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浅谈弹性力学在土木工程中应用--第1页

摘要:弹性力学也称弹性理论，主要研究弹性体.在外力作用或强

度变化等外界因素下所产生的应力、弹性力学，应变和位移，从而解

决结构或设计中听提出的强度和刚度问题。在土木工程方面，建筑物

能够通过有效的弹性可以抵消部分晃动，从而减少在地震中房屋倒塌

的现象;对于水坝结构来说，弹性变化同样具有曲线性，适合不断变

化的水坝内部的压力，还有大型跨顶建筑、抖拉桥等等.沪弹性力学

在土木工程中还有一些重要应用实例，如:地基应力与沉降计算原理、

混凝土板的计算方法、混凝土材料受拉劈裂试验的力学原理、混凝土

结构温度裂缝分析、工程应变分析、结构中的剪力滞问题等二

关键词:弹性力学、力学、弹性变形、强度、土木工程弹性力学

是人们在长期生产实践与科学试验的丰富成果上发展起来的.它的.

发展与社会生产发展有着特别密切的关系，它来源于生产实践反过来

又为生产实践服务，弹性.力学作.为固体.力学的一个独立的分支已

经与一百.多年的历史。

弹性力学也称弹性理论，主要研究弹性体在外力作用或温度变化

等外界因素下所产生的应力、应变和位移，从而解决结构或设计中所

捉出的强度和刚度问题，在研究对象上，弹性力学同材料力学和结构

力学之间有一定的分工。材料力学基本上只研究杆状构件;结构力学

主要是在材料.力学的基础研究杆状构件所组成的结构，即所谓杆件

系统;而弹性力学研究包括杆状构件在内的各种形状的弹性体。它是

材料力学、结构力学、塑性力学和某些交叉学科的基础，广泛应用于

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弹性力学弹性体.是变形体的一种，它的特征为:在外力作用下物

体变形，当外力不超过某一限度时，除去外力后物体即恢复原状。绝

对弹性体是不存在的。物体在外力除去后的残余变形很小时。一般就

把它当作弹性体处理的弹性力学依据的基本规律有三个:变形连续规

律、应力——应变关系和运动(或平稚了)规律，它们有时被称.为弹

性.力学三天基本规律。弹性力学中许多定理、公式和结论等，都可

以从三大基本规律推导出来的连续变形规律是指弹性力学在考虑物

体的变形时，只考虑经过连续变形后仍为连续的物体，如果物体中本

来就有裂纹，则只考虑裂纹不扩展的情况。对于物体弹性变形，变形

的机理，应从材料内部原子间里的作用来分析实际上，固体材料之所

以能好其内部结构的稳定性是由于组成该固体材料(如金属〕的原子

问存在着相互平衡的力，吸力使原子间密切联系在一起，而短程排斥.

力则使各原子间保持一定的距离在正常情况下，这两种力保特平衡，

原子问的相对位置处于规则排列的稳定状态。受外力作用时，这种平

衡被打破，为了恢复平衡，原子便需产生移动和调整，使得吸力、斥

力和外力之和，取得平衡，因此，如果知道了原子之间的力相互之间

的定律，原则上就能算出晶体在一定弹性力作用下的反应。实际上，

固体结构的内部是多样的、复杂的。例知:夹杂、微孔、晶界等。都

是影响变形发展的因素。目前的一些学说仍不能尚不能解释全部固体

材料的微观机理。主要是由于所有的工程材料都不可避免的有缺陷存

在。对于工程问题来说不必具体分析每一个材料对于材料性态的影响，

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即可解决工程力学中的力学分析问题。

仅宏观的弹性体在受外部作用时应力场和位移场的分布，主要.是梁、

板、壳这一类结构及一期形式的结构物和构筑物的弹性力学问题。弹

性力学的典型问题主要有一般性理论、柱体扭转和弯曲、平面问题、

变截面轴扭转，回转休轴对称变形等方面，土木工程中的结构物设计