肖建华的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/肖建华

博文

结构完整性与力学稳定性评价的难处 精选

已有 5114 次阅读 2013-2-2 22:19 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记| 力学, 稳定性, 结构

 

       随着时间的流逝,结构完整性与力学稳定性评价将是一个重大的现实工程问题。

       断桥,地陷,楼裂,突然性的失稳,等等现象将无可避免的出现。基础结构工程中的各种缺陷将无法回避的把一大堆问题摆在使用者的面前:结构完整性与力学稳定性评价该如何做?谁负责?可靠否?信还是不信?等等。

       一般的说,设计者会给出结构的使用寿命,或设计使用年限。但是,对使用者而言,对此不应有多大的信心,这是现实给出的普遍性答案。

       就英美等国而言,断裂力学是进行结构的使用寿命,或设计使用年限评价的基础学科,但是,近几十年的现实表明,该理论的目前水平还不足于支撑结构完整性与力学稳定性评价(给出可靠的结论),尤其是现代的各种各样的大型基础结构,或复杂结构。

       现实中普遍采用的办法是:在设计阶段打上一个大的保险系数,50年的设计使用年限按照100年或150年来设计。

       但是,聪明的工程施工者很快的发现了这个密秘,他们可以按某个比例降低对材料、工艺、施工质量的需求,在节省大量的费用支出(所谓的吃材料,吃施工,吃工程等)后,“有可能”达到设计使用年限,或差不多吧。

       这个现实告诉我们一个事实:结构的使用寿命(或设计使用年限)是工程的施工者“按经验估计”的。

       很多人梦想施工监理单位能够把关,也有很多人梦想在质检验收阶段能发现问题,但是,断裂力学理论的目前水平还不足于支撑结构完整性与力学稳定性评价(给出可靠的结论),尤其是现代的各种各样的大型基础结构,或复杂结构。从而,只能是流于形式。

       一旦出现大事故后,这种学科上的缺陷就表现为其评价结论的两可性:1)大桥断裂可能是X原因,在Y原因的共同作用下发生,而Y原因还与ZW, 等因素有关,目前还不能排除是Q 的原因,或是P 的原因;2)大概,也许是XY 的原因,但是也不一定;3)有多种可能的原因,我们认为最可能的是X原因,但是,也不排除是Y的原因。

       一般的说,“大科学家”对这种场合是回避的,只有被迫上阵的“工程师”即便是两手空空也必须下一个“权威的”结论。

       我们在所有的重大基础结构失效并发生伤亡事故后的有关报导中不难看到上述特点。

       因而,在断裂力学理论上投入研究量是工程上的迫切需求!

       别高兴,你投入也无用,因为:设计部门、施工部门使用的是经典微小变形力学;而断裂力学得特点是非线性、解的分叉性(不稳定性),等等非传统理论。两家使用不同的语言。

别忘了:断裂力学的使用者(结论、成果的验收者)是设计部门、施工部门。

也就是说,除非设计部门、施工部门大幅度的提高其力学理论水平,否则断裂力学理论上的进步不可能得到应用。此时,行不行都一样。

 



https://blog.sciencenet.cn/blog-39419-658933.html

上一篇:支离破碎的研究与学科体系性研究
下一篇:基础科学理论的宏观形式进展方向
收藏 IP: 60.6.127.*| 热度|

5 袁贤讯 陈龙珠 逄焕东 蒋德明 enenen

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (5 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-12-24 09:53

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部