学分析与结构动力试验之间的相互关系也开始得以沟通。总之,计算机革命带来了结构动力学求解方法的本质改变。 作为一门课程,结构动力学的基本体系和容主要包括以下几个部分:单自由度系统结构动力学,;多自由度系统结构动力学,;连续系统结构动力学。此外,如果系统上所施加的动力荷载是确定性的,该系统就称为确定性结构动力系统;而如果系统上所施加的动力荷载是非确定性的,该系统就称为概率性结构动力系统。 1.2主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模

结构动力学 论文

《结构动力学》 课程论文

结构动力学在道路桥梁方面的应用 摘要:随着大跨径桥梁结构在工程中的应用日趋广泛,施工控制问题也越来越受重视。结构动力学在各方面都有极为重要的作用,其特性也被广泛应用于桥梁结构技术状态评估中。结构动力学在道路桥梁方面应用十分广泛,比如有限元模型、模态挠度法、桥梁结构(强度、稳定性等)、状态评估、结构模态、结构自由衰减响应及其在结构阻尼识别中的应用、结构无阻尼固有频率与有阻尼固有频率的关系及其应用等,尤其是结合桥梁的检测、桥梁荷载试验与状态评价。本文就其部分内容进行介绍。 关键词:结构动力学道路桥梁应用 如今,科学技术越发先进,结构动力特性越来越广泛地应用于桥梁结构抗震设计、桥梁结构故障诊断和桥梁结构健康状态监测等工程技术领域,由此应用而涉及到的一些动力学基本概念理解的问题应运而生。对于此类知识,我了解的甚少,上课期间,老师虽有讲过这相关内容,但无奈我学到的只是皮毛。我记忆最深的是老师给我们放的相关视频,有汶川地震的,有桥梁施工过程的,还有很多因强度或是稳定性收到破坏而倒塌的桥梁照片。老师还告诉了我们修建建筑物的原则:需做到小震不坏,中震可修,大震不倒。还有强剪弱弯,强柱弱梁,强结点强锚固。桥梁在静止不受外力扰动时是不会破坏的,大多时候在静止的荷载作用下也不会发生破坏,但当桥梁受到动力荷载时就很容易发生破坏了,所以我们在修建桥梁是必须事先计算好最佳强度等等需要考虑的量。下面简单介绍一下结构固有频率及其应用和弹性模量动态测试。 1.结构固有频率及其应用 随着对结构动力特性的深入研究,其被越来越广泛地应用于结构有限元模型修正、结构损伤识别、结构健康状态监测等研究领域.一般情况下,由于结构阻尼较小,因此在结构动力特性的计算分析中,往往不计及结构阻尼以得到结构的振型和无阻尼的固有频率fnj(j=1,2,∧∧);而在结构的动态特性的试验中,识别的却是结构有阻尼的固有频率fdj.理论上有[1,2]fdj

《结构思考力》读后感_心得体会

《结构思考力》读后感 本文是关于心得体会的《结构思考力》读后感,感谢您的阅读! 《结构思考力》读后感 苏州现场班朱从义 没看过《金字塔原理》,但是我们基本可以认为《结构思考力》这本书是对金字塔原理的总结和提炼,并用作者的思维方式进行了呈现。金字塔原理的核心是四点:结论先行;以上统下;归类分组;逻辑递进。 而作者这本书则是将其核心分为五部分:明确理念打基础;基于目标定主题;纵向结构分层次;横向结构选顺序;形象表达做演示; 第一部分,明确理念打基础,事实上这部分是作者阐述了金字塔原理的基本思想,强调了结构思考力的重要性。我们在很多时候都要面临表达,如何能做有效的时间里面将自己的观点清晰传达给受众者是在职场中非常重要的技能,无论是同事还是上司都希望能够进行有效的沟通;而客户更是时间有限,希望能够在极短时间获得足够多的信息。因此结构化的思考和表达就会至关重要。 第二部分,基于目标定主题,其实就是"结论先行".我们在职场中间绝大部分时候需要尽快的传递自己的观点,以便对方能够能够抓住主线。正如麦肯锡的30秒原则,如果我们不能把一件事情在30秒内讲述清楚,意味着我们可能会丧失很多机会。因此一开始开章明义就成了最好的方式,如果时间只有30秒,那么能把结论讲清楚就算不错了。 第三部分,纵向结构分层次,也就是"以上统下".30s后,如果你还有时间,就可以尝试找一些论据去支撑你的结论。而每一个论据本身又可以找一些理由去证明,这样就可以逐渐递进下去,直到逻辑显而易见的容易被接受。但是值得注意的是,大部分人同时能记住的原因不会太多,不能超过7条,最好是3条。因此我们在列举理由的时候,不能简单的罗列,要进行思考,并将有相关性的理由整合在一起进行高度概括,这就是"归类分组".只有这样,才能进行快速有效的解释和阐述。 第四部分,横向结构选顺序,也就是"逻辑递进".在每一组证据的内部,并不是可以随便不分先后的阐述,这样容易给人造成混乱和跳跃的感觉,从而形成理解上的障碍。因此,我们需要在同一组论据的阐述顺序上进行思考和重排,使

结构动力学心得汇总

结构动力学学习总结

通过对本课程的学习,感受颇深。我谈一下自己对这门课的理解: 一.结构动力学的基本概念和研究内容 随着经济的飞速发展,工程界对结构系统进行动力分析的要求日益提高。我国是个多地震的国家,保证多荷载作用下结构的安全、经济适用,是我们结构工程专业人员的基本任务。结构动力学研究结构系统在动力荷载作用下的位移和应力的分析原理和计算方法。它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展,是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。高老师讲课认真负责,结合实例,提高了教学效率,也便于我们学生寻找事物的内在联系。这门课的主要内容包括运动方程的建立、单自

由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。既有线性系统的计算,又有非线性系统的计算;既有确定性荷载作用下结构动力影响的计算,又有随机荷载作用下结构动力影响的随机振动问题;阻尼理论既有粘性阻尼计算,又有滞变阻尼、摩擦阻尼的计算,对结构工程最为突出的地震影响。 二.动力分析及荷载计算 1.动力计算的特点 动力荷载或动荷载是指荷载的大小、方向和作用位置随时间而变化的荷载。如果从荷载本身性质来看,绝大多数实际荷载都应属于动荷载。但是,如果荷载随时间变化得很慢,荷载对结构产生的影响与

静荷载相比相差甚微,这种荷载计算下的结构计算问题仍可以简化为静荷载作用下的结构计算问题。如果荷载不仅随时间变化,而且变化很快,荷载对结构产生的影响与静荷载相比相差较大,这种荷载作用下的结构计算问题就属于动力计算问题。 荷载变化的快与慢是相对与结构的固有周期而言的,确定一种随时间变化的荷载是否为动荷载,须将其本身的特征和结构的动力特性结合起来考虑才能决定。 在结构动力计算中,由于荷载时时间的函数,结构的影响也应是时间的函数。另外,结构中的内力不仅要平衡动力荷载,而且要平衡由于结构的变形加速度所引起的惯性力。结构的动力方程中除了动力荷载和弹簧力之外,还要引入因其质量产生的惯性力和耗散能量的阻尼力。而

《学习动力》读后感

《学习动力》读后感 《学习动力》读后感 《学习动力》作者是李洪玉,2011年6月1日由湖北教育出版社出版,该书主要介绍了各种学习动机的培养与激发。 内容摘要:一个人要想学习好,不能离开硬件和软件,更不能离开电源。本从非智力因素这个角度,论述各种学习动机的培养与激发。有力地阐明各种非智力因素的概念、种类(或结构)、功能及影响其形成与发展的因素(或机制),使读者首先对各种非智力因素的本质有一个较为明确的认识;在实践上,结合各种非智力因素的培养与激发,提出了具体的、有效的、有根据的培养途径和措施。 本书共分为二大章,从智力与学习、非智力与学习、动机三大部分进行了阐述。智力因素与学习的关系,不容置疑,本书用了大篇幅,介绍了后两部分内容,有理论有例子,很有说服力,有相当的指导意义。 一、非智力因素与学习。 上海师范大学燕国材教授的《应重视非智力因素的培养》一文发表,引起了我国教育学和心理学界对非智力因素培养的重视。

非智力因素,又称非认知因素,指人在智慧活动中,不直接参与认知过程的心理因素,包括需要、兴趣、动机、情感、意志、性格等方面,是指智力以外的对学习活动起着起动、导向、维持和强化作用的个性心理。 一个智力水平较高的人,如果他的非智力因素没有得到很好的发展,往往不会有太多的成就。相反,一个智力水平一般的人,如果他的非智力因素得到很好的发展,就可能取得事业上的成功,做出较大的贡献。 我国著名的数学家张广厚,在小学、中学读书时,智力水平并不出众,他的成功与良好的非智力因素有关。他曾说:“搞数学不需太聪明,中等天分就可以,主要是毅力和钻劲。”达尔文也曾说过:“我之所以能在科学上成功,最重要的就是我对科学的热爱,对长期探索的坚韧,对观察的搜索,加上对事业的勤奋。”从心理学上讲,感情、意志、兴趣、性格、需要、目标、抱负、世界观等,是智力发展的内在因素。外因通过内因起作用。一个人的非智力因素得到良好的发展,不但有助于智力因素的充分发展,还可弥补其他方面的不足。反之,如果人缺乏意志,贪图安逸,势必影响其智力的发展。 作为教师,我们认识到,对学生的培养,非智力因素的培养和智力因素的培养同等重要,重视非智力因素,要把

结构力学读书笔记

竭诚为您提供优质文档/双击可除 结构力学读书笔记 篇一:结构力学感想 感悟结构力学 这学期开设土木工程专业基础课结构力学,给我第一印象是:难并且复杂,但是实用。结构力学(structuralmechanics)是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。我以后专业方向可能选择结构方向,那么未来的工作和学习很可能一直需要学习结构力学并且研究它。下面谈谈对结构力学初步的感悟。 结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩

阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。这三种分析方法实用而且能把复杂的问题简单化,也就是简化实际工程中的问题。在实际生活中,结构无处不在,结构体系是整个工程核心,结构一旦出问题,那么整个工程体系将会出现问题。土建、水利等建筑工程首先考虑的就是建筑工程的结构,结构就是组成工程的灵魂。任何复杂的工程体系都可以简化成一个个简单的结构体系来 分析,进而强化改进整个建筑,使它们能够更安全、更经济、更耐久,满足工程需要。 结构力学在当前的实际中要靠建筑设计作为基础,在满足该设计的前提下进行结构分析与设计,单纯的从结构方面进行的建筑必定难以满足美观的要求,而在现在的建筑中,没有好的外观,纵使你的结构固若金汤也很难被接受。多数情况下,结构设计在建筑设计之后支持那些设计师设计出的外观。结构力学的学习就是为了这一目标,为建筑设计师设计出的建筑图纸设计满足要求的结构,最实用的东西,往往在幕后下功夫,不可否认,结构是关键性作用。以后我如果学习结构的话,那么我将是一个幕后英雄了。 这学期的结构力学,算是初次接触,好多内容都不好理解,理论的东西都很抽象,我只能说我思维跟不上,也不可否认用的功课不够。在结构力学学习的过程中,培养了一个简化问题的能力吧,结构力学的核心思想就是简化,把复杂

《被压迫者教育学》读书笔记

被压迫者教育学》读书笔记 丁然职业技术教育学 作者简介:保罗?弗莱雷是20 世纪批判教育理论与实践方面最重要、最有影响的作家之一,世界著名的教育家、哲学家。1994 年至1995 年,联合国教科文组织主办的国际刊物《教育展望》以四期特刊的形式,介绍了从孔子、亚里士多德到当代的100位具有国际影响的教育家,弗莱雷是其中四位在世的教育家之一,被誉为“活着时就成为传奇”的人物。他也曾被美洲和欧洲29 所大学授予名誉学位并在多个国家和国际组织中获得过荣誉和奖励。他是自赫尔巴特、杜威以来,教育理论史的“第三次革命”的开创者和实施者,毕生致力于教育实践和教育理论的研究,一生笔耕不辍,著述颇丰。 选择这本书来当教育哲学的书籍来读,是因为这本书最开始的题目吸引了我,并且在读的过程中发现本书和其他教育学专著不一样,通篇没有纯粹的教育学体系和教育学概念系统,而是从对处于不利境地的人的关怀出发,提出了教育的政治性问题,提出了教育服务于统 治阶级对人民施行压迫的现象,试图引导这些人被解放,自我解放, 最后改变他们的命运。袁振国老师是这样评价它的:这本冠以教育 学的著作并没有我们熟悉的教育学体系和概念系统,它不是一本一般 意义上的学科著作。这是一本关于平等和正义的书,是对处于社会不 利处境的人们的悲天悯人的关注,是平等和尊重地对待每一个人的生命呼唤和勇气奉献。” 本书第一章提到了“对自由的恐惧” ,这种恐惧是被压迫者会更 向往成为压迫着,但是是被压迫者摆脱不了被压迫的境地。自由要靠征服得来的,而不是靠恩赐。被压迫者想要获得自由,要经过持之以 恒的努力和敢于挑战的决心并尽心尽全力的追求才能获得。要解决压迫问题,首先就是要用批判的眼光来寻找压迫的根源,通过改造,创造一个新的环境。这么想是理想的,但是为什么压迫与被压迫这种现象在各个领域持续多年,并有可能一直持续下去。可能的原因有可能是被压迫者已经习惯了他们所处的统治结构,并且已变得顺从这种结构,只要他们觉得不能去冒需要冒的风险,他们便会停止争取自由的斗争。再者说,他们获取自由所做的斗争不仅仅对压迫着造成威胁, 也会威胁到与自已同样处于压迫下的同伴,

材料力学读书报告

《材料力学(1)课程读书报告》 《材料力学》这门课程是研究材料在各种外力作用下产生的应变力强度、刚度、稳定和 导致各种材料破坏的极限。《材料力学》是设计工业设施必须掌握的知识。与理论力学、结构 力学并称三大力学。 《材料力学》《材料力学》是一门技术基础课程,是衔接基础课与专业基础课的桥梁课程。 是理论研究和实验并重的一门学科。是固体力学中的一个重要的分支学科,是研究可变形固 体受到处荷载力或温度变化等因素的影响而发生力学响应的一门科学,是研究构件在受载过 程中的强度、刚度和稳定性问题的一门学科。它是门理论研究与工程实践相结合的非常密切 的一门学科。 材料力学的基本任务是在满足强度、刚度和稳定性的安全要求下以最经济的代价。为构 件确定合理的形状和尺寸选择适宜的材料,为构件设计提供必要的理论基础和计算方法解决 结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。 在人们运用材料进行建筑,工业生产的过程中,需要对材料的实际随能力和内部变化进 行研究这就催生了材料力学。在材料力学中,将研究对象被看作均匀,连续且具有各同性的 线性弹性物体,但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料,所以须要各种理论与实际 方法对材料进行实验比较,种材料的相关数据。我们一般通过假设对物体进行描述,这样有 利于我们通过数学计算出相关的数据,有连续性假设,均匀性假设。各向同性假设及小变型 假设等。 在材料力学中,物体由于外因而变化时,在物体内部各部分之间产生相互作用的内力以 低抗这种外因的作用,并力图使物体从变形的位置回复到变形前的位置,在所考察的截面某 一点单位面积上的内力称为应力。既受力物体内某点某微截面上的内力的分布集度,应变指 构件等物体内任一点因各种外力作用引起的形状和尺寸的相对改变(变形)。当撤除外力时固 体能恢复其变形的性能称为弹性,当撤除外力时固体能残留下来变形的性能称为塑性。物件 在外力作用下抵抗破坏的能力称强度。刚度是指构件在外力作用下抵抗变形的能力。 研究内力和应力一般用截面法,目的是为了求得物体内部各部分之间的相互作用力。轴 向拉伸(压缩)的计算公式为 ??fn 。?为横截面的应力。正应为和轴力fn同a 号。即拉应力为正,压应力为负。 原理:力作用于杆端的分布方式的不同,只影响杆端局部范围的应力分布影响区的轴向 范围的离杆端1~2个杆的横向尺寸。 《材料力学》在建设工程中有着之泛的应用。在桥梁,铁路,建筑,火箭等行业中起到 很重要的作用。如武汉长江大桥的设计,桥墩主要承受来自两侧浮桥本身的重力,桥面上生 物的重力,钢索主要受到拉力一方面是桥身以及桥面物体它们的自重。另一方面是钢索自重, 在这两个比较大的力的作用下钢索处于被拉伸状态。 《材料力学》研究的问题是构件的强度、刚度和稳定性;所研究的构件主要是杆件、几 种变形形式包括拉伸压缩、剪切、弯曲和扭转这几种基本变形形式。研究《材料力学》就是 解决在工程中研究外力作用下,如何保证构件正常的工作的问题。因此,材料力学是我们在 设计建造工程中起着相关重要的作用。篇二:弹塑性力学读书报告 弹塑性力学读书报告 本学期我们选修了樊老师的弹塑性力学,学生毕备受启发对工科 来说,弹塑性力学的任务和材料力学、结构力学的任务一样,是分析 各种结构物体和其构件在弹塑性阶段的应力和应变,校核它们是否具 有所需的强度、刚度和稳定性,并寻求或改进它们的计算方法。 但是在研究方法上也有不同,材料力学为简化计算,对构件的应 力分布和变形状态作出某些假设,因此得到的解答是粗略和近似的;

结构动力检测研究概述读书报告

结构动力检测研究概述 读书报告

结构动力检测研究概述 一.引言 土木工程事故的发生,造成了人员伤亡和财产损失,必然引起人们对土木工程安全性的关心和重视。评估已有建筑物或桥梁等结构在灾害性事件(如:地震、台风、爆炸等)后的健康情况,采用常规检测方法进行检测是费时的。因为主要的结构构件或节点一般都在外覆盖物或者建筑装饰物的下面。为迅速营救生命、拯救财产,立即对它们的健康情况做出评估是很有必要的。例如,1994年1月17日,美国加州Northridge大地震,一些建筑物在主震后并未倒塌,但是结构的损伤没有及时发现并进行处理,在后来的一次余震作用下结构发生了倒塌。1995年日本神户大地震和1999年台湾台中大地震也有类似的情况发生[1]。 人们在基于振动的结构健康监测方面进行了一系列的研究。20世纪70年代和80年代初,石油工业投人大量的人力和物力开发海洋平台健康监测系统;20世纪70年代后期,美国航天航空部门开展了有关航天飞机动力健康监测的研究;1987年以来,美国所有的人造卫星都配置了航天模型的健康监测系统,美国国家航空和宇航局要求所有的发射设备安置结构健康监测系统[2]。20世纪80年代初,土木工程部门开展了桥梁健康监测系统的研究。在连接香港新机场的青马大桥上安装了600多个传感器[3]。期间,虽然得出了一些较为成功的健康监测技术,但是如何从测量的信息来解释结构的健康状态和损伤情况,至今还没有完善的理论体系,基于振动的结构健康监测仍然是一个挑战。 综观结构损伤检测的研究历史,从损伤的定义来划分,大体上可以划分为单元刚度整体下降的损伤检测法和单元之间连接刚度下降的损伤检测法。对于前者,结构的损伤程度可由单元刚度折减系数来表示[4];对于后者,损伤程度可以由单元之间连接部分(连接单元)刚度的减小来表示,如钢结构梁柱连接部位螺栓的破坏、混凝土与钢筋之间粘结的破坏都属于连接单元失效问题。前者把损伤简单地假定为结构某些单元刚度减小,在此基础上开展的损伤检测研究已经很多了;后一种损伤定义更加接近结构的实际破坏形式,但目前开展的研究工作尚不多。 结构损伤检测从研究对象来看,研究的结构形式是由简单到复杂的一个过程:由简支梁开始到平面框架结构,再到桁架结构和空间结构,如海洋石油井架等。 从研究方法上来划分,可以划分为基于力学理论的损伤检测方法,基于神经网络的损伤检测方法,基于小波分析的损伤检测方法和基于模糊逻辑(fuzzy logic)的损伤检测方法等。基于力学理论的方法可以划分为基于静力学理论和基于动力学理论的方法。基于动力学理论的方法又可以划分为:线弹性理论的损伤检测方法和非线性理论的损伤检测方法。线弹性理论的方法又可以分为:基于模态理论的损伤检测和基于波动理论的损伤检测方法。基于非线性力学理论损伤检测方面的研究文献尚不多见[5]。 二.开展工程结构动力检测的意义 开展工程结构动力检测有如下重大意义:(1)传统的检测手段(如目测和静力检测)和无损检测技术(如超声波)均是结构局部损伤的检测方法,这些方法要求事先知道结构破损的大致位置,所以只能检测到结构表面或附近的损伤。如果是大体量结构,则不仅工作量巨大,而且难以预测结构性能的整体变化。基于结构振动的损伤识别可应用于复杂结构的定量的整体检测,能够有效克服静态检测方法中存在的应用条件限制和工作效率相对较低的缺点。(2)在土木工程实践中,设计、施工存在失误或正常使用中超载、环境腐蚀均可对结构造成不同程度的损伤,利用结构的健康检测技术,不仅可及时发现这些损伤的具体部位,甚至检测到无法接近的或隐蔽的损伤部位,为制定技术、经济水平均较高的加固方案提供充分的技术支持。(3)将结构的健康检测技术应用于结构在线监测,可发现早期的结构损伤,以便及时对结构进行维修,从而排除隐患。结构动力检测方法可不受结构规模和隐蔽的限制,只要在可

智能的结构-读后感

《多元智能理论》读后感 南直中学杨文赫 《智能的结构》是专门为教育工作者而撰写的教学指导书。 读了《多元智能理论》这本书,我感受很深,认识到每一个学生都是有潜力的,孩子们不缺少天才,缺少的是发现天才的眼睛。 根据多元智能理论,学生有“知识”、“能力”和“情感、态度与价值观”上的差异。因此,教学目标的设计,就要对不同的学生有不同的要求,而不是每个人都达到一样的目标。只有了解学生,了解学生在“知识”、“能力”和“情感、态度与价值观”上的差异,才能制定“存异”的教学目标。在以后的教学中,我认为应做到以下几点一、尊重孩子个体差异,智能面前人人平等。 多元智能理论的正式提出: 1983年,美国哈佛大学教育研究院教授、该院《零点项目》研究所所长霍华德?加德纳在《智能的结构》正式提出。 7年后传入中国大陆:1990年光明日报出版中译本。 全书主要包括“背景”、“多元智能理论”和“意义与应用”三大部分。 作者依据生物学、人类学等学科的研究成果,首次提出了“智能”的概念,并确认符合“智能”的八个判据,1993年,提出人类至少存在7种以上的思维方式,即多元智能。 7种多元智能是:语言智能、数学逻辑智能、音乐智能、身体运动智能、空间智能、人际关系智能、自我认识智能。 1997年又提出2种智能:自然观察智能(1995)、存在智能(1999)。 在书中,加德纳不仅详细陈述了多元智能理论,在字里行间更展现出了许多值得我们教育工作者学习与借鉴的优秀品质。 第一个品质是质疑权威的勇气。当时心理学界广泛推崇用智力测验的方式,得出一个智商的正整数,用分数的高低来衡量一个人的智能。面对主流的认知,加德纳毅然决然地提出了自己关于人类智能的新理论,并提出了极具 说服能力的证据,说明存在若干种相互独立的人类智能。 第二个品质是字斟句酌的严谨。正如对“智能”的命名,便是通过对“能力”或“天赋”等词汇反复比较后作出的选择。同时,加德纳对每一种智能的阐释,并不是主观的杜撰或是臆测,而是依据生物学、神经科学和人类学等多个学科的研究成果,广泛列举实例,通过大量有力的证据,论证其理论的合理性与科学性。这种实事求是的学术精神,精益求精的科学态度,让人肃然起敬。 第三个品质是广开言路的谦逊。书中,每每解读某种智能时,加德纳都指出了自己研究可能存在的不足与不当之处,并单列一章“对多元智能理论的评论”,开展“全面而深刻的自我批评”。正如加德纳在书中针对多元智能理论广泛推广后内涵不断丰富和变化时所言:“人一旦将自己的思想向全世界公开,就再也不能完全地控制这个思想了,就像人不能控制自己基因的‘产品’——自己的孩子一样。多元智能理论现在已经有、将来也会有她自己的生命,不会因为我的愿望而改变。”这种谦逊与豁达,正是教育工作者所必备的品质。 第四个品质是永无止境的创新。当多元智能理论在全球掀起变革浪潮时,加德纳并没有坐吃山空,而是不断地根据新的生物学知识重新思考智能的本质,不断地完善该理论的内涵和外延,著成《重构多元智能》一书。

结构动力学读书笔记

读书笔记 ——读《结构动力学》 1.1 结构动力学计算的目的和特点 结构动力学主要研究在动荷载作用下结构的位移和内力(以后统称为动力反应)的计算原理和计算方法。 结构动力分析要解决的问题有: 地震作用下建筑结构、桥梁、大坝的振动;风荷载作用下大型桥梁、高层结构的震动;机器转动产生的不平衡力引起的大型机器基础的振动;车辆运行中由于路面不平顺引起的车辆振动及车辆引起的路面振动;爆炸荷载作用下防护工事的冲击动力反应等等,量大而面广。 结构动力破坏的特点是突发性、毁灭性、波及面大等。 结构动力分析的目的是确定动力荷载作用下的结构内力和变形;通过动力分析确定结构动力特性等。 结构动力学研究结构体系的动力特性及其在动力荷载作用下的动力反应分析原理和方法的一门理论和技术学科。该学科的目的在于为改善工程结构体系在动力环境中的安全性和可靠性提供坚实的理论基础。 结构动力计算的特点为:a.动力反应要计算全部时间点上的一系列解,比静力问题复杂且要消耗更多的计算时间。b.与静力问题相比,由于动力反应中结构的位移随时间迅速变化,从而产生惯性力,惯性力对结构的反应又产生重要影响。 结构动力学和静力学的本质区别为是否考虑惯性力的影响。结构产生动力反应的内因(本质因素)是惯性力。惯性力的出现使分析工作变得复杂,而对惯性力的了解和有效处理又可使复杂的动力问题分析得以简化。 在结构动力反应分析中,有时可通过对惯性力的假设而使动力计算大为简化,如在框架结构地震反应分析中常采用的层模型。 惯性力的产生是由结构的质量引起的,对结构中质量位置及其运动的描述是结构动力分析中的关键,这导致了结构动力学和结构静力学中对结构体系自由度定义的不同。 动力自由度(数目):动力分析中为确定体系任一时刻全部质量的几何位置所需要的独立参数的数目。独立参数也称为体系的广义坐标,可以是位移、转角或其它广义量。 1.2 载荷确定 载荷有三个因素,即大小、方向和作用点。如果这些因素随时间缓慢变化,则在求解结构的响应时,可把载荷作为静载荷处理以简化计算。载荷的变化或结构的振动是否“缓慢”,只是一个相对的概念。如果载荷的变化周期在结构自由振动周期的五、六倍以上,把它当作静载荷将不会带来多少误差。若载荷的变化周期接近于结构的自由振动周期,即使载荷很小,结构也会因共振(见线性振动)而产生很大的响应,因而必须用结构动力学的方法加以分析。 动载荷按其随时间的变化规律可以分为:①周期性载荷,其特点是在多次循环中载荷相继呈现相同的时间历程,如旋转机械装置因质量不平衡而引起的离心力。周期性载荷可借助傅里叶分析分解成一系列简谐分量之和。②冲击载荷,其特点是载荷的大小在极短的时间内有较大的变化。冲击波或爆炸是冲击载荷的典型来源。③随机载荷,其时间历程不能用确定的时间函数而只能用统计信息描述。由大气湍流引起的作用在飞行器上的气动载荷和由地震波引起的作用在结构物

结构动力学读书报告

《结构动力学》 读书报告

结构动力学读书报告 学习完本门课程和结合自身所学专业,我对本门课程内容的理解和在各方面的应用总结如下: 1. (1)结构动力学及其研究内容: 结构动力学是研究结构系统在动力荷载作用下的振动特性的一门科学技术,它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展,是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。本书的主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。 (2)主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模型,在确定载荷后,导出模型的运动方程,然后选用合适的方法求解。 (3)数学模型 将结构离散化的方法主要有以下三种:①集聚质量法:把结构的分布质量集聚于一系列离散的质点或块,而把结构本身看作是仅具有弹性性能的无质量系统。由于仅是这些质点或块才产生惯性力,故离散系统的运动方程只以这些质点的位移或块的位移和转动作为自由

度。对于大部分质量集中在若干离散点上的结构,这种方法特别有效。 ②广义位移法:假定结构在振动时的位形(偏离平衡位置的位移形态)可用一系列事先规定的容许位移函数fi (它们必须满足支承处的约束条件以及结构内部位移的连续性条件)之和来表示,例如,对于一维结构,它的位形u(x)可以近似地表为: @7710 二送 结构动力学 (1)式中的qj称为广义坐标,它表示相应位移函数的幅值。这样,离散系统的运动方程就以广义坐标作为自由度。对于质量分布比较均匀,形状规则且边界条件易于处理的结构,这种方法很有效。 ③有限元法:可以看作是分区的瑞利-里兹法,其要点是先把结构划 分成适当数量的区域(称为单元),然后对每一单元施行瑞利-里兹法。通常取单元边界上(有时也包括单元内部)若干个几何特征点(例如三角形的顶点、边中点等)处的广义位移qj作为广义坐标,并对每个广义坐标取相应的插值函数作为单元内部的位移函数(或称形状函数)。在这样的数学模型中,要求形状函数的组合在相邻单元的公共边界上满足位移连续条件。一般地说,有限元法是最灵活有效的离散化方法,它提供了既方便又可靠的理想化模型,并特别适合于用电子计算机进行分析,是目前最为流行的方法,已有不少专用的或通用的程序可供结构动力学分析之用。 (4)运动方程

《思考力》读后感

《思考力》读后感400字 《思考力》读后感 最近在亚马逊买了一批新书,其中一本是上田正仁教授写的一本书,书名是《思考力》,初见书名感觉是短链思考能力的方法论,看完之后很多地方都能产生共鸣,会心一笑。 先从书的质量说起,书的质量很好、字体适中、排版整齐、干净,看起来很舒适。 书的作者上田正仁博士是东京大学物理学教授,精通中国古籍,里面提到读中国史记等经典著作深受启发和影响,更是感觉功力深厚,能够将多个领域学识融会贯通。 通俗讲,本书对如何发现问题、解决问题、学习知识、融会贯通、培养创造力,在这本书中可以获取一些灵感和方法,平日的一些行为模式也有很好的总结,实现力就是总结很到位的一个词。 本书结构清晰,主要分为四大部分,第一部分介绍思考力的概念,思考力和学习能力、平时常说的聪明有什么区别;第二部分是如何快速学习、掌握知识、融会贯通容,通过重点记忆,丢掉已经理解的资料和卡片等方法;第三部分介绍如何培养思考力,思考力的基础是哪些,如何通过思考

力产生创造力,此处为重点,如何培养思考和观察的习惯;第四部分介绍另一个产生创造力的基础,锲而不舍的精神。 读完本书提炼几个个人理解的观点: 要的事情要分阶段,每个阶段划分重点,各个击破,不恋战 学校根据公式解题是实现力而非思考力,思考力是在遇到暂时无解情况时的一种解决问题的思路 创造力的产生是在大量实现的基础上加上自己的思考,并且不墨守成规,善于发现的结果 提升人的能力分三个阶段:实现力、思考力、创造力 实现力的提升方法:分阶段、分重点、勇于回到原点重新看问题、各个问题分重点击破创造力的培养要在日常中培养,不能只看短期利益依赖实现力而忽略创造力的长期养成。

《心理学与生活》读书笔记

《心理学与生活》读书笔记 经济学院金双2班冯承杰 2014141013025 《心理学与生活》是美国著名心理学家理查德?格里格和菲利普?津巴多写的一本经典的心理学课本,全书主要讲的是心理学与人们日常生活的关系。 全书一共分为了18个章节: 第一章是生活中的心理学,主要讲的是心理学的定义以及现代心理学的发展状况; 第二章是心理学的研究方法; 第三章至第六章主要讲的就是感觉、知觉、行为上的心理学基础; 第七章至第十章主要讲的是教学心理学的内容; 第十一章至第十四章,主要讲的是在人本省存在的心理学特性; 第十五章至第十六章主要讲的是心理障碍和心理治疗的内容; 第十七章至第十八章主要讲的是社会人际交往关系之中的心理学。 阅读了《心理学与生活》的部分章节后,我可以感受到生活低位每一个地方都是充满着心理学知识的,心理学真的和我们的日常生活是息息相关的,运用好了心理学的知识,我们就能够更加有效的掌控我们自己的生活。 通过对第一章详细的阅读和理解,我认为当代心理学有以下观点:(1)生物学观点: 引导心理学家在基因大脑、神经系统及内分泌系统中寻找行为的原因。生物学观点引导心理学家在基因、大脑、神经系统以及内分泌系统中寻找行为的原因。一个器官的功能由其身体结构和生物化学过程来解释。体验和行为在很大程度上被理解为在神经细胞内部和之间发生的化学和电活动的结果。 (2)心理动力学观点: 这种观点认为,人的行为是从继承来的本能和生物驱力中产生的,而且试图解决个人需要和社会要求之间的冲突。理动力学的动机原则是由维也纳的医生弗洛伊德在19世纪末和20世纪初最完整地发展起来的。弗洛伊德的思想是从对精神病人临床工作中得出来的,但是他相信他观察到的这些

结构动力学读书笔记

《结构动力学》 读书报告 学院 专业 学号 姓名 指导老师 2013年5月28日

摘要:本书在介绍基本概念和基础理论的同时,也介绍了结构动力学领域的若干前沿研究课题。既注重读者对基本知识的掌握,也注重读者对结构振动领域研究发展方向的掌握。主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构动力学的前沿研究课题。侧重介绍单自由度体系和多自由度体系,重点突出,同时也着重介绍了在抗震中的应用。1概述 1.1结构动力学的发展及其研究内容: 结构动力学,作为一门课程也可称作振动力学,广泛地应用于工程领域的各个学科,诸如航天工程,航空工程,机械工程,能源工程,动力工程,交通工程,土木工程,工程力学等等。作为固体力学的一门主要分支学科,结构动力学起源于经典牛顿力学,就是牛顿质点力学。质点力学的基本问题是用牛顿第二定律来建立公式的。牛顿质点力学,拉格朗日力学和哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系组成的三大支柱。 经典动力学的理论体系早在19世纪中叶就已建立,。但和弹性力学类似,理论体系虽早已建立,但由于数学求解上的异常困难,能够用来解析求解的实际问题实在是少之又少,能够通过手算完成的也不过仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此,在很长一段时间内,动力学的求解思想在工程实际中并未得到很好的应用,人们依然习惯于在静力学的范畴内用静力学的方法来解决工程实际问题。 随着汽车,飞机等新时代交通工具的出现,后工业革命时代各种大型机械的创造发明,以及越来越多的摩天大楼的拔地而起,工程界日新月异的发展和变化对工程师们提出了越来越高的要求,传统的只考虑静力荷载的设计理念和设计方法显然已经跟不上时代的要求了。也正是从这个时候起,结构动力学作为一门学科,也开始受到工程界越来越高的重视,从而带动了结构动力学的快速发展。 结构动力学这门学科在过去几十年来所经历的深刻变革,其主要原因也正是由于电子计算机的问世使得大型结构动力体系数值解的得到成为可能。由于电子计算机的超快速度的计算能力,使得在过去凭借手工根本无法求解的问题得到了解决。目前,由于广泛地应用了快速傅立叶变换(FFT),促使结构动力学分析发生了更加深刻地变化,而且使得结构动力学分析与结构动力试验之间的相互关系也开始得以沟通。总之,计算机革命带来了结构动力学求解方法的本质改变。 作为一门课程,结构动力学的基本体系和内容主要包括以下几个部分:单自由度系统结构动力学,;多自由度系统结构动力学,;连续系统结构动力学。此外,如果系统上所施加的动力荷载是确定性的,该系统就称为确定性结构动力系统;而如果系统上所施加的动力荷载是非确定性的,该系统就称为概率性结构动力系统。 1.2主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模

计算结构力学读书报告

计算结构力学读书报告 XX1 (XX大学) 摘要:本文主要叙述了在阅读与学习《计算结构力学》这本书的一些相关的心得体会;在学习由原作者所创立的样条有限点法的过程中,收获了一些新的理解与体验。 关键词:计算结构力学;样条有限点法;读书报告 Computational Structural Mechanics Reading Report (XX) Abstract: This article mainly describes some of the relevant experiences in reading and learning the book “Computational Structural Mechanics”. In the process of learning the spline point method established by the original author, some new understandings and experiences were learned. Keywords: computational structural mechanics; spline finite point method; reading report 引言 工程中的许多问题,从本质上来说都可以归结到力学问题。而这些力学问题,如果按照传统的解析求解方式,往往只能求解一些较为简单和理想化的力学问题,同时又需要专业的力学家花费大量的时间和精力推导公式,并将之记录在教科书中。而近代以来,又有许多力学数学界的专家共同努力,创造出了用于解决力学分析问题的有限单元法,随着电子计算机的发展,利用有限单元法,借助电算方式,求解工程中的力学问题已成为一种趋势。 工程中的力学问题,从本质上说是非线性的,线性假设只是实际问题的一种简化。如果工程中的结构按照线性理论设计,不仅会浪费,而且还会造成灾难。在结构工程设计中,如果考虑弹塑性问题,则可以挖掘材料潜力,提高工程结构承受能力,节约材料,正确估计工程安全度,使工程经济合理及安全可靠;如果按照线弹性理论设计,则会显得过于保守。由此可知,在各种工程设计中,只假设它为线性问题是不够的,必须进一步考虑非线性问题才能保证工程既经济合理又安全可靠。近几年来,在现代化建设中,人们面临着越来越多的非线性力学问题,结构非线性分析已成为工程设计不可缺少的一个工作。因此,结构非线性力学已成为工程设计不可缺少的一个重要学科。 1基本概念 1.1材料特性 在结构工程中,所使用的材料有很多,广泛使用的材料有钢材、混凝土、岩土以及各种砖石。 在单向拉伸状态中,材料由初始弹性状态进入塑性状态的界限是屈服极限。这被称为单向拉伸状态的屈服条件,也称初始屈服条件,它的表达式为:f(σ)=σ?σs=0。 式中,σ和σs分别为应力和屈服极限,f(σ)为屈服函数。如果σ<σs,则f(σ)<0,这时试件处于弹性状态;如果σ>σs,则f(σ)>0,这时试件进入塑性状态。 经过屈服阶段后,材料又恢复抵抗变形的能力,必须增加荷载才能产生变形,这种现象称为材料强化,也称硬化。 1.2应力与应变状态 物体的任意一点的应力状态可由九个应力分量来描述,而且这些分量构成一个二阶对称张量:

侦探小说的读书笔记

竭诚为您提供优质文档/双击可除 侦探小说的读书笔记 篇一:推理读后感 读《世界经典推理小说》有感 一本书勾起我的心,对他那么痴狂,因为他的智慧。 当我翻开这本书时,我就开始了一段奇异的旅程。虽然书中只是少少的收录了55篇推理小说,但是其中包括阿瑟·柯南道尔的小说,说到他就让人想起《福尔摩斯》,夏洛克·福尔摩斯在《斑点带子案》、《跳舞的人》、《身份案》中出现,每每让人陷入思索。书中还有许多世界级的推理大师,如:阿加莎·克里斯蒂、江户川乱步、森村诚一、东野圭吾等,他们以其天才的情节构思、诡谲的气氛营造、慎密的逻辑推理,让我陷入思索。 《来自另一个世界》的作者雷顿给了我巨大冲击。他肯定用了很大心思,竭尽全力的不透露结局,简练的语言描绘一个错综复杂的案情,最后给予我们深刻的道理和奇妙的解答。引用“‘不要相信你看到的’是一句金玉良言,而更好的,那就是,‘不要相信你以为的’”。有的时候我们常常先

入为主的去评价一个东西,从而扰乱正确的解题思路;处理事情时,导致处理的不公平或者根本是错误的。让我陷入思索。 一个中国作家。《楼头上面》是程小青的作品,所有作 者唯一一个中国作家。55篇文章中只有1篇,也许还有比那些作品更好的中国作品,只是没选上而已。但是也可能是我们国家写推理小说的能力还不够,毕竟是55篇中只有1篇。虽然有人批评我们读者重外轻内,但是这并不是我们想要的,而是,中国写推理的人实在太少,或水平相距很大,如同刚刚起步。我盼望国内 有高水平的作品出现。让人赞叹不已的作品——可以让我陷入思索的。 读书时没有把前言遗忘总是让人收获不少。前言告诉我们许多,摘录“推理小说从一些消遣、娱乐的普通定义,转型为具有反映社会生活,反映时代特征功能的写作方式,是智慧的象征,时代愿望的体现,更是时代思想的表达。”就 欧美推理小说中所表现的,人为利益所驱使而犯罪也与美国所谓的“没有永远的敌人,只有永远的利益”相符合。我国的推理小说在长大,这不是说明我国的精神文明生活在提升,艺术领域不断在完善嘛!但就像刚才说的,中国现在的推理小说相对西方、日本还是有距离的。但是中国古代有包公断案等一系列优秀的作品,所以以后也一定会有的。

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