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工程结构试验在工程结构理论发展中的作用

工程结构试验在工程结构理论发展中的作用

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来源:
发布时间:
2019/01/05
【摘要】:
现代科学研究包括理论研究和试验研究,理论的发展需要试验来验证。受弯梁断面的应力分布的研究,经历了由假设—简单试验—理论分析—试验检验的阶段,前后二百多年的时间,说明了试验在理论发展中的作用和地位。

  现代科学研究包括理论研究和试验研究,理论的发展需要试验来验证。受弯梁断面的应力分布的研究,经历了由假设—简单试验—理论分析—试验检验的阶段,前后二百多年的时间,说明了试验在理论发展中的作用和地位。

  科学的发展都是以技术的突破为转机的。试验验证理论,而理论的发展又将试验推向更高的阶段。结构试验与结构理论的发展是联系紧密,相互促进发展。理论分析的方法虽然给出了结构应力分析的基本方程式,在解决实际问题时,采用解析方法常会遇到计算方面的困难,只能对有限的一些简单问题得出精确解。如几何形状、边界条件、承受荷载复杂的结构,常需要进行一些假设,而假设与实际影响的大小,要通过试验验证。因此,所得结果为近似的,还要用试验证实能否用于实际工程。对于一些三维问题、应力集中和非匀质材料结构,仅靠理论解析方法求解十分困难,有时得不出结果,需要用试验的方法得出计算的公式。

  结构试验是研究和发展结构理论的重要手段。从确定结构材料的力学性能到验证梁、板、柱等单个构件的计算方法及至建立复杂结构体系的计算理论,都离不开试验研究。钢筋混凝土结构和砖石结构的计算理论大都是以试验研究的直接结果作为基础的。工程结构都是以各种工程材料为主体构成的不同类型的承重构件相互连接而成的组合体。为满足结构在功能及使用上的要求,必须使得这些结构在规定的使用期内能安全有效地承受外部及内部形成的各种作用。为了进行合理的设计,工程技术人员必须掌握在各种作用下结构的实际工作状态,了解结构构件的承载力、刚度、受力性能以及实际所具有的安全储备。在应力分析工作中,也可以采用实验应力分析方法来解决。特别是计算机技术的发展,它不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件,同样为结构试验实现自动化提供了有利条件如:实现荷载模拟、数据采集和数据处理,使结构试验技术的发展,产生了根本性的变化。计算机也加强了人们进行结构试验的能力。因此,结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一。在结构工程学科的发展演变过程中结构试验本身成为一门真正的试验科学。

  实践是检验真理的唯一标准。科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉,可以帮助人们认识事物的内在规律。在工程结构学科中,人们为了正确认识结构的性能和不断深化这种认识,结构试验也是一种已被实践所证明的行之有效的方法。