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在这7天的实习里,自己接触到了许多关于土木工程的知识。老师每到一处,都会讲出新的知识。我总结分析起来,老师讲了三大类:房屋、桥梁、隧道。虽然这样分类,但很多知识在其中也是贯通的。下面是详细的介绍。房屋在第一天的实习中,老师就提到,看一个建筑,要从几个方面来看。首先是建筑的结构,其次是材料,然后是其特点。
建筑的结构有好多种,最基本的是砌型结构,建筑材料一般选用砖或者石块。
由于建材(砖、石)是抗压材料,而且抗拉抗剪性能并不优秀,所以结构的跨度较小,并且不能建的太高。墙体都是承重墙,不能随意拆除。建筑里的荷载直接传到地板上,地板一般用预制板(以前则是用木头梁)将受力传到两边的墙上,然后传到基础上。学校的寝室楼是经典的例子。从秦砖汉瓦的出现到民国,我国的砖瓦建筑物大多都是砌型结构,而万里长城更是成为了中华民族的精神象征!
现如今,砌型结构在农村还很常见,但随着国家的发展,在民用建筑中,框架结构将占据越来越大的分量。
框架结构用是用钢筋混凝土浇筑梁和柱作为房屋的框架,然后再填上填充墙。钢筋是抗拉材料,混凝土是抗压材料,用钢筋混凝土浇筑的梁和柱抗压抗拉性能都非常好。所以框架结构的建筑比砌型结构的跨度更大。而填充墙不受力,可以换成玻璃、装饰砖的其它材料,增加了房屋应用的灵活性,所以框架结构在应用上也比较常见。比如教学楼、商场等。但框架结构的高度依然不高,主要是水平荷载无法承受。如果要建较高的建筑,则要采用框架剪力墙结构,或者框架核心筒结构。
框架剪力墙是框架结构中建一圈很厚的剪力墙,它能比较好的抵抗高层建筑所受的水平剪力,因此其建筑高度较高。河南农业大学正在建造的图书馆便是此种结构。剪力墙建在了电梯间的周围,非常厚,是用钢筋混凝土浇筑的。框架核心筒则是在框架中间建一圈密集的柱,甚至密集到挨在一起,成为筒状。核心筒的抗剪能力比剪力墙更优,所以更高层的建筑会用到这个结构。一些圆筒形的高层建筑则是筒中筒结构。实习中见到很多筒中筒结构,最有代表性的是郑东新区CBD郑州会展宾馆,总高度280米,是郑东新区标志性建筑之一。
除此之外,实习中还认识到其它结构的建筑。比如桁架结构,完全由拉压构件组成。郑州国际会展中心的顶部便采用这种结构,完全用钢管连接而成,所受的力最后经过钢管传到基础,钢管与基础之间的铰接有利于结构对震动的抵抗能力。又比如钢结构,完全由钢铁通过焊接或螺丝钉铰接固定在一起而成。鸟巢是标准的钢结构。
实习后,对房屋的认识不只有结构,还有材料。比如,粘土砖,它的性能非常好,与灰砂砖相比,其抗压强度、抗折强度以及在防潮层以下的应用都有较大的优势。但粘土砖占用了极大的土地资源,与可持续发展的理念相悖,所以价格更便宜的灰砂砖便有了较大的应用。清水混凝土是一种特别的混凝土,用它浇筑的墙面很光滑,不加修饰,便有一种质感和美感。郑州国际会展中心的墙面便是这种材料浇筑的,用手摸上去很光滑,看上去也很美。
桥梁桥分为多种,在实习中认识的有拱桥、梁桥、斜拉桥、悬索桥等。拱桥的材料是完全受压的,其两边的基础受斜向下方向的压力。我国最有名的拱桥是千余年不倒的赵州桥。在青岛见到一个桥,上面是拱,下面是柱,如下图所示。两个拱对柱的水平推力相互平衡,只余下向下的压力。以前的拱桥多以砖、石为材料,现在也用混凝土。
梁桥的桥身就像是一根梁。简单的一拱一跨,其受力就像简支梁,中间...
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