【呼和浩特钢结构桥梁】结构力学的任务是什么呢？

结构力学的任务是什么呢？简单说就是要设计的结构既安全又经济。就这么一句话，却是很费理解的，而且人类经过了几百年的努力，又需要方方面面的合作才能够完满地达到。

首先，一个结构要承担它的使用功能，例如建筑在南方沿海的一座楼房，它不仅要承受日常的载荷，如在楼内生活的人群、各种家具和附属物对楼产生的载荷，楼还要经受台风的考验。建在地震区的结构又要经受地震的考验。结构设计者就要借助结构力学，使设计的结构在以上各种使用的条件下，结构不会丧失它的功能，即使在极端不利的条件下，结构可以开裂或受损，楼房中的人也应当是安全的。一句话，所谓安全，就是要保证结构有足够的强度、刚度和稳定性。从另一方面说，如果为了安全，把结构做得特别结实，多用材料用好材料，楼房多配钢筋做成一个铁疙瘩行不行呢？呼和浩特钢结构桥梁那样又太浪费了。结构力学就是要帮助设计者掌握一个度，既要安全又要经济。所以结构力学，实在是现代结构设计最重要的手段。

结构力学是怎样做到这一点的呢？从广义的结构力学来说，它需要解决以下三方面的问题：

1、确定结构所受的外力（包括外力、外部热、电磁场等条件）；2、根据外力和结构的材料性质分析结构内部每一点的应力应变状态和位移/3、根据得到的应力状态和位移判断结构在所给定的条件下判定结构会不会破坏。

这三个方面的问题，一直是有关结构研究的主要方面，由于问题的复杂性，即使到现在，也不能说都研究清楚了。

对于一方面的问题，内蒙古钢结构要确定作用在结构上的外力，是很复杂的任务，对于作用在结构上的静力，像结构的自重、加载在结构上的负重（如桥梁上的车辆等）是比较容易弄清楚的，但是作用在结构上的风载、雪载、地震载荷等就不容易弄清楚了，它不仅与风力和震级的大小有关，还和结构所在的地区有关，盖在海南岛与盖在北京的房屋结构，应当考虑的风载就不应当一样。所以就与该地区长期对风速和地震的记录资料是紧密有关的，从这些资料经过专门的分析得到一个该地区设计时应当考虑风力和地震的震级，进入设计规范。类似地，车辆在不平路段行进的颠簸所形成的载荷、呼和浩特钢结构桥梁船舶在波浪起伏的海上所受的载荷、飞机在航线上由于气流的不稳定所应当考虑的载荷，这些都是要经过大量的资料和实测才能确定下来的。这些资料，也是一个国家设计水平的一项基本建设。

对于第三方面的研究，即关于材料强度方面的研究，有很长的历史。1638年，伽利略在他的《关于两门新科学的对话》中，就讨论了材料在受拉伸时的强度问题。后来人们发现材料不仅能够拉断，还会被剪断，上下两个冲头作用下，中间的钢棒会被剪断，而钢棒并没有被拉伸。所以材料的断裂强度问题是足够复杂的。后来人们总结出对于均匀材料根据应力或应变状态的强度判据，不过这还是不能满足需要。随着材料的种类增加，不同材料有不同的强度特点，例如混凝土受压强度很高而受拉的强度又很低，还有各向异性材料，例如木材对于不同方向受拉强度差别很大。进而，材料在不同温度下强度的表现不同，材料在载荷作用下经受的时间长度会影响强度，材料在交变应力作用下的强度，即材料的疲劳强度和损伤的问题都是工程实际中经常遇到的问题。所以材料强度问题，即使到今天，仍然是一个需投入力量研究的方向。

现在我来着重谈谈结构力学第二方面的问题，即根据外力和结构的材料性质分析结构内部每一点的应力应变状态和位移。呼市CZ型钢结构从根本上来说，结构能够安全，首先是把结构内的应力应变和位移分析得准确，因之这个环节又称为结构分析。从狭义的观点来看，人们经常说的结构力学，主要就指的是结构分析。从历史发展上来看，从狭义的意义上来看，所谓结构力学主要是指杆件系统的应力应变和变形的分析。呼和浩特钢结构桥梁这是因为，这部知识分形成得比较早，它是结构力学最早系统化的知识。我们现在就着重来谈谈关于杆系的结构力学问题。这是因为关于板壳弹性力学，后来都形成专门的学科。

杆系结构力学的发展是分两步走的：

一步首先是对一根杆件的力学分析，也就是对于梁的弯曲和杆的拉伸扭转问题的解决；第二步才是考虑许多杆组合在一起的结构系统的分析问题。

杆的压缩和拉伸的受力问题相对简单，早在1638年，在伽利略的巨著《关于两门新科学的对话》中，就已经大致解决了。所以说是大致解决，是在直杆在受轴向压力或拉力的条件下，杆的内力能够准确地求得，然后用截面大小去除，得到的是单位截面所受的拉压力，用来表征材料的受拉压的强度。至于这时产生的变形，那要等到1678年英国人胡克提出物体的弹性之后才逐渐弄清楚的。

结构力学尽管有了空前的发展，呼和浩特钢结构桥梁不过对于许多非线性结构力学问题，人们的办法还不够多，还有待进行研究。要达到对结构认识的完全自由人们还需要准备走很长的路。