Что такое инженерный анализ конструкций?

Инженерия структурного анализа - это тип инжиниринга, который в основном занимается проектированием и анализом различных конструкций, которые должны выдерживать или выдерживать нагрузки. Этот тип проектирования обычно используется при строительстве больших зданий или зданий необычной формы, но может также использоваться для других конструкций, таких как корабли, мосты, трубопроводы, самолеты и промышленные предприятия. Инженерное обеспечение структурного анализа обычно требуется для обеспечения того, чтобы конструкция могла выдерживать определенные нагрузки, изменения климата или стихийные бедствия. Область инженерного анализа конструкций обычно делится на три отдельные категории: гражданская, архитектурная и механическая.

Инженерная теория структурного анализа, как правило, основана на известных физических законах, а также на опыте знаний о прошлых характеристиках различных типов конструкционных материалов. Этот тип проектирования обычно использует только несколько основных элементов для построения очень сложной структурной системы. Основные элементы, из которых состоит большинство конструкций, включают в себя колонны, арки, балки и оболочки, а также пластины и кабели. Эти элементы также классифицируются как изогнутые или прямые, а также одно- или двумерные.

Область инженерного структурного анализа впервые стала узнаваемой во время промышленной революции конца 19 века. До этого времени архитектор и инженер по структурному анализу занимали одну и ту же должность, известную как мастер-строитель. Поскольку знания определенных структурных теорий начали расти в течение этого периода, возникла потребность в типе инженера-строителя, который специализировался бы на структурном анализе. Сегодня сложность большинства современных конструкций требует большой креативности с конструктивной точки зрения, чтобы эти конструкции могли выдерживать и выдерживать нагрузки, которым они подвергаются.

Строительные конструкции, требующие структурного анализа, обычно включают в себя плотины, мосты, трубопроводы и морские сооружения. Эти конструкции часто подвергаются воздействию экстремальных сил, вызванных широкими колебаниями температуры и динамическими нагрузками от волн или движения. Иногда они строятся в очень агрессивных средах на море и под землей.

Архитектурно-инженерные сооружения, такие как склады, купола и небоскребы, часто очень сложны и требуют команды инженеров по структурному анализу для завершения их проектирования и строительства. Эти инженеры должны учитывать такие силы, как ветер, снег, дождь, огонь и землетрясения при проектировании конструкции. В дополнение к поддержанию структурной целостности, необходимые общие строительные услуги, такие как отопление, кондиционирование воздуха, связь и освещение, должны быть приняты во внимание в общем проекте.

Основные принципы конструирования структурного анализа часто применяются и при конструировании определенных типов механических конструкций. Механические конструкции, требующие этого типа техники, обычно включают корабли, самолеты, железнодорожные вагоны, лифты и краны. Механические конструкции, такие как корабли и самолеты, часто подвергаются воздействию экстремальных сил, которые могут возникать многократно в течение срока службы. При проектировании конструкции такого типа инженер должен убедиться, что он сможет выдержать эти нагрузки в течение длительного периода времени.