土木工程概论结课模板

论文题目：河西学院河西讲堂的认识姓名：罗茜班级：土木工程151（工程管理）学号：联系方式：15193459384完成日期：2015-12-13指导老师：李春锋（副教授）土木工程概论论文成绩评定表本门课程的心得体会成绩评定依据考核指标分值得分论文中英文摘要高度概括20论文格式规范20论文内容详实，条理清楚60总分指导教师评语指导教师（签名）：结课论文要求：《土木工程概论》结课论文选题及相关要求适用专业：土木工程专业、工程管理专业；《土木工程概论》是土木工程类各专业的专业基础课，意在使学生通过对本课程的学习了解土木工程的基本概念、任务及本学科发展对区域乃至国家人文和社会、经济等领域的发展所产生的重大影响。增强学生的专业自豪感，进而激发出更加浓厚的学习兴趣。本课程结课方式要求学生按规定撰写学习论文并提供电子版本以备存档。以下为我院2015级本科土木工程专业及工程管理专业论文选题及相关要求，请以上各专业同学按相关要求认真执行。一、论文选题1、对土木工程的基本认识。2、从我国当前土木工程领域重点项目建设成就看土木工程未来发展。3、对土木工程子项目（如招标、设计、施工、管理、材料选择及新材料、新技术、新工艺等方面）的认识。4、怎样做一个合格的土木工程专业毕业生。5、对土木工程发展史的理解与认识。6.对河西学院现有建筑的认识与体会。二、论文要求1、字数要求3000～5000字。2、A4纸打印，标题为宋体小二号字，正文采用宋体小四号字，行距1.5；页边距上下左右均为2.5mm。3、论文正文前要有摘要、关键词，文后附参考书目。4、论文加封面。5、引用文献资料及参考书目请于文章最后附“参考文献”。三、推荐参考书目1、《土木工程概论》罗福午主编，武汉理工大学出版社出版；2、《土木工程概论》丁大钧、蒋永生主编，中国建筑工业出版社出版；3、土木建筑文献检索与利用肖友瑟主编，大连理工大学出版社出版；4、《建筑材料与人居环境》杨静主编，清华大学出版社出版；四、相关资料检索方式1、校园网主页下方点击“中国知网”，选择IP登陆，进入“新乡学院机构馆”即可查阅搜索相关期刊文献。2、校园网主页下方点击“中国国家图书馆”，在“文津搜索”空格中输入关键词或书名可直接观看下载电子版图书。五、论文完成时间2015年12月25日前一种“空间结构减风压方法”的探索王秀丽高超（兰州理工大学土木工程学院，甘肃兰州730050）摘要：空间结构以其内部空间布置的灵活性而在各种场合得到了广泛的应用，然而风荷载对于该种结构的正常使用产生了极大的影响。一般而言，主体结构构件截面上因风荷载产生的应力要小于因地震产生的应力，然而围护结构因为风荷载而破坏的事故却屡见不鲜，可以说，围护结构的风致破坏是空间结构正常使用的短板。本文以单层球面网壳为风荷载作用对象，应用有限元软仿真，通过流-固单项耦合(FSI)探讨了一种减少空间结构表面风压的方法，并且初步探讨了这种方法对主体结构应力的影响。结果表明，这种方法能显著改善网壳结构表面的风压分布。这种方法对其它结构形式的减风压的研究也有启发意义。关键词：空间结构球面网壳流-固单项耦合风压分布减风压方法ASearchofWind-Pressure-ReducingMethodinSpatialStructuresWangXiu-liGaoChao（SchoolofCivilEngineering,LANZhouUniversityofTechnology，GANSuLANZhou730050）Abstract:Spatialstructureshavebeenvastlyappliedonvariousoccasionsfortheflexibilityoftheinteriorspacearrangement.Yetwindloadsintroducedetrimentalinfluencetothenormalusingofthiskindofstructures.Generallyspeaking,thestress,producedbywindloadsandoccurringonthesectionsoftheelementsinframestructures,islessthanthatcausedbyseismic,however,thewindloads-causing-destructionsiscommonlyoccurringtoenvelopestructuresandwemaysafelycometoaconclusionthattotheapplicationoflarge-spanstructures,thedestroyresultinginwindloadsandoccurringintheenvelopestructures,isbecomingthebucketseffecttotheuseoflarge-spanstructures.AWind-Pressure-ReducingMethodinspatialstructureshasbeendiscussedviaFSIinthispaper,inwhichasingle-layersphericalshellhasbeenintroducedasthetargetforwindloadsandthefiniteelementsoftwarehasbeenemployedtocarryoutthesimulation,andtheinfluencecausedbythemethodtothestressoccurringontheframestructurehasbeentakenintoaccountaswell.Theresultshowsthatthismethodcanconsiderablyimprovethedistributionofsurfacewindpressureonshellstructures.Thismethodisalsoinstructiveforstudyingonthereductionofwindpressureinotherstructures.Keywords:SpatialStructures,SphericalShell,FSI,WindPressureDistribution,WindPressure-ReducingMethod1引言作为一种极富表现力的结构形式，大跨度空间结构已经在国内外得到了前所未有的发展。覆盖面积大及内部空间使用灵活等适用性使其颇合设计师的偏好，然而，这种禀赋也使得该种结构有其先天的不足：质量轻、柔性大、阻尼小——并且还在向着更轻柔的方向发展，可以预料其风敏感性还将不断增强——这使得风荷载对此类结构设计的主导影响日甚一日。学界对结构风荷载的研究可以上溯至120多年前：早在19世纪末期，由于一些桥梁在风暴中损坏，工程师们在建设桥梁和高层结构时开始注意到了风荷载的存在。对风荷载的研究经历了“空气抗力理论”、在均匀风洞中用缩尺模型实验测得“风压系数”、以空气动力学为基础的风压确定方法的研究；经过了对结构的动力响应关注、湍流风的模型的建立、“阵风荷载因子法”的提出发展到“以概率统计确定风荷载”的方法，近几十年，又出___________________________________________________________基金项目：作者简介：王秀丽，（1963-），女，辽宁人，教授，博士生导师，从事空间结构与钢结构研究（Email:[e-mail]）现了基于随机振动的方法研究横风向响应、基于可靠度的方法以及以数值风洞模拟与风洞缩尺实验结合的方法进行抗风设计的方法[1]——各种方法竞相亮相，其应用皆是方兴未艾。凡此种种，无不说明关于结构抗风设计的研究已是汗牛充栋了。早在1995年，风工程奠基人之一的Davenport就曾经说过：如果没有风，结构,尤其是大型结构的设计将会容易很多，造价也会低很多[2]。然而，时至今日，结构的风破坏依然是设计师和使用者头疼的问题，有关结构因为风荷载破坏的记录亦是连篇累牍：1989年9月21日美国南加利福尼亚的Hugo飓风[3]、2005年的卡特里娜飓风[4]、国内8807号台风、9417号台风[5]以及2003年苏州遭遇的风灾[6]均给当地建筑造成巨大破坏。应该说，绝大多数大型建筑都是按照规范（部分建筑由于功能的重要性甚至可能按超规范）设计并且做了缩尺模型风洞试验的，施工验收也都按照法定程序交接，但是相当一部分建筑在承受的风荷载未达到设计限值时就破坏了，例如：北京地区、重现期为50年的风压基本值为0.45kN/m²[7]。由伯努利方程导出风速与风压的关系2gw（1）（式中w为基本风压值，g为当地空气容重与当地重力加速度的比值，北京地区2g的数值取1620，为风速）[8,9]换算成标准高度（10m）处的风速为27m/s，然而2010年12月10日，北京首都国际机场3号航站楼在26m/s的风速下，屋面围护结构遭到了破坏，保温材料散落在飞机跑道上，造成机场关闭，多趟航班延误（据腾讯新闻）。传统的抗风设计为大型建筑的设计提供了比较有力的技术支持，但是就现状来看，传统的抗风设计还不能完全满足工程需求。本文通过改变风场的边界（即改变维护结构的表面机理）影响了风场边界上风压的分布，进而改善了围护结构静风作用下的受力和变形情况。笔者希望本文的研究工作能成为目前使用的抗风设计方法的一种补充思路。2建模风是一种随机荷载，其作用的方向性不强（虽然建筑结构的外形会使响应的方向性很显著，譬如矩形平面的建筑的迎风面和背风面的风压系数就大相径庭[7,8,9,10,18]，但是由于建筑朝向的随机性，从建筑群来讲，这种建筑个体的方向性就被大大弱化了，所以我们关注的还是风荷载本身的方向性），为达到“研究结构对称部位对任意方向风荷载的不同响应”的目的，应选取称性好的结构作为风压研究的载体，当然，这个结构也可以是筒体或者其他形式的中心对称结构，但是由于本文意欲着重探讨如何改善大跨度空间结构的表面风压的分布，所以选取球面网壳作为研究载体。以最经济的手段迅速探讨改造的有效形式是初步探讨的目标，而数值计算有模拟费用低、计算周期短、不受模型尺寸影响、改变模型几何参数方便、可视化功能强大等优点，所以本文以有限元仿真作为技术手段进行目前阶段的分析。由于大多数大跨度屋盖结构多为钝体形状，其绕流不可避免地伴随着撞击、分离、再附、环绕和旋涡脱落等复杂的流动现象，因而在结构风工程领域的CFD（ComputationalFluidDynamic，即计算流体力学）数值模拟要比水工管流和机翼绕流等问题复杂得多，还远没有达到成熟的地步[6]，用CFD计算得来的瞬态分析或者气动弹性分析（即流-固双向耦合，除了像单向耦合那样考虑风场对结构位形的影响，还要考虑结构位形的改变对风场改变的影响，如此反复迭代）结果的可靠性有待商榷。例如Tamura提出：即便是对于一些形状简单的三维绕流情况，CFD计算结果的精确性也仅限于对一些平均物理量(如平均风压、阻力系数等)的模拟上，而对于流动中高频脉动成份的模拟与试验结果尚有出入[11]，同时有工程（甘肃会展中心）表明，用CFD对非大变形柔性结构进行刚性模型的静风计算可用[12]，所以本文进行了刚性模型的静风计算，并以此结果作为对大跨度空间结构表面机理改造的预演和对试验方案的参考。一俟改造方案讨论成熟，再用试验来检测这些改造方案的有效性和进行进一步研究（如进行瞬态风压和结构的风振分析）。围护结构的造型的改动势必影响网壳表面风压的分布的变化，进而会使主结构构件截面的应力发生改变。为方便观察这种变化，本文选取单层网壳作为承风载体，主要参数如下：主结构跨度100m，矢高25m，环向48节，径向9节，平面如图1（a）所示。为方便叙述，现规定如下：以网壳最高点（即平面上的中心）为0环，径向向外依次为1、2、3、……以至9环；以中心点为原点、以右为x轴正方向建立平面直角坐标系，以逆时