工程力学实习报告

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实习目的：

让我们从实践中对这门自己即将从事的专业获得一个感性认识，为今后专业课的学习打下坚实的基础,为今后书本与实践的结合打下基础。实习中，将所学知识和实习内容互相验证，并对一些实际问题加以分析和讨论，使学生对建筑工程专业的基本知识有一个良好的感性认识，了解专业概况，为后续专业理论知识的学习奠定一个良好的基础，同时，使学生对本行业的工作性质有一个初步的了解，培养学生对本专业的热爱，强化学生的事业心和责任感，巩固专业思想。通过实习让我们对建筑物的规模,作用及特点有了初步的了解。 实习过程：

实习时间：20xx年09月04日

实习地点：河南理工大学荷花池

在实践基地有各种建筑模型，散水，排水管，植被屋面，保温墙的三种做法等等。

种植屋面：在屋面防水层上付土覆土或铺设锯末、蛭石等松散材料，并种植植物，起到隔热作用的屋面。钢筋直螺纹接头优点：接头抗拉强度高，质量可靠，不烧伤钢筋不减少有效截面面积，工序简单，成本较低，施工安全，不污染环境。受气候影响。能做到连续工作。施工工艺：购入成螺纹连接套筒并验收合格，钢筋断料，断头切平。钢筋螺纹滚压成型钢筋现场螺纹直接。空心砌块砖：煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或天然砂、海涂泥等（以上原料的一种或数种）作为主要原料，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为免烧砖。由于该种材料强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一，具有古朴自然的外观，可做清水墙也可以做任何外装饰。因此，是一种取代粘土砖的极有发展前景的更新换代产品，还有边坡问题，预防边坡的防护。

深基础一般指基础埋深大于基础宽度且深度超过5m的基础。深基础是埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层，而不像浅基础那样，是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层。因此，当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适宜采用地基处理措施时，就要考虑采用深基础方案了。深基础有桩基础、墩基础、地下连续墙、沉井和沉箱等几种类型。

桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。

墩基的适用范围： 埋深大于3m、直径不小于800mm、且埋深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础，可按墩基进行设计。墩身有效长度不宜超过5m。 墩基础多用于多层建筑，由于基底面积按天然地基的设计方法进行计算，免去了单墩载荷试验。因此，在工期紧张的条件下较受欢迎。

地下连续墙是远方基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。

沉井基础是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种型式。是先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础；水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑物和盾构或顶管的工作井。

沉箱是一个有顶无底的箱形结构(即沉箱工作室)。顶盖上装有气闸，便于人员、材料、土进出工作室，同时保持工作室的固定气压。施工时，借助输入工作室的压缩空气，以阻止地下水渗入，便于工人在室内挖土，使沉箱逐渐下沉，同时在上面加筑混凝土。当其沉到预定深度后，用混凝土填实工作室，作为重型构筑物(如桥墩、设备)的基础。

圈梁是砌体结构房屋中，在砌体内沿水平方向设置封闭的钢筋砼梁， 以提

高房屋空间刚度、增加建筑物的整体性、提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止由于地基不均匀沉降、地震或其他较大振动荷载对房屋的破坏。在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁叫基础圈梁，也叫地圈梁（DQL)；而在墙体上部，紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁。

基坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。

实习时间：20xx年09月05日

实习地点：中信重工机械制造有限公司

中信重工机械股份有限公司，原洛阳矿山机器厂，是我国第一个五年计划期间兴建的156项重点工程之一，著名物理学家钱伟长曾担任公司技术顾问，公司第一任厂长纪登奎曾任国务院副总理，毛主席的好学生、县委书记的好榜样焦裕禄同志曾在公司担任一金工车间主任。19xx年并入中信集团，更名为中信重型机械公司。20xx年元月，改制为中信重工机械股份有限公司。 公司通过ISO9001:2000质量体系认证、ISO14001:2004环境管理体系认证和

GB/T28001-2001职业健康安全管理体系认证。拥有甲级工程设计院，即洛阳矿山机械工程设计研究院，是国内最大的矿山机械综合性技术开发研究机构。经过50多年的发展，公司服务领域已从单一的矿山机械产品，扩展到煤炭、建材、冶金、有色、电力、化工、洗选、环保、军工等行业，产品遍及国内各地，远销欧、美、亚、非等国际市场。众多科研成果填补国内空白，达到国际先进水平。被誉为“中国工业的脊梁，重大装备的摇篮”。

中信重工机械股份有限公司（原中信重型机械公司），20xx年元月通过股份制改造，正式成立中信重工机械股份有限公司。公司历经50多年的建设与发展，已成为中国最大的矿山机械与水泥设备制造企业、中国最大的重型机械制造企业之一。被国家定点为机电产品出口基地企业，赋予外贸自营权和对外经济合作经营权。企业整体通过ISO9001：2000版质量体系认证，并通过ISO14001：2004环境管理体系认证和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系认证。银行信用等级为AAA级。

公司主要产品有：采掘、提升、选煤、破碎粉磨、水泥、冶金轧钢、环保机械，发电设备、大功率减速器、大型铸锻件等。可为矿山、建材、冶金、

有色、电力、化工、环保、军工等行业提供重大技术装备，同时可承担工程成套业务。主导产品具有自主知识产权。产品覆盖国内大多数省、直辖市、自治区，并远销亚、非、欧、美、澳等20多个国家和地区，在国内外市场占据较大份额。

在师傅的带领下，我们参观了工厂的各个角落，从师傅给我们的讲解中，我了解到机械是机构与机器的合成，我们了解构件承载能力的分析，机械振动的计算，机构运动的设计。承载力学是力学应用的重要方面，在对强度的计算中会运用到计算力学，机构的承载能力与刚度，稳定性，强度。在对机械振动的计算中我们还运用了机震力，在对机构运动设计中应用了理论力学与机械原理。

机械在稳定运转时，一个循环内的输出功与输入功之比。它是机械动力学的研究内容之一。机械效率用来衡量机械对机械能有效利用的程度，只考虑机械能传递过程中的摩擦损失，而不考虑由非机械能转变成机械能过程中的能量损失。例如电动机的能量损失包括电能转变成机械能的损失和轴承中的摩擦损失两部分，在计算机械效率时只考虑后一部分损失。

机械效率计算 机械效率

η＝Ar/Ad＝1-Φ

式中Ar为输出功；Ad为输入功；Φ=Af/Ad为摩擦损失系数，摩擦功Af＝Ad-Ar。

根据机械的工作情况通过解析法求出稳定运转时一个循环内机械的输入功和输出功,即可算得机械效率。对于如起重螺旋等驱动力和工艺阻力均为常量的机械，机械效率可用不考虑摩擦的理想驱动力与实际所需的驱动力之比来表达。用解析法计算机械效率时，由于摩擦系数不易确定，计算结果常与实际相差较大，为了精确地求出机械效率，通常需要通过试验。一般地说，机械正、反行程的效率是不同的，当反行程为自锁时，正行程的效率往往很低。 对于机械系统的效率计算，如果系统是由几个机器或机构简单串联而成，则系统的总效率是各个机器或机构效率的连乘积。如果系统的组成比较复杂，可应用功率流的概念求出输出功和输入功的关系，从而求得机械系统的总效率。 实习时间：20xx年09月06日

实习地点：中铝洛铜有限公司

中铝洛阳铜业有限公司（简称中铝洛阳铜业）坐落在素有“千年帝都、牡丹花城”的洛阳，是由中国铝业股份有限公司和洛阳市国资委共同投资组建的有限责任公司。中铝洛铜用承债的方式受让了洛阳铜加工集团有限责任公司的全部主体经营性资产。公司现有总资产34亿人民币，拥有铜精炼、铜及铜合金加工、铝镁材加工、有色加工设备制造等生产系统，拥有国家级企业技术中心、国家级重有色金属检测试验中心等研发检测机构。

中铝洛铜的产品目前被广泛应用于航空、航天、军工等行业，是我国铜材高技术产品的主要供应商。目前，中铝洛铜是我国有色金属加工行业现阶段最具影响力的综合性铜加工企业。中铝洛铜承担着一大批高科技项目所需的铜及铜合金材料的研制与开发，代表着我国铜加工领域的发展方向。

中铝洛阳铜业主要产品有铜及铜合金板、带、箔、管、棒、型、线材、铝镁板带材、电解铜等。可生产有色加工材合金牌号170余个，品种760余个，规格上万种。产品广泛应用于航空、航天、舰船、军工、冶金、电子、机电、纺织、交通、建筑、化工、轻工、能源等国民经济各领域，为国家国民经济发展和国防军工事业做出了突出贡献。

在公司发展过程中，中铝洛阳铜业陆续从欧洲发达国家引进近60台(套)先进的生产设备和检测仪器，持续对铜熔铸、铜板带、铝板带、铜盘管和大口径管棒等多条生产线进行持续地技术改造，装备水平始终保持国内领先，主体生产线达到世界一流水平，为公司产品质量持续提升和品种的不断创新、实现企业的可持续发展提供了有力保障。

中铝洛阳铜业现有年产有色加工材12万吨、电解铜5万吨的生产能力，是我国现阶段最具有影响力的综合性铜加工企业，在产销规模、生产工艺、产品品种、产品质量、技术装备、人员素质、销售收入、实现利税等方面始终处于国内铜加工行业的领先地位，并在国际铜加工业具有一定的影响力。

中铝洛阳铜业拥有我国铜加工行业国家级企业技术中心，公司相继通过了ISO9002：1994、ISO9001：2000质量体系认证、 ISO14001：2004、OHSAS18001：1999环境和职业健康安全管理体系认证和中国船级社CCS工厂认可，20xx年9月，公司生产的铜及铜合金带材荣获“中国名牌产品”称号。中铝洛阳铜业以强大的技术创新能力引领行业技术发展方向，先后承担了“863计划”项目、重

大科技攻关项目等国家级项目，取得了近百项工艺技术、产品开发的科研创新成果，研制出一大批涉及电子、通讯、现代交通、环保能源、生物工程等高新技术领域和朝阳产业用高性能铜合金产品。如欧元造币材料、变压器铜带、引线框架材料带、射频电缆带、高炉用铜冷却壁板、含银无氧铜板、汽车同步器齿环管、大口径白铜管等，促进了中国基础材料工业的快速发展。

在实习中我也弄明白了很多问题，结构部件为什么在某种条件下失效？如何定量精确预报事故发生？等。机械是机构与机器的合成，我们重点了解构件承载能力的分析，机械振动的计算，机构运动的设计。承载力学是力学应用的重要方面，在对强度的计算中会运用到计算力学，机构的承载能力与刚度，稳定性，强度。在对机械振动的计算中我们还运用了机震力，在对机构运动设计中应用了理论力学与机械原理。

中铝洛铜公司的厂房都是五六十年代苏联建造的，看到房顶的结构，用的是钢筋混凝土结构，和现在的钢结构有很大的不同，但也有力学中我们学习的桁架的结构，和老师讨论后老师告诉我们这种建筑是最浪费材料的，不如现在的钢结构。

实习时间：20xx年09月10日

实习地点：河南理工大学体育馆

河南理工大学体育馆位于焦作市河南理工大学校区内，屋面呈双曲面橄榄球形状，长轴尺寸为142米，短轴长为72米，顶标高为250983米。屋面面积为13500平方米；钢结构屋面采用管桁架及曲刚梁形式，支撑在下部混凝土基础上，屋面顶层覆盖铝锰镁复合金属板。结构安全等级为二级，抗震设防烈度为七度。防火等级为二级，设计使用年限为50年，所有钢结构件自然裸露在外，不加幕墙或其他外墙的粉饰，形成建筑物独有的外观特点。在体育馆里我们清楚的看到了体育馆顶部由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的钢结构。

建筑力学研究建筑结构及其构建在荷载作用下维持平衡的条件以及承载力的计算问题，为建筑结构提供理论基础。 建筑结构是房屋建筑中能承受荷载并能起骨架作用的体系，为建筑提供合乎使用的空间。二者相辅相成~

钢结构是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢材的特

点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产。钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。另外还有无热桥轻钢结构体系，建筑本身是不节能的，本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题；小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越，施工装修都方便；无比节能是世界上唯一的一家以冷弯薄壁型钢建7层住宅的建筑体系。

力学的学习目的是为了进行工程计算．土木工程是一个涵盖极广的一级学科，它下设了岩土工程，结构工程，市政工程，供热、供燃气、通风及空调工程，防灾减灾工程及防护工程，桥梁与隧道工程等六个二级学科，所计算分析的对象包括诸如：工业建筑、民用建筑、公共建筑、道路、桥梁、隧道等众多工程类型．力学在工程中应用首先就要提取出相应的工程计算模型．属于杆系结构的工程对象当然要用结构力学的手段进行分析；而涉及实体结构的工程对象分析则必须要用弹性力学、土力学和岩石力学的手段来完成；对难以求解的复杂工程问题则必须寻求相应数值解答，数值计算方法也是近几十年来在解决工程问题时力学发展最快的研究方向．

土木工程主导专业课程的建构是基于几大力学课来实现的．若缺乏对几大力学的基本概念、物理意义和求解方法的深入理解，想真正掌握好相关专业课程。做好有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工作，是不可想象的．按照所开设力学课程的两类划分(结构力学类和弹性力学类)，相应的专业课两类分支也相应出现．基于结构力学类(结构工程方向)的包括：钢筋砼结构、砌体结构、钢结构、高层建筑设计、建筑抗震设计、桥梁结构、组合结构、建筑施工技术；基于弹性力学类(岩土工程方向)的包括：地基处理与加固、基础工程、挡土结构与基坑工程、地下结构、道路勘测与结构等．

任何学科都不是孤立的，土木工程教学中要求学生掌握的知识领域有很多交叉，与建筑学、建筑经济等相关学科密切相关．与建筑学相衔接的课程主要

是房屋建筑学；与建筑经济相关的有工程概预算、项目组织与管理、工程招投标等课程；其他相关课程还有：工程制图、建筑材料、工程测量、岩土及结构测试、建筑CAD等．

动力问题的求解过程与静力问题是一样的．只要将相应的惯性力视为外力加到结构上进行静力分析即可，这是达朗伯原理赋予的有效手段．此时物理量是空间和时间的四维坐标函数，求解方程包括三类基本方程，并辅以边界和初值条件．惯性力的添加使得动力问题的分析必然涉及到求解一个更复杂的二阶偏微分方程组，这无疑增加了动力计算的难度，弹性力学动力问题一般都不可能按应力求解，只能按位移求解(拉密方程)．结构动力学计算则按质点系模型进行简化，工程实用性强，提出了各种近似计算方法，如：振型分解法、瑞兹能量法、底部剪力法和时程分析法等．土木工程专业的动力计算很重要，这是由于地震力是设计中必须考虑的因素．但对学生来讲，只要掌握“抗震规范”中提供的简单计算手段即可．经验证明，《建筑抗震设计规范》中提供的地震力动态作用近似分析方法是相当有效的，完全可以满足工程精度的要求．

结构力学类中的失稳标志是指结构产生变形特征的根本变化(第一类稳定问题)或其变形出现无限增长的特征(第二类稳定问题)．稳定问题求解以能量法最为方便可靠，复杂问题也可采用有限元法．由于建筑结构多为长杆件体系，在压、弯等状态下容易产生种种失稳现象．而弹性力学类学科的研究对象是块体，不存在结构力学类中的失稳问题，“失稳”在弹性力学(包括土力学、岩石力学)中已经转化为“强度”问题，所谓的弹性体失稳或岩土工程丧失稳定性实质上就是强度破坏．可见，“稳定”的概念在各门力学间尚有待统一．

我了解到很多与力学有关的实例，19xx年，英国海外航空公司的两架“彗星”号大型喷气式客机接连失事，通过对飞机残骸的打捞分析发现，失事的原因是由于气密舱窗口处铆钉孔边缘的微小裂纹发展所致，而这个铆钉孔的直径仅为3．175 mm'l J(应力集中)．实例5 19xx年，中国一大型钢厂从西欧某国引进价值2千多万元人民币的精密锻压机发生曲轴断裂．经过钢厂的工程技术人员和高校的力学工作者通力合作，找到了事故原因：曲轴的弯曲处过渡圆角尺寸过小，造成局部应力集中；加上该处材料微观组织上的加工缺陷(表面上的细小刀痕)，在交变载荷作用下．最终导致曲轴断裂．由于我方提供了无可辩

驳的试验和数值计算结果，最终获得了外商全额赔偿。