土木工程设计施工的力学方法问题

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1、土木工程设计施工的力学方法问题前言据统计，各类坍塌事故比例为：临时设施与支架坍塌占32.6％，地下工程施工坍塌占32.6％，基坑开挖与挡墙坍塌占23.9％，道路桥梁等结构坍塌占9.9％；在道路桥梁中病危桥比例较高，安全隐患不容忽视：桥梁使用年限在10年以内的，病危桥比例约占20％，10～20年的占24％，20～30年的占20％；即使欧美发达国家道路桥梁等结构的结构性缺陷也高达11％。导致许多质量安全事故，除工程环境条件和人为因素外，更重要原因是部分工程结构设计施工过程对结构变形协调控制问题处理不到位和结构之间相互支持力分析不足等，

2、导致工程结构设计受力变形状态与实际受力变形状态不同，甚至产生工程结构质量安全问题。因此，土木工程设计施工的力学方法问题研究与实践就非常迫切。现有工程结构平衡稳定理论，其平衡性研究很充分，而协调性研究主要着重变形协调理论、变形协调假设等，系统研究合理结构构造与力学关系、变形协调控制方法较少，部分结构难以保障结构传力介质的适应性和避免结构亚稳定平衡问题。工程力学是建立在材料性质和微观结构确定的基础之上，而许多实际工程结构在受力过程中材料性质和微观结构会发生变化且变化方式及规律未知。因此，如何通过工程结构构造措施规范、类比、试验确定来设

3、计合理结构构造或采用辅助措施，以控制工程结构受力变形状态的稳定性和工程材料性质和微观结构的变化在结构“力、变形、能量”三要素同时在安全允许范围内，满足结构“稳定平衡与变形协调控制”、“能量合理转换”、“力合理传递或转移”，是有效应用工程力学解决工程结构受力安全问题的关键。因此，确保工程结构安全需要把握两个环节：“苹果落地点预测”（简称苹果问题）与“树叶落地点预测”（简称树叶问题）的预测理论相同，但预测方法实际上不同；可以借鉴人（幼年、成年、老年等阶段）的保持运动稳定性方法解决树叶落地点预测问题最简单。（1）类似“苹果问题”相对成熟

4、工程问题可用精确分析法（F=P0，计算平衡方程）；（2）类似“树叶问题”相对复杂工程问题要综合采用整体控制与细节把握的方法（P+T=P0，研究平衡方程），也就是当工程结构状态欠稳定时，通过工程结构构造措施规范、类比、试验确定来设计合理结构构造或采用辅助措施，以控制工程结构受力变形状态的稳定性（P+T=P0，研究平衡方程），即把树叶问题转换成苹果问题再解决工程问题（F=P0，计算平衡方程）。许多好友也为本稿的编写做出了重要的贡献，在此一并致谢！特别得到孙钧院士、王梦恕院士的悉心指导，特此敬意！由于水平所限，不妥与错谬之处，敬请读者批

5、评指正。作者2015年12月目录1土木工程设计施工的力学方法...................................................................................................51.1土木工程案例统计分析....................................................................................................51.2解决“苹果与树叶落地点预测”两类问题方法.

6、................................................................71.3工程结构稳定平衡与变形协调控制的物理意义............................................................81.4工程结构变形不协调诱发结构薄弱部位集中损害......................................................111.5土木工程设计施工的力学方法.......................

7、...............................................................142土木工程设计施工的几类典型问题.........................................................................................182.1结构变形协调控制问题...................................................................................

8、...............182.1.1软流塑土隧道设计施工的变形协调控制问题...................................................182.1.2山区特殊桥梁修复的变形协调控制问题........