力學(xué)知識(shí)在實(shí)際工程建設(shè)中的應(yīng)用探析

武瀟洋

摘要：在建筑領(lǐng)域力學(xué)原理被充分應(yīng)用，這也是體現(xiàn)現(xiàn)代高科技建筑發(fā)展的一項(xiàng)重要標(biāo)志，在當(dāng)今發(fā)展趨勢(shì)下，將力學(xué)原理充分運(yùn)用到建筑行業(yè)中已經(jīng)是重要研究課題，伴隨著科技與技術(shù)的發(fā)展，研究并將力學(xué)到實(shí)際工程當(dāng)中會(huì)得到有力提升。采用力學(xué)知識(shí)分析建筑各個(gè)部件的受力情況，使建筑內(nèi)部達(dá)到平衡，這是一種高效的工程建設(shè)方法，因此需要相關(guān)領(lǐng)域人才對(duì)其進(jìn)行深入研究，深入促進(jìn)其應(yīng)用發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑領(lǐng)域;工程力學(xué);應(yīng)用分析;發(fā)展

引言

在現(xiàn)代城市化進(jìn)程發(fā)展過(guò)程中，土木工程建設(shè)提供了基礎(chǔ)性的物質(zhì)條件，為人民的生活做出了巨大貢獻(xiàn)，是整個(gè)文明社會(huì)發(fā)展進(jìn)步不可或缺的產(chǎn)物。在土木工程中很多方面都離不開力學(xué)，尤其是建筑工程，建筑是必須使用到力學(xué)知識(shí)的，沒(méi)有涉及力學(xué)知識(shí)的建筑在多方面會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。所以，力學(xué)在土木工程中的地位是極為重要的，更好的將力學(xué)知識(shí)應(yīng)用于土木工程中會(huì)推動(dòng)土木工程的發(fā)展。

1力學(xué)概念與實(shí)際應(yīng)用

它研究能量和力以及它們與固體、液體及氣體的平衡、變形或運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。力學(xué)可區(qū)分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分，靜力學(xué)研究力的平衡或物體的靜止問(wèn)題;運(yùn)動(dòng)學(xué)只考慮物體怎樣運(yùn)動(dòng)，不討論它與所受力的關(guān)系;動(dòng)力學(xué)討論物體運(yùn)動(dòng)和所受力的關(guān)系。現(xiàn)代的力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，諸如大型的風(fēng)洞，它們的建立和使用本身就是一個(gè)綜合性的科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目，需要多工種、多學(xué)科的協(xié)作。在土木工程中使用不同類型的機(jī)械涉及機(jī)械知識(shí)的相互重疊。可以根據(jù)土木工程中使用的不同機(jī)械知識(shí)選擇不同的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法。

2力學(xué)與建筑力學(xué)之間的關(guān)系

在土木工程建設(shè)中，建筑力學(xué)是建筑力學(xué)的基礎(chǔ)，建筑力學(xué)的形成主要包括理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)，這三個(gè)要素的實(shí)現(xiàn)必須在機(jī)械基礎(chǔ)上進(jìn)行，只有良好的發(fā)展力學(xué)才能更好地解決某些問(wèn)題在極端情況下，在施工前，很難通過(guò)試驗(yàn)獲得擴(kuò)散計(jì)劃中的一些問(wèn)題的證據(jù)，采用何種方法解決這種問(wèn)題成為重點(diǎn)。這一過(guò)程中遇到的困難問(wèn)題可以通過(guò)應(yīng)用機(jī)械原理來(lái)解決，從而有助于確定土木工程中的機(jī)械問(wèn)題，這也可以更好地促進(jìn)中國(guó)機(jī)械理論的不斷發(fā)展。建筑工程和機(jī)械工程顯然有著不可分割的有機(jī)聯(lián)系，兩者都有助于發(fā)展。建筑力學(xué)的形成是以機(jī)械原理為基礎(chǔ)的，而機(jī)械原理又是一門基本的學(xué)科，必須在相輔相成的基礎(chǔ)上共同發(fā)展。建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析是以力學(xué)為基礎(chǔ)的，力學(xué)是科學(xué)知識(shí)，如果與土木工程施工中的力學(xué)分離，就會(huì)失去其基礎(chǔ)，因此無(wú)法有效利用。

3工程建設(shè)中常用的力學(xué)

以巖石力學(xué)為例，在地下挖掘過(guò)程中，技術(shù)人員根據(jù)地下巖石的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行機(jī)械分析，以有效提高地下巖石的穩(wěn)定性，避免滲漏和滑坡問(wèn)題。對(duì)于地下鐵路運(yùn)輸，往往需要同時(shí)使用土工機(jī)械和巖石機(jī)械，并合理設(shè)計(jì)地下設(shè)施，以確保地下鐵路運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定。土力學(xué)和巖石力學(xué)被廣泛用于監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)建設(shè)、鉆井、地下交通和地下挖掘工作。在建造高層建筑和上層建筑時(shí)，深坑的挖掘和保護(hù)需要采用土工公式，因?yàn)檫@些公式必須通過(guò)深挖進(jìn)行。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)不同土壤的機(jī)械特性進(jìn)行計(jì)算，并制定最合理的支撐方案，同時(shí)確保深井的穩(wěn)定性。

機(jī)械與建筑機(jī)械一體化也是當(dāng)代發(fā)展的必然趨勢(shì)之一，二者相輔相成、互為補(bǔ)充和發(fā)展，是促進(jìn)土木工程產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的主要途徑。以固體力學(xué)為例，其主要側(cè)重于固體的機(jī)械特性，包括各種條件下固體介質(zhì)的性能，例如外力、溫度和形態(tài)。通常，建筑的實(shí)體機(jī)械可以分為材料機(jī)械、彈性機(jī)械和塑膠機(jī)械等元素，實(shí)體機(jī)械和機(jī)械之間有密切的關(guān)系，可提供機(jī)械設(shè)計(jì)中的拉伸、壓力和強(qiáng)度等研究條件。

物理研究繼續(xù)研究各種結(jié)構(gòu)物理特性，包括建筑結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度計(jì)算、梁和柱的結(jié)構(gòu)機(jī)械穩(wěn)定性、建筑結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的變形問(wèn)題、位置之間的機(jī)械關(guān)系等。，對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。隨著物理研究水平的不斷提高，工程師們還發(fā)現(xiàn)了模型或公式應(yīng)用中的自然問(wèn)題，這也對(duì)技術(shù)理論的應(yīng)用產(chǎn)生了一定影響。近年來(lái)，連續(xù)物理學(xué)的結(jié)構(gòu)公式更加強(qiáng)調(diào)以現(xiàn)代數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，將理性力學(xué)和連續(xù)物理學(xué)相結(jié)合，形成了新的連續(xù)物理學(xué)體系。新系統(tǒng)為工程施工提供了堅(jiān)實(shí)的支撐，施工人員可以更準(zhǔn)確地計(jì)算不同結(jié)構(gòu)和位置之間的機(jī)械特性和穩(wěn)定性，提高工程施工質(zhì)量，確保施工效率。

力學(xué)在建筑工程結(jié)構(gòu)重力方面也有很好的應(yīng)用。建筑施工過(guò)程中，需要許多高質(zhì)量的構(gòu)件，這些構(gòu)件產(chǎn)生了較大的重力，而結(jié)構(gòu)必須滿足基本的存儲(chǔ)要求，必須控制合理范圍內(nèi)的波動(dòng)范圍，才能使結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)。例如，在建筑施工過(guò)程中，許多建筑工程附件主要由混凝土制成，混凝土具有較大的自重，因此有必要在安裝初期計(jì)算自重含量，同時(shí)也有必要平衡力比，以便施工結(jié)果能夠達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)要求。

結(jié)束語(yǔ)

工程力學(xué)的外在表現(xiàn)就是土木工程項(xiàng)目建設(shè)，可以說(shuō)是土木工程的“靈魂”所在，在發(fā)展過(guò)程中相互支持、相互依存，最終形成了不可分割的整體。力學(xué)知識(shí)對(duì)于工程建設(shè)而言十分重要，目前很多工程都會(huì)通過(guò)力學(xué)分析來(lái)確定最終的設(shè)計(jì)。為了提高工程建設(shè)的水平，還需要繼續(xù)加強(qiáng)力學(xué)的研究，更好地輔助工程建設(shè)。

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