工程设计中结构力学概念的重要作用.docx

工程设计中结构力学概念的重要作用摘要：近年来我国的经济迅速的发展建筑行业也迅猛的发展起来。在工程设计中结构设计起到了举足轻重的作用而结构力学是结构设计中所必备的基础知识。只有充分应用结构力学的概念才可以在工程结构设计中做到优化结构方案、优化结构投资组合、合理设计构件的受力。结构力学的应用在工程设计中有着非比寻常的意义本文主要研究工程设计中结构力学概念的重要作用力求在工程设计中实现实用、安全、美观、经济的完美统一。关键词：工程设计；结构力学概念；重要作用引言：在建筑工程的设计中结构设计是一个重要环节。在结构设计中我们经常强调概念设计。什么是概念设计呢？所谓的概念设计就是指在项目开始之初结构工程师对结构形式进行简化对结构的体系进行整体布置；在结构设计的过程中对结构荷载、构件受力的优化、传力途径的优化等等各方面的考虑。结构设计主要研究内容是研究工程结构的受力和传力规律是固体力学的一个分支研究如何进行结构优化的学科。如何将结构力学合理巧妙的运用到工程结构中是工程设计中的重中之重。1.结构力学应用的重要意义结构计算简图的选择过程十分的复杂需要经历不同的环节在选择的过程中需要熟练的掌握结构知识、运用力学知识以及敏锐的洞察力和丰富的工程实践经验通过科学的论证综合考虑各方面的因素对结构合理的简化。什么是概念设计和概念分析理念：结构设计中设想在前计算在后。先根据定性分析进行设想定性分析之后进行定量分析。如果定性失准那么定量也必定会失准。设计人员在进行工程设计以及实际的工程建设中要对建筑结构相应的结构变形以及合理形式等有整体的概念同时也要具备定性分析的能力而且还要对工程中发生的状况和计算的数据以及其他各种问题有判读能力。工程设计离不开结构力学。建筑工程技术设计人员必须掌握最基本的工程结构理论以及设计方法结合建筑的性质功能以及业主的要求作出合理的工程结构设计的技能。2.结构力学概念在异形柱结构体系中的应用所谓异形结构柱体系故名思义就是柱子的形状是异形的不是普通框架结构那样的圆形或者矩形。异性结构柱是一种特殊的柱子异性结构柱可以做成L形十字形以及T形。相对于普通的结构框架异形柱的截面不如举行截面承载力好但是可以更好的满足住宅的要求满足住在内部不出现凸角有利于建筑空间的合理运用对建筑的感官体验有十分明显的提升效果使建筑的使用功能更加实用方便建筑设计更加灵活因此而得到广泛的应用。正是因为异形柱结构截面比较特殊在异形柱的截面对称轴内受到水平力的作用时其翘曲应力经过弹力分析计算十分的小这种情况下可以按平截面假定进行分析这种情况如同偏压构建承受水平力按照混凝土的设计规范进行计算。尤其是在框-剪框-筒结构中对VI度及其以下烈度区的III类场地框架柱只承担水平风载的一小部分如按一般偏压柱计算误差较小。这种情况下可以通过将等刚度等面积代换代换成普通的矩形柱之后再按程序对其进行整体的分析。如果是在水平力没有作用在主轴且水平力较大的情况下就应该对翘曲应力引起重视这种情况下按平截面假定进行分析的话会产生较大的误差更适用与对其进行有限元分析通过有限元分析来决定配筋的位置内力等各种结果。3.结构力学概念在基坑支护中的应用目前随着我国建筑行业的飞速发展高层建筑越来越多高层建筑的增多带来了深基坑支护结构的一场技术革命。深基坑支护基于极限平衡理论进行结构的设计计算深基坑支护结构的实际受力情况是十分复杂的。我们常用的深基坑支护结构设计计算方法主要有三类分别是有限元分析法和极限平衡法以及土抗力法。当前应用比较广泛的是弹性地基反力法这一方法属于土抗力法中的一种方法。另弹性支点法也是目前较为常用的一种方法在我国JGJ120-99建筑基坑支护技术规程中被推荐。这一方法是把支护结构看做是竖向放置的弹性地基梁把支锚点简化为弹簧这种情况下基坑外侧的主动图压力分布情况呈梯形；基坑内侧的土体用土弹簧模拟刚度系数为常量在线性共同作用弹性地基反力法中基坑内、外侧的土体均用刚度系数为定值的土弹簧模拟弹性支点法和线性共同作用弹性地基反力法对工程实际都作了较大的简化。土体与基坑支护结构是一个相互作用的体系土抗力与支护结构位移的关系是非线性的。4.结束语结构力学概念的研究具有身份重要的意义通过研究结构力学屋面可以了解建筑工程结构在外荷载作用下的一些规律例如：应力、应变、位移等。还可以通过结构力学分析不同类型不同材料的工程结构。做好对结构力学知识的掌握和运用可以为工程设计提供分析方法和计算公式有利于我国工程行业的良好发展。参考文献[1]单建.趣味结构力学[M].北京：高等教育出版社2008.[2]周献祥.品味钢筋混凝土设计常遇的混凝土结构机制机理分