新時代背景下力學在土木工程中的實踐

沈默思

摘 ? ?要：本文首先闡述了力學在土木工程中所應用理論知識研究，接著分析了新時代背景下力學在土木工程中的實踐應用。希望能夠為相關(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：新時代背景下;力學;土木工程;實踐

1 ?引言

力學理論知識作為土木工程施工技術(shù)的關(guān)鍵保障，為土木工程建筑未來發(fā)展貢獻了力量。在新時代背景下，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新。雖然力學在土木工程建設(shè)中的應用已經(jīng)達到較高水準，力學理論、土木工程技術(shù)的發(fā)展更是面貌一新，但在力的綜合應用上還需要繼續(xù)探究，持續(xù)進行力學理論的研究，促使施工技術(shù)不斷進步。

2 ?力學在土木工程中所應用理論知識研究

在力學的應用范疇內(nèi)，土木工程建設(shè)與設(shè)計屬于較早的涉及領(lǐng)域，我國在高等教育中經(jīng)常會設(shè)立土木工程專業(yè)，對于高等教育中土木工程專業(yè)所涉及到的力學專業(yè)理論知識主要包括理論力學、彈性力學、土力與巖石力學、結(jié)構(gòu)力學等主要學科。其中理論力學在土木工程中應用時會與物理知識練習緊密，多研究對象主要為剛體，探究內(nèi)容主要涉及作用力和物體運動的關(guān)系，而其他力學學科則探究的對象大多為變形體，演技內(nèi)容主要涉及到不同力系的平衡或者簡化問題。如材料力學主要研究不同作用力對所研究對象形變的影響，常涉及桿件的彎曲變形等，主要計算包含強度與剛度等內(nèi)容;結(jié)構(gòu)力學主要研究內(nèi)容為桿件結(jié)構(gòu)的基本原理及不同結(jié)構(gòu)的具體受力情況;彈性力學主要使用近似的方法對實體結(jié)構(gòu)受到外力作用的應力及位移變化等;土力學主要研究地基的應力變形情況，也會對土木工程所包含的土坡、擋風墻設(shè)計進行計算;巖石力學主要研究巖石地基、土木工程地下工程等穩(wěn)定性和基本設(shè)計方法。此外，對于土木工程所涉及到的專業(yè)力學知識還可劃分為結(jié)構(gòu)力學與彈性力學兩大類。其中，彈性力學在土木工程中的使用是基于高等數(shù)學體系進行建設(shè)的，主要分析方法為微單元的方法，對于彈性力學分析通常不會引入計算假設(shè)，而結(jié)構(gòu)力學在土木工程中使用會具有較為明顯的工程特征，計算時可簡化的模型包括質(zhì)點或者杠桿，需要引入一定的計算假設(shè)，如平面截面的計算假設(shè)，以此來設(shè)立基本的計算和設(shè)計理念。對于這兩類力學，彈性力學的計算可使用簡單材料力學進行計算，但需要借助于偏微分方程組方法來滿足假設(shè)較少的情況，故該類型力學學科計算的靈活性不夠高，解答的容易性也不夠強，但由于其理論性和科學性相對較強，在實際土木工程中使用時會經(jīng)常用到，實際使用時要尤其注意彈性力學的求解方法與技巧，從而提升實際計算的科學性和準確性。

3 ?新時代背景下力學在土木工程中的實踐應用

力學在土建工程中的有效運用，不僅有利于提升土木工程項目的安全性能，還能夠保證施工結(jié)構(gòu)的完整性以及明確性，根據(jù)力學理論基礎(chǔ)實施多個方面內(nèi)容的拓展，重點要從建筑細節(jié)進行深入分析、力學知識體系的構(gòu)建，在經(jīng)濟環(huán)保得到保障的基礎(chǔ)上，融合現(xiàn)代設(shè)計理念對建筑構(gòu)造實施創(chuàng)新設(shè)計，還需要對項目施工不同階段的力的作用進行有效分析。

3.1 ? 壓力在土木工程中的應用

在土木工程建設(shè)中力學基本知識壓力、摩擦力以及重力等相關(guān)知識都能為其提供科學的理論支持，這些力學知識也是實際應用探究工作中至關(guān)重要的內(nèi)容，更是對開展現(xiàn)代土木工程活動工作時必須關(guān)注的焦點。建筑物無論是建設(shè)的廣度與寬度，還是工程的材料上在施工過程中都會受到最大承受壓力的直接影響。在土木工程施工中通過將壓力知識有效地進行運用，在不斷擴大其施工應用范圍的同時，很好的幫助土木工程結(jié)構(gòu)增強穩(wěn)定性。作一假設(shè)，如果項目工程對象為橋梁，受壓狀況則是關(guān)鍵的參考數(shù)據(jù)，所以應該以橋梁及橋墩為參考依據(jù)，而橋梁穩(wěn)定性指標必須達到上述數(shù)據(jù)并以此為依據(jù)進行評估，只有橋梁穩(wěn)定性指標達到規(guī)范標準時，施工質(zhì)量才能夠得到全面的保障。施工完成后相關(guān)工作人員依據(jù)測量數(shù)據(jù)對建筑物中的承壓能力水平進行評定，確保建筑物整體質(zhì)量達到規(guī)范標準。從分析中得出在土建工程施工中，壓力在施工作業(yè)環(huán)節(jié)不僅僅只是建筑物驗收評估的關(guān)鍵參考數(shù)據(jù)，作為一項重要指標，它對檢驗工程質(zhì)量至關(guān)重要。對于整個工程能否達標通過質(zhì)量評估，在其中壓力起著決定的作用。

3.2 ?摩擦力在土木工程中的應用

摩擦力作為固體力學中的動力學，對復雜結(jié)構(gòu)的仿真分析將在工程設(shè)計中充分得到發(fā)展與實際應用。因此，摩擦力的相關(guān)知識在土木工程建設(shè)中也將被廣泛得到應用。摩擦力在土木工程施工中的實際應用通常是施工過程中起吊材料所用的力通過滑輪的運動方向?qū)ζ浼右哉{(diào)整改變，相關(guān)工作人員在實際操作中可以將原有阻力進行轉(zhuǎn)化，通過這樣的改變，在工程建設(shè)中使其轉(zhuǎn)化為材料運輸?shù)膭恿?。通過對不同部件連接部位憑借擴大接觸面，使施工過程中的接觸面（壓力面）的受壓能力得到有效提高，在這一過程中摩擦力與重力同時起到關(guān)鍵作用，這就是摩擦力實際應用的具體體現(xiàn)，這也促使土木工程建筑的穩(wěn)定性得到進一步的提高。在土木工程建設(shè)中科學合理地運用摩擦力，可以用一種更加有效的方式來促進建筑的穩(wěn)定性提升，通過在施工技術(shù)中促使其實踐運用，在很大程度上降低了施工成本。在新經(jīng)濟常態(tài)背景下力學理論知識在土建工程中得以充分應用，從目前我國土木工程各類型施土建設(shè)狀況來看，力的有效運用推動了施工技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，同時也促使其應用的范圍更加廣泛。

3.3 ? 重力在土木工程中的應用

采用力學原理解決實際遇到的問題，可以加快施工進度。而重力作為力學中最主要的部分應用于其中，以應用工具的形式對施工前后進行綜合測試分析。與重力相關(guān)的運算公式是重力作為物理學中的主要應用工具，在施工前期通過這些運算公式，對不同施工時期力的作用實施分析、對不同材料力的作用加以研究，能夠在沒有進入施工期就有效幫助實現(xiàn)測試實際施工效果，將施工過程中的潛在疑難雜癥等問題及時發(fā)現(xiàn)進行處理。選擇施工材料時必須要考慮重力因素，而且不能只局限于一些小的項目，需要將重力因素在整個施工環(huán)節(jié)中全面考慮。同時要融合項目中的穩(wěn)定因素實施綜合考慮。由于重力是檢測土建工程質(zhì)量的主要指標，所以需要從不同的視野去全面考慮各種壓力因素，在土建工程中綜合應用各種力，要么實施融合使用，要么分開使用，促使土木工程施工中最大化發(fā)揮力學的作用，能夠有效幫助施工材料的運輸，實現(xiàn)對有用功率和無用功率之間關(guān)系的調(diào)節(jié)，促使整體施工效率增強。

3.4 ?合力作用在土木工程中的應用

真正地在土建項目施工中運用能量守恒定義，也是對力學實施合理應用的體現(xiàn)，具有深遠的意義。不同的力學知識能夠單獨發(fā)揮作用，在土木工程中不同的力形成的合理也得到普遍運用，采取能量轉(zhuǎn)換的方式將不同的力疊加，然后直接利用對穩(wěn)定性和效率的提高大有幫助。依據(jù)材料的特性將其自身的力進行疊加而形成合力，對整個項目的穩(wěn)定性也能起到更好的保障。施工重力的相互平衡，能幫助穩(wěn)定整體施工結(jié)構(gòu)，平衡施工中的不同力，其相互平衡作用應用價值極大。

4 ?結(jié)束語

總結(jié)可得，力學在土木工程中的應用研究具有較為重要的意義和作用。通過對力學基本理論知識的研究，可將不同力學知識合理應用于土木工程施工的不同階段，還可通過對力學相關(guān)分析計算方法的研究來實現(xiàn)對土木工程施工基本性能檢測，以此來提升施工的安全性和穩(wěn)定性?，F(xiàn)有力學在土木工程中的應用主要包括不同作用力的工程應用，如壓力在土木工程中實際應用主要涉及到施工工作的參考數(shù)據(jù)和工程質(zhì)量的重要衡量指標等，之后力學在土木工程中的應用還會涉及到計算機模擬、形成建筑自身力學理論等。

參考文獻：

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