Question

什么是重力造成的静态结构变形?如何克服？

----由观看 ALICE 探测器简介而起：

1) 物理学常说的四种基本作用力，ALICE 探测器的主攻目标是其中哪一个？为此需要什么样的温度？

2) ALICE 探测器的中心磁场是 0.5 特斯拉，请举出生活中使用的某一个磁场大小并与ALICE相比较。

3) ALICE 探测器质量超过 1万吨，对于地球重力造成的静态结构变形，应当如何克服？

4) ALICE 数据需要通过光纤传播，而光纤传递信号的速度目前看来似乎是可以无限提高的，这是否和狭义相对论的光速上限相矛盾，为什么？

Answer 1

约束变形就是不让结构发生变形的原因，阻止其向不利方面发展；外加变形就是促使结构变形的原因。
各种施加在结构上的集中或分布荷载，以及引起结构外加变形或约束变形的原因，均称为结构上的作用。引起结构外加变形或约束变形的原因系指地层、基础沉降、温度变化和焊接等作用。结构上前作用可按下列原则分类：1．按其随时间的变异性和出现的可能性可分为永久作用，如结构自重、土压力、预应力等；可变作用，如楼面活荷载、风、雪荷载、温度等；偶然作用，如地震、爆炸、撞击等。2．按随空间位置的变异分为固定作用，如楼面上的固定设备荷载、构件自重等；可动作用，如楼面上人员荷载、吊车荷载等。3．按结构的反应分为静态作用，如结构自重、楼面活荷重等；动态作用，如地震、吊车荷载及高耸结构上的风荷载等。

Answer 2

变形监测或称为建(构)筑物变形测量，它是工程测量的重要内容之一, 贯穿于工程施工建设和营运整个过程 。但是随着时间的推移，由于各种因素的影响会产生变形。 主要因素有：1、基础的原因(地质构造不均匀、土壤的物理性质不同、土基的塑性变形)；2、环境的原因(地下水位的变化、大气温度的变化)；3、外力的原因(建(构)筑物本身的荷重、风、震动等)。 这些因素会导致工程建(构)筑物随时间的推移而发生沉降、位移、挠曲、倾斜、裂缝等现象——变形。我记得特例有09年7月中旬，成都市“校园春天小区”原来距离就很近的两栋楼房居然微微倾斜，靠在了一起。 还有2009年11月15日，一段杭州地铁施工工地突然发生路面大面积塌陷事故，导致萧山湘湖风情大道75米路面坍塌，并下陷15米。 类型有： 静态变形：主要指变形体随着时间推移变形速度较慢，需要较长时间才能被发觉的变形。 动态变形：主要指变形体在外界荷载的作用下发生的变形，其大小和速度与荷载密切相关。按变形特征分： 自身形变：变形体自身形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种变形； 刚体位移：变形体刚体位移包含整体平移、整体转动、整体升降和整体倾斜四种变形。按变形速度分： 长周期变形：指在较长时间段内发生的循环变形，如大坝在运营期受水压/温度等影响而产生的年周期变形。 短周期变形：指在较短时间段内发生的循环变形过，如高大型建筑物在日照的作用下而发生的周日变形。 瞬时变形：是指在短时间荷载作用下发生的瞬间变形，如烟囱/塔柱等高大建筑物在风力的作用下发生的变形等。按变形特点分： 弹性变形：当作用的荷载在构件的弹性范围内而发生的变形一般为弹性变形，其特点是当荷载撤销后，变形也将消失。 塑性变形：当荷载作用在非弹性体或者荷载超过了构件的弹性限度，则会产生塑性变形，其特点是当荷载撤销后，变形没有或者没有全部消失。 在实际工程中，弹性变形和塑性变形会同时存在。

追问

1) ALICE 探测器质量超过 1万吨，对于地球重力造成的静态结构变形，应当如何克服？