本文關鍵詞：巖石類材料強度理論的歷史演變

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【摘要】：建筑是歷史的載體,而石頭又是建筑的語言。工程建筑伴隨著人類文明一起進步。在早期的時候,其主要是為人類提供遮風擋雨的地方,后來它開始超越了提供簡單的居住需求,逐漸成為人類改造自然的手段和表現(xiàn)方式。對于工程建筑來講,巖石類材料作為迄今為止應用最廣泛、最重要的工程材料。從古代埃及宏偉的金字塔、古希臘羅馬莊嚴而又神圣的神廟劇場到中國綿延萬里的長城、宮殿建筑群,以及自工業(yè)革命以來,涌現(xiàn)出來的摩天大樓、巨型橋梁水壩等工程建筑,其到處都在發(fā)揮著基礎作用。作為材料來講,巖石類材料具有多方面的性能。其中,強度無疑是它的最重要性能。本文專門選取巖石類材料作為研究對象,考察其強度理論的演變歷史。面對浩如煙海的史料,選擇何種視角切入至關重要。本文關注的是巖石類材料強度理論范式如何從無到有的建立起來,理論內(nèi)部如何演進發(fā)展。在第一章節(jié),我們會看到,由于與生產(chǎn)實踐的密切關系,巖石類材料的強度問題出現(xiàn)的很早。在整個前科學時期,工匠們依靠經(jīng)驗,是這一研究領域的主角。直到文藝復興時期,伽利略等人開始使用實驗和數(shù)學方法對這一問題進行了專門研究,將這一問題的研究引導上了正確軌道。由于受到時代的局限,伽利略等人的研究難以突破,但是他們的成功和不足都為后來的探索照亮了道路。第二章節(jié)探討巖石類材料強度理論范式如何初步建立起來。正是在經(jīng)典力學的光輝之下,與這一問題相關的基本假設(連續(xù)介質(zhì)假設)、基本概念(應力、應變)、分析方法(分析力學)、數(shù)學工具(微積分)逐一發(fā)展起來,巖石類材料強度理論的形成就是水到渠成的事情。經(jīng)典強度理論之下的諸多理論之間的競爭交替也是一段非常值得考察的歷史。第三章節(jié)會討論這一問題的理論范式的進一步發(fā)展。經(jīng)典強度理論之下的諸多理論的不足,促使人們尋求一個更好的理論,統(tǒng)一強度理論應運而生。統(tǒng)一強度理論的出現(xiàn),將這一領域的研究帶上了新的高度,一定程度上結(jié)束了“百家爭鳴”的局面。第四章節(jié)會關注這一領域的新的發(fā)展動向,探討一下這些新的發(fā)展動向會否為巖石類材料強度研究帶來理論范式更替。第五章節(jié)對這一主題的歷史進行了一番總結(jié)。管中窺豹,以小見大,通過對巖石類材料強度理論歷史的一番考察,我們對技術、科學與社會之間的復雜關系會有更深的體會。技術發(fā)展遵循自己獨特的邏輯,其以實踐的需要為第一動力,與科學未必在一致的節(jié)奏上,但實際上其發(fā)展又離不開科學進步的帶動。
【關鍵詞】：工程建筑 巖石類材料 強度理論 范式 統(tǒng)一強度理論
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU521
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 緒論9-13
• 一、選題依據(jù)9-12
• (一) 國外研究現(xiàn)狀11
• (二) 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 三、可能的創(chuàng)新與不足12-13
• (一) 可能的創(chuàng)新點12
• (二) 存在的不足之處12-13
• 第一章 前科學時期：問題的起源13-24
• 第一節(jié) 工匠時代：早期的工程實踐13-17
• 一、古代西方的工程實踐14-15
• 二、古代中國的工程實踐15-16
• 三、工匠的經(jīng)驗16-17
• 第二節(jié) 范式的曙光：文藝復興時期學者與工匠的新方法17-22
• 一、達芬奇的新思想、新方法17-19
• 二、伽利略與實驗方法19-21
• 三、形變的發(fā)現(xiàn)：胡克定律21-22
• 第三節(jié) 為什么伽利略等人的研究難以突破22-24
• 第二章 范式的初步形成：在經(jīng)典力學的光輝下24-39
• 第一節(jié) 近代科學的光輝：為什么經(jīng)典力學如此重要24-26
• 第二節(jié) “百家爭鳴”：巖石類材料強度理論范式如何初步建立起來26-37
• 一、最自然地突破口：最大應力的觀點29-30
• 二、焦點的轉(zhuǎn)移：從應力到應變30-31
• 三、力的分類：從主應力到剪應力31-33
• 四、它山之石,可以攻玉：能量、功的觀念的引入33-34
• 五、工欲善其事,必先利其器：應力圓分析與莫爾強度理論34-37
• 第三節(jié) 為什么說巖石類材料強度研究“起了大早,趕了晚集”37-39
• 第三章 范式的進一步發(fā)展：一個統(tǒng)一的強度理論是否可能39-48
• 第一節(jié) 為什么說經(jīng)典強度理論“百家爭鳴,美中不足”39-41
• 第二節(jié) 一個統(tǒng)一的強度理論是否可能?41-48
• 一、早期的聯(lián)合強度理論及其努力42
• 二、從單剪到雙剪：統(tǒng)一強度理論為什么可行42-46
• 三、怎樣評價統(tǒng)一強度理論46-48
• 第四章 新范式的曙光,抑或舊瓶新酒：怎樣看待領域的最新發(fā)展48-51
• 第一節(jié) 新思想、新方法、新技術的影響和沖擊48-49
• 第二節(jié) 是舊瓶裝新酒,還是新范式的曙光?49-51
• 第五章 總結(jié)51-54
• 參考文獻54-57
• 致謝57-58

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本文編號：1054835