土木工程专业中的若干力学问题
1力学基本概念
力学是最古老的学科之一．力学在汉语中的意思是力的科学．“力学”一词译自英语mechanics(源于希腊语一机械，因为机械运动是由力引起的)．mechanics在19世纪5O年代作为研究力的作用的学科名词传人中国后沿用至今．
力学是一门基础科学，它所阐明的规律带有普遍的性质．力学又是一门技术科学，它是许多工程技术的理论基础．力学和工程学的结合促使工程力学各个分支的形成和发展．力学按研究对象可划分为固体力学、流体(包括液体和气体)力学和一般力学三个分支．固体力学和流体力学通常采用连续介质模型来研究；余下的部分则组成一般力学．属于固体力学的有弹性力学、塑性力学，近期出现的散体力学、断裂力学等；流体力学由早期的水力学和水动力学两个分支汇合而成，并衍生出空气动力学、多相流体力学、渗流力学、非牛顿流体力学等；力学间的交叉又产生粘弹性理论、流变学、气动弹性力学等分支．
力学在工程技术方面的应用结果则形成了工程力学或应用力学的各种分支，诸如材料力学、结构力学、土力学、岩石力学、爆炸力学、复合材料力学、天体力学、物理力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体力学、热弹性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球流体力学、理性力学、计算力学等等．
土木是力学应用最早的工程领域之一．土木工程专业本科教学中涉及到的力学包括理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、土力学、岩石
力学等几大固体力学学科．
理论力学与大学物理中有关内容相衔接，主要探讨力学中带共性的问题，研究的是刚体，是各门力学的基础．其他力学研究的均为变形体(本科要求线性弹性体)，包括：计算杆件结构体系的材料力学和结构力学，计算实体、薄壁或板壳结构的弹性力学，计算岩土体的土力学和岩石力学等．理论力学：研究力系的简化和平衡，点和刚体运动学和复合运动以及质点动力学的一般理论和方法．
材料力学：研究杆件的拉压弯剪扭变形特点，对其进行强度、刚度及稳定性分析计算．
结构力学：在理论力学和材料力学基础上进～步研究分析计算杆件结构体系的基本原理和方法，了解各类结构受力性能．弹性力学：研究用各种精确及近似解法计算弹性体(主要要求实体结构)在外力作用下的应力、应变和位移．
土力学：研究地基应力、变形、挡土墙和土坡等稳定计算原理和计算方法．
岩石力学：研究岩石地基、边坡和地下工程等的稳定性分析方法及其基本设计方法．
按思维方式不同，土木工程专业之力学可分为两大类，即“结构力学类”和“弹性力学类”．“弹性力学类”的思维方式类似于高等数学体系的建构，由微单元体(高等数学为微分体)人手分析，基本不引入(也难以引入)计算假设，计算思想和理论具有普适特征．在此基础上引入某些针对岩土材料的计算假设则构建了土力学和岩石力学．“结构力学类”(包括理论、材料学和结构力学)则具有更强烈的工程特征，其简化的模型是质点或杆件，在力学体系建立之前就给出了诸如平截面假设等众多计算假设，然后建立适宜工程计算的宏观荷载和内力概念，给出其特有的计算方法和设计理论，力学体系的建构过程与弹性力学类截然不同．
弹性力学由于基本不引入计算假定，得出解答更为精确，可以用来校核某些材料力学解答；但由于其假定少，必须求助于偏微分方程组来寻求解答，能够真正得出解析解的题目少之又少，不如材料力学和结构力学的计算灵活性高和可解性强；弹性力学的理论性和科研性更强，是真正的科学体系，而结构力学类的实践性和工程性更强，更多偏重于求解的方法和技巧．3力学基本量剖析
对基本物理量的严密定义和深刻理解是人们对学科认识成熟与否的重要标志．任何力学所求解的题目都是：给定对象的几何模型和尺寸，给定荷载(外力)作用，求解其内力、应变、位移(静力学)或运动规律(动力学)．土木工程中所考察的对象大多为静力平衡体系．
3．1外力
弹性力学中之外力包括：体力和面力；而理论力学研究的外力为集中力(偶)；材料力学与结构力学一脉相承，研究的外力为集中力与分布力；而土力学和岩石力学中的外力主要以分布力为主．相比之下，体力和面力是最基本之外力，基于此类外力进行求解和计算无疑要从基本单元体人手；其他工程力学中之外力作用无外乎就是体力和面力的组合，正是由于这种对力的简化，使得工程力学的求解相对容易，无需借助于微分方程方法．
3．2内力
弹性力学中之内力包括：正应力和剪应力；理论力学之内力是刚体质点系内部各质点的相互作用力；材料力学与结构力学之内力为轴力、剪力、弯矩和扭矩；土力学和岩石力学由于研究的是块体结构，内力也为正应力和剪应力．剖析各种内力：轴力是沿杆轴方向正应力之合力；弯矩分量是沿杆轴方向正应力合力矩对坐标轴之量；剪力分量是杆轴截面内剪应力合力对坐标轴之分量；扭矩则为杆轴截面内剪应力之合力矩．空间问题任一截面共有六个内力分量，这也正是由理论力学中空间力系的合成方法所决定的．四种内力6个分量的确定只是为了工程设计和计算之方便．可见，弹性力学、土壤力学、岩石力学的求解结果为物体内部各点的应力；而材料力学、结构力学的求解结果则为杆件横截面上(简化后为一点)应力之合力．
应力解答是进行工程设计的最重要指标．通过考察某点的相应应力状态并与材料性能指标对比，提出了多种强度设计理论，如最大拉应力理论、最大剪应力理论、最大线应变理论、形变比能强度理论、摩尔强度理论等．
3．3应变
应变是各门力学都有所涉及但在具体应用时又很少提及的概念，弹性力学类中应变(正应变和剪应变)的求解往往也不是最终目的，它只是位移计算的一个过渡，而结构力学类中由于研究的是质点系或杆件系，谈应变的概念是没有意义的，它直接针对位移求解，具体的工程设计中也是以某些断面的位移(变形)指标作为标准．
3．4位移
位移实则为应变的宏观反映，二者之间有着密切的偏微分关系．弹性力学中的位移以其坐标分量来表征，而材料力学、结构力学中的位移是指某个截面的位移：线位移和角位移的概念本身是建构在平截面的假设基础之上的，只有截面保持为平面，才能谈到该截面的位移状态，否则某一截面变形后成为曲面，是不可能有单一的线位移和角位移的．但是，弹性力学早已指出，平截面假设只是一种工程的近似，可见，线位移和角位移的概念脱离开材料力学和结构力学毫无意义．4解析计算方法
4．1基本求解方程
土木工程中建立的力学模型多为平面问题[引，空间问题基本不纳入授课大纲而只是作为了解，这一方面是空间问题计算过于繁琐，更重要的是本专业计算对象的特殊性所造成的：大多数工程结构都可以简化为平面结构进行处理，对于复杂一些的结构在设计中只不过多考虑一个安全系数而已．
基本假设(连续性、均匀性、各向同性、完全弹性、小形变位移)是各门固体力学都遵循的，力学基本方程的建立即依据其而作，在工程针对性更强的材料力学、结构力学、土力学和岩石力学中则又根据各自研究对象不同引入了更多计算假设．为确定特体在外部因素作用下的影响，除必须知道反映质量守恒(衍生出流体力学连续性方程)、动量平衡(衍生出黏性流体Navier-Stoke 方程和弹性固体平衡微分方程等)、动量矩平衡、能量守恒(衍生出熵焓的变化方程)等自然界普遍规律的基本方程外，还须知道描述构成特体的物质属性所特有的本构方程(由应力和应变(率)关系体现)和描述物体变形．运动属性(由变形(率)．位移(率)关系体现)的几何方程，才能在数学上得到封闭的方程组，并在一定的初始条件和边界条件下把问题解决．
固体力学基本求解方程考虑：平衡条件、位移变形条件和本构条件．据此可得弹性力学三大基本方程组：平衡微分方程(纳维方程)、几何方程(柯西方程)和物理方程(虎克定律)，三类基本方程考察微元体，基于静止状态下动量守恒、几何线性和物理线性特征来构建．描述了微分状态下的三类条件．各种解法都是以基本方程为依据，辅之以边界条件来确定．材料力学和结构力学在提出其计算假设的同时，其实就已经描述了本构关系、平衡条件和边界条件体现在整体静力平衡方程中，连续条件则体现在位移求解方程上．
4．2求解方法
内力和位移是最有工程意义的物理量，因此各门力学所建立的求解方法都是以二者为基础的，这就形成了所谓“力法”和“位移法”．
(1)力法
力法是一种最传统的方法，按力求解人手比较符合人们惯常的思维习惯．
结构力学类中之力法是以多余反力或内力(弯剪拉压扭)为基本未知量．传统“力法”所采用的策略，为“先削弱后修复”]：即先解除某些约束，将结构修改为对于各种荷载都易于分析的静定基本结构，即“静定基”；再据建立“力法”的修复方程来求解应有的约束力，恢复结构的
约束性态．修复方程本质上为位移方程，依靠结构变形、位移协调的几何条件列出，而位移可以根据基本结构内力由虚力原理轻松得到．
弹性力学类中之力法以应力为基本未知量．应力求解是弹性力学的最基本方法，但是其应用有限，因为要建立力法求解的“应力函数”(如Airy函数)，需要常体力的设定或其他严格的假设条件．弹性力学的力法与结构力学虽都是以“力”作为首先求解的基本未知量，但其思想是不同的，由于弹性力学问题无计算假设(如杆件假设和平截面假设)，不存在所谓的“静定基”，任何弹性体内部都是超静定的，必须将平衡条件、几何条件和物理条件联立求解．二者的“相同”之处只在于都是以“力”为首先求解的未知量而已．
(2)位移法
位移法是一种以位移为基本未知量的求解方法．应当说，长期以来，人们对于位移的关注都远远落后于内力，现有的各种建筑结构设计规范都是基于强度设计为主，探讨的是内力设计；而刚度设计的计算工作量和重视程度显然是次要的．结构力学类中之“位移法”所采用的策略，为“先加强后修复”]：即让结构所有节点完全固定，使所有构件成为彼此无关的单跨超静定梁，即“固定基”，然后再使它们能转动和移动以达到力矩和剪力的平衡，以消除在结点处产生不平衡力和力矩．修复方程本质上为平衡方程，依靠结构在结点处的力或力矩平衡条件列出．为了避免求解联立方程的困难，人们基于位移法又提出了“逐次迭代法”、“弯矩分配法”、“无剪力分配法”等诸多渐近计算手段；而为更便于手工求解，又给出新的假定从而得到多种近似计算方法，如分层法、反弯点法和D值法等．应当说，在电子计算机计算速度和存储容量越来越大的情况下，这些传统渐近或近似求解方法已逐渐退居到次要地位，但为了考查土木工程学生的计算能力和对基本原理的理解，在课程设计或毕业设计中仍然采用之．
结构力学中的位移法计算思想对于弹性力学同样难以实现．原因很简单，结构体可视为由多个离散杆件连接而成，但弹性体本身是处处空间连续的几何体，无法确定“固定基”，因此其求解也必须像弹性力学应力法一样建立一个“位移函数”，弹性力学位移法建立边界条件相对容易，但传统的弹性力学位移法求解化为二阶偏微分方程组，求解困难．近年来很多学者已经通过各种方法建立了一些利于求解的位移函数【加，n]，大大提高了位移法的应用范围，笔者认为位移法的解析求解已经发展到相当成熟的阶段，建议相应弹性力学教材应适当修改，增加位移法求解的
篇幅和算例．可见，同样是力法和位移法，正是由于二类力学研究的初始假定条件不同，导致了其计算方法的本质不同．结构力学的求解思想更易被工程技术人员所接受；而深入探讨物体内部受力和变形特征的弹性力学则多被众多科研人员所思索和研究．
5能量法
力学由物理学的一个分支于20世纪初在工程技术的推动下脱离其演变成一个独立学科?，现在通常理解的力学主要研究宏观的平衡和机械运动；物理学在摆脱了传统的机械(力学)自然观后也获得了健康飞速的发展．现在看来，最能维系力学与物理学血脉联系的就是能量原理了．能量原理不仅适用于线弹性小变形结构，也适用于非线性非弹性结构；既适用于静定结构，也适用于超静定结构，不仅能用于求解梁、轴、杆结构，也能用于板、壳及一般实体结构．作为教师，应当使学生理解能量原理的普适特征．大学本科的学习深度仅局限于“线性弹性”的范畴．所谓线性，即本构方程的线性关系；所谓弹性是外力与变形同时性的特征．
能量原理是各门力学学科都要提及的一部分内容．在力学更偏重于为工程服务时，人们往往将能量原理淡忘；只有用一般手段无法解决时，人们才会重新拾起这个大自然赐予的最基本规律：“能量守恒定律”．正是借助于这个最有利的手段，人们解决了更多令人困惑的难题．能量原理在力学中的各种表达最后都归结为求解不同泛函驻值的问题．
能量守恒的思想是学生在中学时代就知道的，后在变形固体问题的研究中又得到了进一步拓展，即虚功原理的思想．“虚功”的概念是学生在力学学习中最易困惑的名词．“实功”是由于力逐渐增加在变形效应上所做功的度量，而“虚功”是在变形结束后人们假像中外力又做的功值．学生在中学时代考虑的物体都是刚体，“功”的概念其本质上就是大学中所提到的“虚功”．其实，所谓“虚功”的提出正是人们为了研究问题的方便而给出的，正如复数的提出是为了保证方程的根域始终要封闭一样，完全是为了研究问题的需要．在结构已经完成实际变形后，使其产生一个虚位移，才能根据能量守恒定律给出外力的虚功与储存变形能的互等关系，进一步根据泛函分析的变分理论给出总势能的变分为零(取驻值)的结论．反之，若以力为虚，则可以给出总余能变分为零的结论．能量法跟力法和位移法是殊途同归，也是结构分析的基本方法．能量变分原理的应用也符合“先修改，后复原”的策略．在能量泛函的表达式中，试探函数可以只满足一部分
约束，而让另外的约束由能量变分取极值来达到满足，放弃某些约束就是修改了结构，能量变分则是复原了结构约束．
变分法的发展是一个渐进的过程，众多学者在这方面做了大量的研究工作．最小势能原理属于位移型变分原理，结构的势能泛函由满足连续约束的变形试探函数给出，然后让泛函对位移做变分，使势能最小，得到结构位移的解．最小势能原理等价于以位移表示的平衡微分方程和位移表示的应力边界条件，可见，它是通过势能泛函来修改结构使得平衡条件重新满足，这正是“位移法”的求解思想．3最小余能原理属于应力型变分原理，结构的余能泛函由满足平衡约束的内力试探函数写出，然后让泛函对内力做变分，使余能最小，得到结构内力的解．最小余能原理等价于以应力表示的应变协调方程(或几何方程)和位移边界条件，可见，它是通过余能泛函来修改结构使得连续条件重新满足，这正是“力法”的求解思想．
广义变分原理(胡海昌一鹫津原理)属于应力一位移。应变型变分原理，能量泛函中内力、变形和应变三类变量的试探函数彼此独立无关，它通过泛函变分取驻值，使平衡、连续和应力。应变关系三种约束重新得到满足，显然，这是最自由的变分原理．钱伟长教授等已经证明了弹性力学变分原理间的等价性和变量的独立性．
通过不同乘子的引入，根据应力、应变和位移三类变量的不同组合形成不同的泛函驻值问题就构成了各种类型的变分原理5．1引，如位移。应变型广义势能原理、位移。应力型广义余能原理(Helliger。Reissner原理)等．
考察弹性体的动力学特征时，此时试探函数可包括位移、速度、应变和应力四场变量，可形成相应的各种单场或多场变分原理["]，如以位移作为试探函数的Hamilton变分原理、位移。速度变分原理、位移。应变。应力变分原理、位移。速度。应变。应力变分原理等．通过对加速度空间中变分原理的推导还可得到粘性流体力学中的Navier。stokes方程，这也说明了同属于连续介质力学的固体力学和流体力学的内在统一性．一些学者针对诸如孔隙介质渗流问题、固液耦合问题和弹粘塑性问题等又建立了一系列有更强针对性的变分原理形式，这些已远远超出本科教学的范畴．
材料力学、结构力学、弹性力学等课程中都有变分法的相关内容，所述仅仅局限在最小势能原理(等价于位移变分原理和虚功原理)和最小余能原理(一般不列入大纲要求)，而对泛函驻值的
近似求解方法，介绍的只有瑞利一里兹法，对于迦辽金法等均未涉及．这一方面是由于学时所限，另一方面也是由于位移变分法较易理解而其他变分法过于抽象所致．
6有限单元法
包括有限单元法在内的数值计算方法多是由变分原理衍生出来．常规的有限单元法是基于最小势能原理建立的；杂交元方法的发展则是由最小余能原理建立并基于广义变分原理得到深化；边界元方法则是数值计算(有限元方法)与解析解的联合求解：在边界域用数值手段，在内域用解析手段；若在一个方向做离散和插值，在另一方向采用某种解析解，就成为“有限条法”r．差分法的求解思想是将微分方程求解改换成为代数方程的问题l5；离散单元法则考察非连续介质，采用显示中心差分格式进行动态松弛求解．不同数值方法间的耦合分析是当前计算力学发展的主要方向．有限单元法是土木工程本科生接触到的唯一数值计算方法，也是当前应用最广泛的方法．其他方法都是研究生以后开设的课程．有限元法通过离散与组合，可以适应弹性体的边界形状，材料性质及荷载分布等复杂性，适合于编制计算机程序，所以得到了极其广泛的应用和发展．有限单元法的概念是在结构力学中首先出现的，即来自对杆系结构的分析．“离散”思想其实就是高等数学中的微段或微元分析的力学体现，单元必须足够小，才能模拟连续体，而且小了才可以在计算单元特性时可以用简单的分片插值函数，这就好比一根曲线用很多小段来模拟，小段可以是简单的直线，只要连接的节点位置控制好，这些直线小段就能模拟好这条曲线9．结构力学中的有限单元是线单元，仍然沿用着传统的“矩阵位移法”名称，这是由于当时人们更加关注的是矩阵的组成和位移求解；弹性力学考察实体结构，因此可给出更多的单元类型，以适应不同工程问题的需要．
由于专业基础课和专业课的学时大量缩减，各门力学课程当中涉及到有限单元法的部分往往已经难以再列入授课范畴，为此相应的本科教学计划已将其提取出来成为了独立的“有限单元法”选修课程，但选修课很难引起学生的重视．有限单元法的重要性主要体现在它的离散化求解思想对学生定向的解析思维具有巨大的启发性，这是学生将来想从事进一步的科学研究必须具备的一种思维方法；况且当前设计部门中的大型计算软件多是基于有限元编制的，不掌握有限元方法很难适应将来科研和设计的要求．
7动力与稳定
7．1动力问题动力问题的求解过程与静力问题是一样的．只要将相应的惯性力视为外力加到结构上进行静力分析即可，这是达朗伯原理赋予的有效手段．此时物理量是空间和时间的四维坐标函数，求解方程包括三类基本方程，并辅以边界和初值条件．惯性力的添加使得动力问题的分析必然涉及到求解一个更复杂的二阶偏微分方程组，这无疑增加了动力计算的难度，弹性力学动力问题一般都不可能按应力求解，只能按位移求解(拉密方程)．结构动力学计算则按质点系模型进行简化，工程实用性强，提出了各种近似计算方法，如：振型分解法、瑞兹能量法、底部剪力法和时程分析法等．土木工程专业的动力计算很重要，这是由于地震力是设计中必须考虑的因素．但对学生来讲，只要掌握“抗震规范”中提供的简单计算手段即可．经验证明，《建筑抗震设计规范》中提供的地震力动态作用近似分析方法是相当有效的，完全可以满足工程精度的要求．7．2稳定问题
结构力学类中的失稳标志是指结构产生变形特征的根本变化(第一类稳定问题)或其变形出现无限增长的特征(第二类稳定问题)．稳定问题求解以能量法最为方便可靠，复杂问题也可采用有限元法．由于建筑结构多为长杆件体系，在压、弯等状态下容易产生种种失稳现象．而弹性力学类学科的研究对象是块体，不存在结构力学类中的失稳问题，“失稳”在弹性力学(包括土力学、岩石力学)中已经转化为“强度”问题，所谓的弹性体失稳或岩土工程丧失稳定性实质上就是强度破坏．可见，“稳定”的概念在各门力学间尚有待统一．
8力学与土木
8．1力学与土木专业土木工程主导专业课程的建构是基于几大力学课来实现的．若缺乏对几大力学的基本概念、物理意义和求解方法的深入理解，想真正掌握好相关专业课程。做好有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工作，是不可想象的．按照所开设力学课程的两类划分(结构力学类和弹性力学类)，相应的专业课两类分支也相应出现．基于结构力学类(结构工程方向)的包括：钢筋砼结构、砌体结构、钢结构、高层建筑设计、建筑抗震设计、桥梁结构、组合结构、建筑施工技术；基于弹性力学类(岩土工程方向)的包括：地基处理与加固、基础工程、挡土结构与基坑工程、地下结构、道路勘测与结构等．
任何学科都不是孤立的，土木工程教学中要求学生掌握的知识领域有很多交叉，与建筑学、建筑经济等相关学科密切相关．与建筑学相衔接的课程主要是房屋建筑学；与建筑经济相关的有
工程概预算、项目组织与管理、工程招投标等课程；其他相关课程还有：工程制图、建筑材料、工程测量、岩土及结构测试、建筑CAD等．
8．2力学与土木工程
力学的学习目的是为了进行工程计算．土木工程是一个涵盖极广的一级学科，它下设了岩土工程，结构工程，市政工程，供热、供燃气、通风及空调工程，防灾减灾工程及防护工程，桥梁与隧道工程等六个二级学科，所计算分析的对象包括诸如：工业建筑、民用建筑、公共建筑、道路、桥梁、隧道等众多工程类型．力学在工程中应用首先就要提取出相应的工程计算模型．属于杆系结构的工程对象当然要用结构力学的手段进行分析；而涉及实体结构的工程对象分析则必须要用弹性力学、土力学和岩石力学的手段来完成；对难以求解的复杂工程问题则必须寻求相应数值解答，数值计算方法也是近几十年来在解决工程问题时力学发展最快的研究方向．9结语
本文对土木工程专业所涉及有关力学问题的基本概念、基本原理、相互关系、与本专业相关性及其工程应用等方面进行了剖析，提出了一些观点和建议，可作为土木工程专业师生学习参考．
电大土木工程专业毕业设计
亳州电大 2016秋土木工程 毕业设计 设计题目：古井瑞景嘉园1#、2#、3#、7#、8#住宅楼及人防工程施工组织设计 专业：土木工程 班级： 2014秋土木工程 学号：1434001266864 学生姓名：施洋洋 时间:2016年 10月 指导教师：王琦 总目录 第一篇毕业设计任务书 (3) 第二篇毕业设计摘要 (8) 第三篇毕业设计 (16) 第四篇附录 (164)
第一篇毕业设计任务书 一、毕业设计的目的： （1）巩固和加深已学过的基础和专业知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力。 （2）掌握建筑工程专业设计的基本程序和方法，了解我国有关的建设方针和政策，正确使用专业的有关技术规范和规定。 （3）学会针对要解决的问题，广泛地搜集国内外有关资料，了解国内外的水平和状况。 （4）培养深入细致调查研究，理论联系实际，从经济、技术的观点全面分析和解决问题的方法及阐述自己观点的能力。 二、设计题目 单位工程施工组织设计 工程名称：古井瑞景嘉园1#、2#、3#、7#、8#住宅楼及人防工程施工组织设计 建设地点：亳州市谯城区谯陵南路东侧 工程规模：44599.62m2，建筑高度58.9m，地上层数住宅18层，地下层数2层 三、设计原始资料： 1、法律法规：《建筑法》、《工程建设质量管理条例》、《工程建设标准强制性条文》以及国家、省市颁发的有关工程建设法律法规。 施工图：建筑施工图、结构施工图、水电安装施工图；所需标准图集一套。 2、工程地质和水文地质资料：完整的地质勘探报告一份；
3、历年亳州市气象资料一份； 4、参考规范： 现行的国家及安徽省的有关规范、规程和标准： 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 《地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 《屋面工程施工质量验收规范》GB20527-2002 《地下防水工程施工质量验收规范》GB50528-2002 《建筑地面工程施工质量规范》GB50209-2002 《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2002 《建筑给排水与采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002 《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2002 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 5、参考资料： 《亳州地区建筑工程预算定额》 《亳州地区装饰工程预算定额》 《安徽省安装工程预算定额》 《全国统一建筑工程基础定额》土建上、下册 《全国建筑安装工程统一劳动定额》 《全国统一建筑安装工程工期定额》 《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003 建设单位招标文件和施工单位投标文件各一份。 四、设计基本要求： 总的要求为每个学员要有整齐、详尽的设计计算书，每小组的课题相同，但在内容编制上应多样性，体现每位学员的独立思考独立完成的过程。每位学员应独立完成4～6张及以上的1# 图纸。图纸应与自己上述完成的设计 计算书相对应。（文字数量应在5万字以上为宜。） 其中设计计算书应包括以下主要内容： 1）工程的基本概况，工程的建筑、结构（必要时可包括相应其它工程）特征。 （主要是文字叙述，可以在设计计算书中绘制相应图纸加以辅助说明）2）施工方案的选择（各位学员应有独特的选择）应以下几方面表达施 工方案 a、施工机械的选择，施工方法的确定； b、施工的顺序与流向； c、流水施工的组织原则与方法。 （学员应从基坑支护、基坑降水、基础、主体防水、装饰的新材料、新工艺新方法中加以重点阐述。）
2018土木工程工程力学基础(A卷)
密 封 线 内 不 要 答 题 专 业 学 号 姓 名 班 级 《土木工程力学基础》试题 第1页（共4页） 《土木工程力学基础》试题 第2页（共4页） 试卷号： 座位号: 贵阳市经济贸易中等专业学校 2018-2019学年度第一学期期末考试 《土木工程力学基础》试题 A 卷（开卷） 2018年12月 一 二 三 四 五 总 分 分 数 一、填空题（每空2分，共30分） 1、强度是指构件抵抗 的能力。刚度是指构件抵抗 的能力。 2、作用在同一物体上的一组力称为 ；使物体保持平衡的力系称为 。 3、对于只受两个力作用而处于平衡的刚体，称为 。 4、力的作用线垂直于投影轴时，该力在轴上的投影值为 。 5、力的作用线通过 时，力对点的矩为零。 6、力偶对平面内任一点的矩恒等于 与矩心位置 。 7、杆件的四种基本变形是 、 ；扭转变形和弯曲变形。 8、构件在外力作用下，单位面积上的 称为应力。 9、梁弯曲时，使梁变形成上凹的弯矩为 ，反之为 。 10、长度系数 μ 反映了杆端的 对临界力的影响。 二、选择题（每小题3分，共21分） 1、“二力平衡公理”和“了的可传性原理”适用于（ ） A ．任何物体 B ．固体 C ．弹性体 D ．刚体 2、“光滑面对物体的约束反力，作用在接触点处，其方向沿接触面的公法线（ ） A ．指向受力物体，为压力 B ．指向受力物体，为拉力 C ．背离受力物体，为拉力 D ．背离受力物体，为压力 3、由绳索、链条、胶带等柔体构成的约束称为（ ）约束。 A.光滑面约束 B.柔索约束 C.链杆约束 D.固定端约束 4、变截面直杆ABC 如图所示，设F NAB 、F NBC 分别表示AB 段和BC 段的轴力，σ AB 和σ BC 分别表示AB 段和BC 段上的应力，则下列结论正确的是（ ） A ．F NAB =F NBC 、σAB =σBC B ．F NAB ≠F NBC 、σAB ≠σBC C ．F NAB =F NBC 、σAB ≠σBC D ．F NAB ≠F NBC 、σAB =σBC 5、拉（压）杆应力公式 σ= A FN 的应用条件是（ ） A ．应力在比例极限内 B ．外力合力作用线必须沿着杆的轴线 C ．应力在屈服极限内 D ．杆件必须为矩形截面杆 6、固定端支座不仅可以限制物体的（ ），还能限制物体的（ ）。 A ．运动，移动 B ．移动，活动 C ．转动，活动； D ．移动，转动 7、图4-28中悬臂梁的最大弯矩为（ ）。 A.Pl ； B.Pl/2； C. Pl/4； D. 2Pl 三、判断题（每题2分，共16分） 1、一般规定，使物体产生逆时针转动的力矩为正，反之为负。（ ） 2、若两个力在同一轴上的投影相等，则这两个力的大小必定相等。（ ） 3、若通过平衡方程解出的未知力为负值时： （1）表示约束反力的指向画反，应改正受力图； （ ） （2）表示该力的真实指向与受力图中该力的指向相反。 （ ） 4、平面一般力系有三个独立的平衡方程，可求解三个未知量。 （ ） 5、列平衡方程时，要建立坐标系求各分力的投影。为运算方便，通常将坐标轴选在与未知力平行或垂直的方向上。 （ ） 6、只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。 （ ） 7、两根材料相同而粗细不同的杆件，承受着相同的轴向压力，两杆的内力大小相同，应力大小也相等。 （ ） A B C F P l
流体力学
福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心 学生实验报告 流体力学实验 题目： 实验项目1：毕托管测速实验 实验项目2：管路沿程阻力系数测定实验 实验项目3：管路局部阻力系数测定实验 实验项目4：流体静力学实验 实验一毕托管测速实验 一、实验目的要求： 1．通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。
2．通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验，进一步明确水力学量测仪器的现实作用。 3.通过对管口的流速测量，从而分析管口淹没出流，流线的分布规律。 二、实验成果及要求 实验装置台号 20040268 表1 记录计算表 校正系数c= 1.002 ，k= 44.36 cm 0.5/s 三、实验分析与讨论 1．利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？ 答：若测压管内存有气体，在测量压强时，测压管及其连通管只有充满被测液体，即满足连续条件，才有可能测得真值， 否则如果其中夹有气柱， 就会使测压失真， 从而造成误差。 误差值与气柱高度和其位置有关。对于非堵塞性气泡，虽不产生误差，但若不排除，实验过程中很可能变成堵塞性气柱而影响 量测精度。 检验的方法：是毕托管置于静水中，检查分别与毕托管全压孔及静压孔相连通的两根测压 管液面是否齐平。如果气体已排净，不管怎样抖动塑料连通管，两测管液面恒齐平。 2．毕托管的压头差Δh 和管嘴上、下游水位差ΔH 之间的大小关系怎样？为什么？ 答：由于 且 即 这两个差值分别和动能及势能有关。在势能转换为动能的
过程中，由于粘性力的存在而有能量损失，所以压头差较小。 ?'说明了什么？ 3．所测的流速系数 答：若管嘴出流的作用水头为，流量为Q，管嘴的过水断面积为A，相对管嘴平均流速v，则有 称作管嘴流速系数。 若相对点流速而言，由管嘴出流的某流线的能量方程，可得 式中：为流管在某一流段上的损失系数；为点流速系数。 本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得=0.990，表明管嘴轴心处的水流由势能转换为动能的过程中有能量损失，但甚微。
生活中的流体力学
流体力学： 流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起 来的。中国有大禹治水疏通江河的传说。秦朝李冰父子（公元前3 世纪）领导劳动人民修建了都江堰，至今还在发挥作用。大约与此同时，罗马人建成了大规模的供水管道系统。 对流体力学学科的形成作出贡献的首先是古希腊的阿基米德。他建立了包括物体浮力定理和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础。此后千余年间，流体力学没有重大发展。 15世纪意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题。 17世纪，帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。 发展 17世纪力学奠基人I. 牛顿研究了在液体中运动的物体所受到的阻力，得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了以下假设：即两流体层间的摩阻应力同此两层的相对滑动速度成正比而与两层间 的距离成反比（即牛顿粘性定律）。 之后，法国H. 皮托发明了测量流速的皮托管；达朗贝尔对运河中船只的阻力进行了许多实验工作，证实了阻力同物体运动速度之间
的平方关系；瑞士的L. 欧拉采用了连续介质的概念，把静力学中压力的概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动；伯努利从经典力学的能量守恒出发，研究供水管道中水的流动，精心地安排了实验并加以分析，得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。 欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。 从18世纪起，位势流理论有了很大进展，在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。法国J.-L. 拉格朗日对于无旋运动，德国H. von 亥姆霍兹对于涡旋运动作了不少研究.上述的研究中，流体的粘性并不起重要作用，即所考虑的是无粘流体，所以这种理论阐明不了流体中粘性的效应。 理论基础 将粘性考虑在内的流体运动方程则是法国C.-L.-M.-H. 纳维于1821年和英国G. G. 斯托克斯于1845年分别建立的，后得名为纳维-斯托克斯方程，它是流体动力学的理论基础。 由于纳维-斯托克斯方程是一组非线性的偏微分方程，用分析方法来研究流体运动遇到很大困难。为了简化方程，学者们采取了流体为不可压缩和无粘性的假设，却得到违背事实的达朗伯佯谬——物体在流体中运动时的阻力等于零。因此，到19世纪末，虽然用分析法的流体动力学取得很大进展，但不易起到促进生产的作用。
土木工程专业毕业设计
第一章设计资料 1.建设地点：南方某城市。 2.工程名称：某多层综合楼。 3.水文、地质、气象原始资料： a.气温:极端最高温度+40℃,极端最低温度-14.9℃。 b.平均相对湿度76%。 c.风向、主导风向N、NE，五、六、七三个月以南风为主，其次为北至东北风。 d.风荷载：基本风压0.3KN/。C类地区：基本雪压0.4KN/m2。 4.程地质资料：根据勘测单位勘测资料，结合个岩土层的时代成因、沉积规律及工程地质性状不同，将场地勘察深度范围内岩土层分为四层，（从上至下）其特征分述如下： ①杂填土（Q ml）：灰——黑——黄色，稍密，稍湿——湿，局部呈密实状，由混凝土、 沥青地板、粘性土及少量砖渣、瓦砾组成，充填时间大约20年。场区内均见分布，一般厚度0.40——3.90米，平均厚度1.73米。 ②粘土（Q2al）：红——褐红——褐黄色，硬塑，湿——稍湿，K2孔呈可塑——硬塑状， 含铁、锰氧化物及其结核，下部含高岭土团块或条带，局部含少量钙质结核，且粘性较差，夹粉质粘土，该层压缩性中偏低，场区均见分布，厚度1.00——5.30米，平均数 3.47米，层顶标高42.50——45.90米。 ③层含粘土叫砾石家碎石（Q2dl+pl）：红——黄褐色，中密——密实，湿，上部以角砾为 主，角砾含量达60——80%，次棱角状，砾径为5——20毫米，成人以石英砂为主，下部为角砾——碎石，碎石含量大30——50%，粒径以30——50毫米为主，最大达120毫米，棱角——次棱角壮，成份以石英及石英砂岩为主，填充少量呈沙土及粘性土，分选差，级配良好。该层压缩性低，场区内均见分布，厚度 1.36——6.20米，平均厚度 4.40米，顶层标高37.20——41.80米。 ④层粘土（Q el）：黄色，硬塑，稍湿——稍干，含灰色高岭土团块，由泥岩、页岩风化 残积而成，原岩结构已完成破坏，下部见少量泥岩，页岩碎屑，该层属中偏低压缩性土层，场区均见分布，一般厚度2.60——4.20米，平均厚度2.74米。顶层标高35.95—— 40.50米。 5、基础场地类别：Ⅱ类。 6、设防烈度：七度，近震。
流体力学在土木工程中的应用
流体力学在土木工程中的应用 摘要：流体力学作为土木工程的重要学科，对于土木工程中的一些建筑物的工程设计，施工与维护有着重要作用，不仅是在工程时间上降低了成本，还在材料等物质方面降低了成本。对于实现科学，合理施工有这很高的地位。 关键词：高层渗流地基稳定风荷载给排水路桥高铁风炮隧道 流体力学是力学的一个分支，是研究以水为主体的流体的平衡和运动规律及其工程应用的一门学科, 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。 土木建构物的建筑环境不可避免会有地下及地表流水的影响，对于高层,或者高出建筑物，风对建筑物的影响也是不可小觑的。在建
筑物设计之初不但要考虑这些流体对施工的影响，在建成后，也得防范流体的长期作用对建构物的负面影响。怎么认识这些影响正如兵家所言，知己知彼，百战不殆，流体力学作为土木工程一门重要学科，通过对流体力学的学习，会使我们对流体形成一种客观正确的认识。 流体力学在工业民用建筑中的应用： 工业民用建筑是常见建筑，对于低层建筑，地下水是最普遍的结构影响源，集中表现为对地基基础的影响。 如果设计时对建筑地点的地下基地上水文情况了解不到位，地下水一旦渗流会对建筑物周围土体稳定性造成不可挽救的破坏，进而严重影响地基稳定，地基的的破坏对整个建筑主体来说是寿命倒计时的开始。一些人为的加固可能及耗材费力，又收效甚微。地下水的浮力对结构设计和施工有不容忽视的影响，结构抗浮验算与地下水的性状、水压力和浮力、地下水位变化的影响因素及意外补水有关。对于这些严重影响建筑物寿命和甚至波及人生安全的有水的流动性造成问题可以通过水力学知识在建筑物的实际和施工之前给以正确的设计与施工指导。避免施工时出现基坑坍塌等重大问题，也能避免施工结束后基地抵抗地下水渗流能力差的问题。 现在建筑越来越趋向于高层，高层节约了土地成本，提供了更多的使用空间，但也增加了设计施工问题。因为随着高度的增加，由于
生活中的流体力学知识研究报告
工程流体力学三级项目报告multinuclear program design Experiment Report 项目名称： 班级： 姓名： 指导教师： 日期：
摘要 简要介绍了流体力学在生活中的应用，涉及到体育，工业，生活小窍门等。讨论了一些流体力学原理。许许多多的现象都与流体力学有关。为什么洗衣机老翻衣兜？倒啤酒要注意什么诀窍？高尔夫球为什么是麻脸的？本文将就以上三个问题讨论流体力学中一些简单的原理，如伯努力定律，雷诺数，边界层分离等，展现流体力学的广泛应用，证明流体力学妙趣横生。 关键字：伯努利定律;层流;湍流;空气阻力;雷诺数;高尔夫球
前言 也许，到现在你都有点不会相信，其实我们生活在一个流体的世界里。观察生活时我们总可以发现。生活离不开流体，尤其是在社会高速发展的今天。鹰击长空，鱼翔浅底；汽车飞奔，乒乓极旋，许许多多的现象都与流体力学有关。为什么洗衣机老翻衣兜？倒啤酒要注意什么诀窍？高尔夫球为什么是麻脸的？本文将就以上三个问题讨论流体力学中一些简单的原理，如伯努力定律，雷诺数，边界层分离等，展现流体力学的广泛应用，证明流体力学妙趣横生。生活中的很多事物都在经意或不经意中巧妙地掌握和运用了流体力学的原理，让其行动变得更灵活快捷。
一、麻脸的高尔夫球（用雷诺数定量解释） 不知道大家有没有发现，高尔夫球的表面做成有凹点的粗糙表面，而不是平滑光趟的表面，就是利用粗糙度使层流转变为紊流的临界雷诺数减小，使流动变为紊流，以减小阻力的实际应用例子。最初，高尔夫球表面是做成光滑的，如图1—1，后来发现表面破损的旧球 图1-1光滑面1-2粗糙面 反而打的更远。原来是临界Re数不同的结果。光滑的球由于这种边界层分离得早，形成的前后压差阻力就很大，所以高尔夫球在由皮革改用塑胶后飞行距离便大大缩短了，因此人们不得不把高尔夫球做成麻脸的，即表面布满了圆形的小坑。麻脸的高尔夫球有小坑，飞行时小坑附近产生了一些小漩涡，由于这些小漩涡的吸力，高尔夫球附近的流体分子被漩涡吸引，
土木工程本科专业毕业设计指导书
土木工程专业(函授) 毕业设计指导书 一、毕业设计的目的 毕业设计是土木工程专业本科培养计划中最后一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，目的是通过毕业设计这一时间较长的专门环节，培养土木工程专业本科生综合应用所学基础课、专业基础课及专业课知识和相应技能，解决具体的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力。毕业设计中学生在指导教师的指导下，独立系统地完成一项工程设计，解决与之相关的所有问题，熟悉相关设计规范、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的特点。对培养学生的综合素质、增强工程概念和创新能力具有其他教学环节无法代替的重要作用。 二、毕业设计的组成部分 建筑工程毕业设计一般包括建筑设计、结构设计和施工组织设计三个方面，由于土木工程专业本科毕业生中从事与施工相关的工作比例有上升趋势，在毕业设计中包括施工组织设计部分是适宜的，但当时间较少时，也可不安排施工组织设计。 三、毕业设计的几个阶段 毕业设计过程包括设计准备、正式设计、毕业答辩三个阶段。设计准备阶段主要任务是根据设计任务书要求，明确工程特点和设计要求，收集有关资料，拟定设计计划。 正式设计阶段需完成建筑方案设计；结构手算和电算及对比分析；这一阶段分为：建筑设计、结构设计、施工设计等不同阶段，具体阶段之间有严格的时间制约关系，由不同的教师指导。 毕业答辩阶段是总结毕业设计过程和成果，让学生清晰准确地反映所作工作，并结合自己的设计深化对有关概念、理论、方法的认识。 四．毕业设计时间安排 1．题目布置、初步方案设计、修改方案、确定方案、画出平、立剖方案图（2周）； 2．结构布置、结构计算、上机计算、绘制结构草图（6周）； 3．绘制建筑施工图（2周）； 4．整理计算书，绘制结构施工图（2周）。 五、毕业设计各阶段的设计要求 建筑设计部分 1. 建筑设计的前期准备
中等职业学校土木工程力学基础教学大纲
中等职业学校土木工程力学基础教学大纲 一、课程性质与任务 本课程是中等职业学校建筑、市政、道路桥梁、铁道、水利等土木工程类相关专业的一门基础课程。其任务是：使学生掌握土木工程类专业必备的力学基础知识和基本技能，初步具备分析和解决土木工程简单结构、基本构件受力问题的能力，为学习后续专业技能课程打下基础；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，使其形成严谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。 二、课程教学目标 使学生初步具备对土木工程简单结构和基本构件进行受力分析的能力；能运用平衡方程解决基本构件的平衡问题；能绘制直杆轴向拉伸、压缩力图和直梁弯曲力图；具备利用正应力强度条件进行直杆拉伸、压缩及直梁弯曲强度校核的基本计算能力；了解受压构件的稳定性问题及土木工程简单结构的力特点。 能对土木工程简单结构、基本构件进行简化，并绘制出相应的计算简图，初步具备建模能力；能用力学知识分析、解决生活和土木工程中的简单力学问题。具备良好的职业道德，养成严谨细致的工作态度；树立安全生产、节能环保和产品质量等职业意识。 三、教学容结构 教学容由基础模块和选学模块两部分组成。 1. 基础模块中未标注“*”的容是各专业学生必修的基础性容和应该达到的基本要求。 2. 基础模块中标注“*”的容和选学模块，为较高要求及适应不同专业、地域、学校差异的选修容。 3. 土木、水利非施工类（如建筑装饰、水电设备安装等）专业可采用少学时（44~62学时）组织教学；土木、水利施工类（如建筑施工、道路桥梁工程施工等）专业可采用多学时（62~72学时）组织教学。 四、教学容与要求 基础模块
【完整版】：力学在土木工程中的应用
力学在土木工程中的应用 1：力学基本内容： 力学是用数学方法研究机械运动的学科。“力学”一词译自英语mechanics源于希腊语一机械，因为机械运动是由力引起的．mechanics在19世纪5O年代作为研究力的作用的学科名词传人中国后沿用至今。 力学是一门基础科学，它所阐明的规律带有普遍的性质．为许多工程技术提供理论基础。力学又是一门技术科学，为许多工程技术提供设计原理，计算方法，试验手段．力学和工程学的结合促使工程力学各个分支的形成和发展．力学按研究对象可划分为固体力学、流体力学和一般力学三个分支．固体力学和流体力学通常采用连续介质模型来研究；余下的部分则组成一般力学．属于固体力学的有弹性力学、塑性力学，近期出现的散体力学、断裂力学等；流体力学由早期的水力学和水动力学两个分支汇合而成，并衍生出空气动力学、多相流体力学、渗流力学、非牛顿流体力学等；力学间的交叉又产生粘弹性理论、流变学、气动弹性力学等分支． 力学在工程技术方面的应用结果则形成了工程力学或应用力学的各种分支，诸如材料力学、结构力学、土力学、岩石力学、爆炸力学、复合材料力学、天体力学、物理力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体力学、热弹性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球流体力学、理性力学、计算力学等等． 2：土木是力学应用最早的工程领域之一． 2.1土木工程专业本科教学中涉及到的力学内容
包括理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、土力学、岩石力学等几大固体力学学科． 理论力学与大学物理中有关内容相衔接，主要探讨作用力对物体的外效应(物体运动的改变) ，研究的是刚体，是各门力学的基础．其他力学研究的均为变形体(本科要求线性弹性体)，研究力系的简化和平衡，点和刚体运动学和复合运动以及质点动力学的一般理论和方法． 材料力学：主要探讨作用力对物体的内效应(物体形状的改变)，研究杆件的拉压弯剪扭变形特点，对其进行强度、刚度及稳定性分析计算．结构力学：在理论力学和材料力学基础上进一步研究分析计算杆件结构体系的基本原理和方法，了解各类结构受力性能． 弹性力学：研究用各种精确及近似解法计算弹性体(主要要求实体结构) 在外力作用下的应力、应变和位移． 土力学：研究地基应力、变形、挡土墙和土坡等稳定计算原理和计算方法．岩石力学：研究岩石地基、边坡和地下工程等的稳定性分析方法及其基本设计方法． 2.2土木工程专业之力学可分为两大类，即“结构力学类”和“弹性力学类”． “弹性力学类”的思维方式类似于高等数学体系的建构，由微单元体(高等数学为微分体)人手分析，基本不引入(也难以引入)计算假设，计算思想和理论具有普适特征．在此基础上引入某些针对岩土材料的计算假设则构建了土力学和岩石力学．“结构力学类”(包括理论、材料学和结构力学)则具有更强烈的工程特征，其简化的模型是质点或杆件，在力学体系建立之前就给出了诸
流体力学在医学中的应用
流体力学在医学中的应用 通过对流体力学这一章的学习，我发现在医学治疗疾病领域，流体力学有着丰富的应用，尤其在动脉病方面，通过对资料及文献的学习，了解到心血管疾病与其有密切关系，而且血流动力学不仅在动脉病变的发生和发展过程中起着决定性的作用，而且是外科医生在心血管疾病的手术和介入治疗等过程中必须充分考虑的因素，下面依次举例~ 1冠状动脉硬化斑块与血液流体动力学关系 原理：当冠状动脉粥样硬化斑块给血管造成的狭窄程度在20%-40%之间的时候，流经斑 块的速度剖面呈抛物线状态；当狭窄的程度是50%时，速度剖面出现紊乱，没有出现抛物线的分布，且不满足层流的规律，并伴有回流现象的发生；当狭窄程度在50%-75%之间时，斑块附近轴管的管轴速度小于周围速度，此时速度剖面呈现中心凹状，斑块的后部有明显的回流现象。 疾病成因及表象：软斑块可逆，且对血液动力学不造成明显的影响，但是它的不稳定与易破 碎等会引发急性冠状动脉的综合症状，是引发心脏事件的危险因素；钙化斑块不可逆，对血液动力学的影响较为明显，但其斑块稳定和不易破碎的特点是造成稳定性心绞痛的主要诱导原因，也是冠状动脉疾病的晚期表现。 检测及治疗方法：冠状动脉硬化斑块有较多的常规检查方法，比如多层CT冠状动脉成像、 血管的内超声检查以及冠状动脉造影，而其中冠状动脉造影是冠心病检查的金标准，但它主要是由填充造影剂的方法来判断血管腔的变化情况，而无法真正识别血管壁的结构，不能起到判断斑块性质的作用，也无法对血液动力学造成影响。而64排螺旋CT在空间和时间的分辨率上都有所提升，不仅能观察到管腔，还可以看到血管壁。由斑块特征的不同，可将其分成软斑块和纤维斑块以及钙化斑块，斑块不同，CT值也各异，其稳定性也存在差异，64排螺旋CT是目前为止无创检查冠心病最为常见的影像方法。本文主要研究患者在冠状动脉螺旋CT成像之后的软斑块和钙化斑块给血液动力学与诱发心脏事件带来的影响。 2与血液流体动力学关系
土木工程专业毕业论文题目总汇
?土木工程随机风场数值模拟研究的进展（11-01）?土木工程材料与结构试验室的建设与运营模式（11-01）?国外流域综合管理八条经验值得借鉴（03-22） ?水利信息化及工程管理信息系统应用的探讨（03-22）?水生植物在水污染控制中的生态效应（03-22） ?浅谈水电工程施工企业的造价控制工作（03-22）?现场总线在软水处理控制中的应用（03-22） ?利用水生高等植物净化污水研究的探讨（03-22）?营建可持续发展的人工生态水景（03-22） ?水池施工缝质量通病的防治（03-22） ?城市雨水的收集和利用（03-22） ?关于水利工程与河流生态系统关系的探讨（03-22）?水质自动监测技术与在线自动监测仪器的发展（03-22）?人工景观湖生态水处理设计（03-22） ?浅议水利工程施工质量控制（03-22） ?小型水库工程管理存在问题探讨（03-22） ?现浇水利工程混凝土质量缺陷及预防（03-22） ?水电开发如何应对投资体制改革的决定（03-22）?对大型多功能建筑给水排水工程的分析（03-22）?大型多功能建筑给水排水工程分析（03-22） ?城市防洪工程环境影响评价若干问题探讨（03-22）?如何处理好水利工程勘察设计的招投标（03-22）?浅谈如何预防和处理下水堵塞问题（03-22） ?浅谈水利工程招投标的现状与对策（03-22） ?水利工程护坡生态化设计技术分析（03-22） ?水闸施工管理控制分析（03-22） ?水闸冲刷计算分析研究（03-22） ?浅谈水土保持规划研究的意义（03-22）
?又寸节水灌溉技术和技术模式的探讨（03-22） ?生活污水湿地处理技术应用（03-22） ?生态政区规划与建设的冷思考（02-25） ?湿地保护，任重道远（02-25） ?人与自然和谐的内在机制（02-25） ?建设性人居环境与自然生态审美化（02-25） ?环境历史和生态危机的起源（02-25） ?期待中国环保产业的财富（02-25） ?对于生态农业发展的障碍探讨（02-25） ?环境行政处罚种类界定及其矫正（02-25） ?着眼生态建设和经济发展搞好林业结构调整（02-25）?浅论发展我国的知识农业（02-25） ?浅谈构建有中国特色的信息农业发展体系（02-25）?农户专业化：农业产业化过程中的首要问题（02-25）?关于农业产业化经营的两点思考（02-25） ?浅论中国农业生态环境的法治保障（02-25） ?农业适度规模经营的理论依据（02-25） ?我国西部退化土地综合生态系统管理（02-25） ?农业政策与农业现代化（02-25） ?浅谈基因工程在农业生产中的应用（02-25） ?农业生产环境成本的核算与控制（02-25） ?黄瓜生理性病害的防治技术（02-25） ?如何编制好林地经济发展规划（02-25） ?浅析园林的水景设计（02-25） ?城镇园林绿化的生态效应初论（02-25） ?关于林业信息化在防灾减灾中预警作用的思考（02-25）?谈屋面防水工程质量问题及预防措施（10-24） ?谈建筑施工企业风险管理之对策（10-24）
土木工程中的流体力学
土木工程中的流体力学 班级：土木1102班 姓名：徐英振 学号：1102090226
土木工程中的流体力学 流体力学的课程我们大三才开始接触，之前只是知道理论力学、材料力学、结构力学，对于流体力学一无所知，这一学期听过了康老师精彩的讲课后，我对流体力学有了新的认识！流体力学是研究流体平衡和流体的机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科。流体力学研究的对象是流体，包括液体和气体。 流体力学广泛应用于土木工程的各个领域。例如，在建筑工程和桥梁工程中，我们要利用流体力学解决台风、洪水破坏房屋、桥梁、堤坝的问题；利用流体力学研究解决风对高耸建筑物的荷载作用和风振问题；对基坑排水、地基抗渗稳定处理、解决基坑塌方问题，更要以流体力学为理论基础。可以说，流体力学已成为土木工程各领域共同的专业理论基础。 一、流体力学在道路桥梁中的应用 在中国古代的典籍中，就有相传4000多年以前大禹治水，“疏壅导滞”使滔滔洪水各归于河的记载。先秦时期在四川岷江中游建都江堰。隋朝修浚并贯通南北的大运河，“自是天下利于转输”，“运漕商旅，往来不绝”。又如隋大业年间，工匠李春在交河上建赵州桥，这座石拱桥的跨径37.4米，拱背上还有4个小拱，既减轻了主拱的负载，又可泄洪，迄今为止1380 年依然完好。历史上，这些伟大的工程，皆因“顺应水性”，才能跨江河逾千年而不毁。这些工程都与流体力学息息相关！ 道路路桥工程是关乎民生，国防建设的重大工程，它的安全性可靠性更是重中之重。由于路桥的造价很高，且修建需要一定的时间，因此大多数的路桥设计使用年限很长。在这么长的时间里，路桥经受水流的长时间的侵蚀作用，要保持极高的结构强度与结构健康性。这样就要在设计时对这些侵蚀的来源有准确的了解定性，此时流体力学的知识就显得尤为重要。 这些重要工程在施工、使用和维护当中最普遍的是遇到水流的影响。对于公路，铺设时的选址与路基稳定性都会受到水的影响，施工与使用过程中对于集聚的水及时排除以消除对路面影响，此外还要考虑路边渗水问题等等。这些客观存在的问题都会对公路的建设保养产生很大影响。对于桥来说，由于其建筑环境的特殊性，流水影响就是它的主要问题，水流的持续性对桥墩来说是持续性破坏，这是不可避免的，尤其是对于多雨地区，突发性的大水对桥墩的稳定更是严峻的
生活中有趣现象的物理化学原理
生活中有趣现象的物理化学原理 烧不坏的手帕 用品：手帕、100毫升烧杯、酒精灯、竹夹子。 酒精。 原理：酒精遇火燃烧，放出热量，使酒精和水大量挥发，带走部分热量。左右摇晃手帕时可散去大量热。这样火焰的温度被降低，不能达到手帕的着火点。 操作：在烧杯中倒入20毫升酒精和10毫升水，充分摇匀，将手帕放入溶液中浸透。用竹夹子夹出手帕，轻轻地把酒精挤掉，然后放在燃着的酒精灯上点燃。手帕着火后，火焰很大。这时要左右摇晃手帕，直到熄灭。火熄灭后，手帕完好无损。 用品：手帕、玻棒、酒精灯。 合掌生烟 仪器及药品 聚乙烯或聚氯乙稀透明片，玻璃棒，胶水少许；浓氨水，浓盐酸 实验步骤 （1）用胶水将塑料小片分别贴于两手手心，并请另一人分别用玻璃棒蘸取浓氨水和浓盐酸抹在塑料片上(有一点即可，勿使流动)。 （2）两手微握，各在一方，不要靠拢。 （3）合掌时先要做成捧物状，然后再慢慢打开一条缝，使生成的白烟慢慢冒出。 原理 氨和氯化氢可直接化合生成氯化铵而形成白烟：NH3+HCl=NH4Cl 注意事项 （1）药品要轻拿轻放小心取用，抹于塑料片上的酸、碱要少而匀。 (2)实验后立即洗手。 本次推荐实验名字：制作发光番茄 视频地址：https://www.wendangku.net/doc/4018917301.html,/v_show/id_XNzI4MjE4NA==.html 视频说明：首先取一盒火柴，（因为火柴头内含有磷）用刀子将火柴头刮下，然后混入漂白剂，充分震荡并且静置之后，取上层清液，注入到番茄内部（从各个方向注入，均匀为主）然后再取双氧水，注入番茄，关灯后可以看见番茄发光了。 此实验会出现的问题是火柴头中含磷量不高或者不纯。本人经查找，得知所用的为不安全火柴，即一种火柴头涂有硫磺，再覆以白磷、树胶、铅丹火二氧化锰的混合物。因为白磷燃点过低，现在已被其他安全火柴（主要为红磷和硫）取代。因此作此实验，建议用纯度中等的白磷进行。同时应注意安全，以防白磷自燃。 3、喷雾作画 实验原理
土木工程专业毕业设计步骤
土木工程专业毕业设计步骤 一、建筑设计 1、确定建筑平面功能分区： 如：各个房间功能（宿舍、洗手间、洗衣房、楼梯间、走廊等）、大门、防火疏散通道等 2、确定各个建筑平面的进深、开间尺寸、走廊的尺寸、层高（初步确定柱 网与选择合适的柱、梁、板的主要断面积尺寸。） 3、确定楼面的做法（水磨石/地面砖等）、确定内外墙的做法（油漆/贴面砖）、 确定屋面的做法（包括防水、保温隔热等） 4、确定各个房间的具体功能分布（如：宿舍的床铺的布置、洗手间大小便 池的布置、办公室的布置等） 需要完成以下资料和图纸：（至少要有一张手绘图纸） 1、底层平面图、标准层平面图、屋顶平面图、剖面图（至少两个剖面图,至少一个剖在楼梯间处）、立面图（包括正立面图、侧立面图）、主要节点大样图 2、计算书中建筑设计说明：如功能分区设计依据、楼地面及屋面的做法、内外墙面做法等 二、结构设计 1、荷载计算： ①恒载计算：依据建筑设计（楼地面及屋面的做法、内外墙面做法）结果，计算恒载，如梁、柱、楼板及墙自重。 ②活载计算，依据建筑的不同确定活荷载，并确定荷载传递方向 ③风荷载计算（依据建筑物所处地理位置，确定基本风压、计算风荷载） ④地震作用的计算可用底部剪力法。地震作用下的内力分析可用 D 值法。 2、确定一榀计算框架 选择一品典型框架进行内力计算，层数不少于6层、跨数不少于2跨，要求考虑恒载、活载和地震作用,恒活分开计算。进行内力组合、确定最不利内力，计算梁柱配筋 3、选择一层完整楼板进行梁板结构计算及配筋。（楼盖设计《混凝土结构设计》的课程设计）
4、选择一部楼梯进行荷载导算、内力分析和配筋计算（选择楼梯形式——梁式楼梯/板式楼梯，选择合适计算方法） 5、基础计算（选作） 选择合适的基础形式（独立基础、条形基础等），由上部结构确定基础内力，确定基础截面尺寸、计算基础配筋。 6、绘制结构施工图 毕业设计要求绘制全部结构施工图纸,以此作为评分依据。 (1)一榀框架结构施工图。 (2)一层完整楼板结构平面图,一层完整屋面结构平面图,含模板图、配筋及钢筋表、节点大样图、构件编号等: 一根多跨连续梁配筋图。两根以上单跨楼面梁配筋图。 (3)一部完整的楼梯结构施工图。 (4)基础平面布置图, 含基础、基础梁、构件一览表等。 (5)相应框架的基础结构施工图。 (6)编写结构设计总说明。 三、整理计算书、编写设计说明书 (1)计算书要求书写整齐、清晰、统一纸张,并装订成册。 (2)编写设计说明书（包括建筑设计说明、结构设计中荷载计算、内力计算与组合、配筋计算等过程）,要附上毕业设计任务书和地质资料。 (3)答辩后计算书、图纸应装入档案袋,并填写档案袋封面有关内容。毕业设计档案由学院保存。
土木工程力学基础试卷资料讲解
土木工程力学基础试 卷
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2 …………………密……………○……………封…………○…………线………………… 《土木工程力学基础》期末试卷 (本试卷满分100分) 一.选择题（将答案填在下列表格中．．．．．．．．．． ，本题共20分 ,每题2分） 1．下列约束力的作业线可以确定的是 （ ） A 、圆柱铰链 B 、链杆约束 C 、固定端约束 D 、固定铰支座 2．柔体约束对物体的约束力通过接触点，沿柔体的中心线（） A 、指向被约束物体，为压力B 、指向被约束物体，为拉力 C 、背离被约束物体，为压力D 、背离被越苏物体，为拉力 3．二力杆是指 （ ） A 、两端用光滑铰链连接的杆 B 、只受两个力作用的直杆 C 、只受两个力作用且平衡的杆件 D 、两端用光滑的铰链连接，不计自重且中间不受力的杆 4．作用力与反作用力是一对作用在（ ）物体上的等大、反向、共线力。 A 、一个B 、两个C 、三个D 、四个 5、下列约束中，其约束力未知量的个数是两个的是 （ ） A ．柔体 B 、光滑接触面 C 、链杆 D 、圆柱铰链 6．作用于同一点的两个力，大小分别为10kN 和15kN ，则其合力大小可能是（ ） A 、0 B 、4 C 、20 D 、30 7．约束对被约束的物体作用力称为 （ ） A 、平衡力B 、主动力C 、反作用力D 、约束力 8．人拉车前进时，人拉车的力与车拉人的力的大小关系为 （ ） A 、前者大于后者 B 、前者小于后者 C 、相等 D 、可大可小 9．约束中含有力偶的约束为 （ ） A 、可动铰支座 B 、固定端支座 C 、固定铰支座 D 、圆柱铰链 10．下列可以看成圆柱铰链的是 （ ） A 、横梁支撑在墙上 B 、屋架与柱子之间通过垫板焊接连接 C 、柱子插入杯形基础中，并用细石混凝土浇筑 D 、门窗用的合页 二．填空（本题共14分，每空2分） 1．二力平衡和作用力与反作用力的本质区别是：二力平衡中的两个力作用 物体上，作用力与反作用力是作用于 物体上。 2．物体的平衡状态，是指物体相对于地球保持静止或 的状态。 3．能够限制物体转动的约束为 ，只能限制物体沿垂直于支承面方向移动的支座为 。 4．那些限制物体运动的物体，在力学中称为 ，其力的方向总是与它所限制的运动方向 。
土木工程专业本科毕业论文
土木工程专业本科毕业 论文 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
混凝土裂缝影响因素的分析探讨Analysis and discussion of influencing factors of concrete cracks 学生姓名：金喜超 指导教师：XX 所在院系：网络教育学院 所学专业：土木工程 研究方向：工程质量因素 东北农业大学 中国·哈尔滨 2017年09月
摘要 混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状，并耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差、脆性大、容易开裂。一般对结构的使用无大的危害，可允许其存在；但是这些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事故，危害结构的正常使用，必须加以控制。 关键词：混凝土 ;裂缝; 成因 ;控制措施 Abstract Because of their extensive concrete material, low price, high compressive strength, cast into various shapes, and good fire resistance, not easy weathering, low maintenance costs, has become the most widely used building material structure in the world today. But the concrete has poor tensile strength, brittleness and easy cracking. Generally no big harm to the use of the structure, can be allowed to exist; but these cracks in the use of load or the physical and chemical factors, and continuous expansion, caused by carbonization of concrete, spalling, corrosion of steel, concrete strength and stiffness to weaken, reducing the durability, serious even collapse accident occurred, affecting the normal use, must be controlled. Key words: concrete; crack; cause of formation; control measures 目录 第一章前言 (2) 第二章混凝土裂缝产生的原因 (3) 2.1混凝土施工造成的裂缝 (3) 2.1.1混凝土浇筑时模板洒水造成的裂缝 (3) (3)
土木工程流体力学实验报告谜底
实验一 管路沿程阻力系数测定实验 1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影 响实验成果？ 现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明（图中A —A 为水平线）： 如图示O—O 为基准面，以1—1和2—2为计算断面，计算点在轴心处，设 ，，由能量方程可得 21v v =∑=0j h ? ?? ? ??+-???? ?? +=-γγ221121p Z p Z h f 1 112222 1 6.136.13H H h h H h h H p p +?-?-?+?+?-?+-= γ γ 1 12226.126.12H h h H p +?+?+-=γ ∴()()1 22211216.126.12h h H Z H Z h f ?+?++-+=-) (6.1221h h ?+?=这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失，且和倾角无关。 2．据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。 ～曲线的斜率m=1.0～1.8，即与成正比，表明流动为层流 f h l g v lg f h 8.10.1-v （m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。 卷连接管口处理高中资电保护进行整核对定值试卷破坏范围，或者对某
3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。 通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此必须认真分析。 如果由于误差所致，那么据下式分析 d和Q的影响最大，Q有2%误差时，就有4%的误差，而d有2% 误差时，可产 生10%的误差。Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般< 1%。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨，因为自动水泵供水时，会渗入少量油脂类高分子物质。总之，这是尚待进一步探讨的问题。