漫谈结构的定性分析(3)
。例如在一定条件下,可以用等截面杆,取代变截面杆。


例子

受压框架的稳定性

空心圆环和空心圆球的径向应力在内压相同的条件下,圆球的应力要小。因为前者的变化规律是lnr ,而后者是的变化是1/r。

伦敦阿尔伯特吊桥
Albert Bridge across the River Thames. One of the earliest cable-stayed bridges, it opened in 1873. The spans are 147 ft, 384 ft, and 147 ft. Width of the bridge is a little over 41 ft. (London, England)

阿尔伯特吊桥上便步走公告
1808年,法国皇帝拿破仑率部10万入侵西班牙,当部队以整齐的步伐穿过一座铁索吊桥时,大桥崩塌了。数十年后,在俄国的圣彼得堡,又有一队军人在齐步通过卡坦卡河上的铁桥时,发生了蹋桥事故。

Shreve, Lamb & Harmon: Empire State Building New York, 1931, 1250' ht
Height: 1,472 feet (448 meters) to top of antennae. 1,250 feet (391 meters) to 102nd floor observatory. 1,050 feet (320 meters) to 86th floor observatory.

Rockefeller Center New York, 1930- Height: RCA Building, 850feet (259 meters)70 stores
结论:
- 你应当对有关结构力学的基本定理比较熟悉。例如,应当熟悉有关结构稳定性和极限设计的上下限定理。叠加原理,互易定理等等;
- 你应当比较多地了解结构的各种量的依从关系,即大小变化的定性趋势;
- 你应当尽可能地记忆各种常数和一些典型简单结构解的应力,失稳临界压力和位移等。
- 结构简化和分解是一种非常重要的能力,需要经常练习,以提高这种能力。即使有了计算机,计算时还是要简化,针对实际结构提出计算模型。
5. 结构模型
结构模型依赖于结构的几何形状,受力特点与大小,所用的材料和所需要求解的问题(强度,稳定性,变形)有比较好的近似。求解比较简单,随计算机的发展简单的含义也在变化。

6. 80%-20%规律
日常事物的粗略统计大都符合80%-20%规律,举例如下:
- 80%的财富集中在20%的人手中,而20%的财富是80%拥有;
- 较高深的80%的知识是20%的人懂得,而较普及的20%的知识是80%的人知道;
- 图书馆借阅次数的80%是20%的书,而其余80%的书出纳次数只有20%;
- 占汉字使用次数80%的只是20%的字,而其余80%的字使用的次数只有20%;
- 盈利80%的产品占产品的20%,而其余80%的产品只盈利20%;
- 任何一件事情,较容易的80%部分常常只需要投入20%工作量,而较难的20%,则需要80%的工作量;
- 你的知识,常用次数的80%是你的知识的20%,而使用次数的20%,要占你的知识80%。
一般事物大都是符合正态分布的统计规律的,即:

充分地自觉地应用80%-20%规律分析和观察问题,可以使你培养起全局观念。一个好的工程师除了会分析具体的结构而外还要具有全局观点。你如果要成为一个熟练的设计工程师,你的眼光就要注意经常使用的20%的知识。如果你要成为一位富有创新成就的工程师,就还要注目于不经常使用的80%知识。一个好的研究人员和一个好的经营人员所注意的方面是很不同的,社会上出名的人多数只注意不常遇到的80%,而获利最多的人却只注意经常遇到20%。
在做结构分析时我们也应当考虑80%-20%规律。如果将精度(误差)和所付出的努力(例如成本)表为一个函数,这时这个函数也是符合正态分布的。就是说,投入20%可以得到各种精度的80%,如果这种精度已经够用了,就没有必要去努力追求更高的精度。在分析结构时,要求的精度也要适可而止,多余的精度是一种浪费。在结构分析时所用到的各种量以及所求的量,其精度要求应当一致。
文章来源:《力学与实践》 网址: http://www.lxysjzz.cn/zonghexinwen/2021/0707/604.html
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