摘要：在经济快速发展的情况下，人们对生活以及工作方面的要求逐渐增加，这样就加大了对水陆等方面的开发力度，同时也让土木工程行业得到了发展与提升。土木工程项目建设规模量正在日益增加。在这个过程中就难免会有一些安全事故出现。本文就土木工程基础，将施工力学以及时变力学进行深入研究，其能够让土木工程分析的合理性提高，并且提升施工安全性能。
关键词：土木工程；施工力学；时变力学
在我国经济快速发展的情况下，建筑方面的相关要求也相应提高。土木工程施工项目规模相继增大，很多大规模项目逐渐出现。比如海洋工程大坝等等。这些项目都具有施工时间长以及施工流程复杂等相关特点。不过在实际施工的时候，同时也伴随着许多安全事故出现，这就让其中的施工人员生命和财产受到危害，并且降低施工效率。因此，对土木工程中相关施工力学和时变力学进行深入研究具有一定实际意义。
一、土木工程相关概念
土木工程，即为建设多种工程设施的学科，具体指实用建材、相关机械以及一些设计或者施工等相关活动，是为人们生活、生产以及科研进行服务的相关设施，比如房屋、公路以及运输等相关设施。土木工程具有一定社会实践性，专门根据人们要求而服务。我国的土木工程在发展以来，其当前实践以及研究都获得了很好的成绩，不论是结构力学、设计理论和施工方式都有很大进步。防灾减灾和土木工程有着很紧密的联系，其会避免对相关人员产生伤亡以及财产损伤，大部分与土木工程有一定联系，各个行业都需要土木工程，其对土木工程具有不同程度的依赖关系。不过，土木工程其本身也要逐渐地发展与提升，只有这样才能够符合各行各业的发展需要，从而完成服务工作。
二、土木工程分析中的施工力学
（一）力学基础
在进行土木工程分析时，施工力学将时变力学作为根本。由于进行分析时，进行分析的对象会跟随时间的推移而产生变化。其力学也是一种不断变化的学科，在这样的过程中还会有更多的理论。这种理论大部分都是建设在具体对象上的，其是在根据时间发展产生的变化基础上进行的，不过力学原内部数据不会产生改变。力学本就是一个需要逐渐向前发展的学科，在科技技术的发展中，传统性的力学理论已经无法适应现在的发展脚步，在这种情况下就衍生了时变力学并使其得到发展。其是具体对一些比较大型的工程项目以及机械动力的力学进行分析的基本理论。在进行施工的期间中，建筑重力荷载会与很大的改变，其主要是因为施工建材逐渐增加，比如一些混凝土之类的，这些都是施工力学中的变量。
（二）力学分析的数学基础
在对土木工程中力学进行分析时，要使用相关数学方面的知识，实际土木工程施工时，其中需要进行分析的对象还有地基以及围岩相关物理数据。这些参数基本是时间函数。所以，施工控制方程就是一种变系数微分方程，时变数学即为和对时物理相应的数学基础理论，其中包含了时间变化以及空间变化，所以要对变系数的偏微分方程和相关数值进行转化。当土木工程中产生相应难题题时，运用时变数学能够有效解决。
（三）力学分析中的力学效应
当对土木工程进行分析时，其中力效能够分成时效以及路效2种。其一就是时效，是在同一建筑结构里，因为施工时使用方案不一样，施工力学在分析上的结果也不会相同，力学形态会有一定区别。例如在施工中的建筑材料，有些材料所具有的粘性以及结构热传导方面都受到环境不同的影响而有产生差别，即为产生施工力学时效原因。其二就是路效。实际施工时，由于施工方案上不一样，在其结构以及力学分析结果上存在差别，其力学形态也不一样。其中建材几何性质方面是形成施工力学路效的主要因素。
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三、土木工程分析中的时变力学
（一）物性时变力学
进行土木工程施工时，一些建材具有物理性质，会随着时间推移上发生相应改变，对这个方面进行工作就是物性时变力学分析。例如混凝土相关材料，完成施工之后，具有物理性质会产生相应改变。针对这种时变力学分析，就要重视时间函数进行辨认，若是有时间函数就能够直接使用力学方程式计算。
（二）线弹性时变力学
（三）粘弹性时变力学
在实际的土木施工过程中，其中运用的施工材料多样化，一些施工材料具有相应的流变性，这样的流变性与时间变化有着很大的关系。在进行施工力学分析时，这种问题就是粘弹性时变力学分析。在进行实际的分析过程中，使用时间因素以及相关物理参数等作为依据。在进行施工的时候，例如混凝土以及沥青相关建材都有一定流变性，针对这种材料进行施工分析时，其使用的就是粘弹性时变力学。其有具体的方程式进行计算。
（四）非线性时变力学
进行土木工程施工时，有些建材具有一定非线性特点，将这种材料进行分析就是隶属非线性时变力学分析，例如混凝土以及岩土材质均具备相应非线性特征。实行基坑挖掘时，能够使用粘弹性时变力学方式，同时也可使用积分变化，进行非线性时变力学计算时，其结算结果都遭到很多方面的影响，其中包含了几何域以及物理参数等。在实际情况下，非线性分析中时变分析以及传统分析方式获得相关结果不一样，其非线性中还包含了物理以及几何等非线性，并且这些不同种类的非线性中同时还包括了很多小的分类。在实际计算时，能够使用变系数非线性偏微方程式。
（五）时变动力学和热弹性时变力学
进行土木工程实际施工时，若是其物理参数与几何数值变化相对大，针对这种情况，进行力学计算时就需要把惯性力学融入其中。在进行时变动力学计算时，由于计算难度很大，所以进行实际计算时一般是使用数值法。数值法通常是包括了离散化以及离散化方程两个方面。在实际计算时，一般是使用有限元法方式，以此达到时变力学数值离散化目标，除此之外，还能够使用时变元法与拓扑变化方式。一般计算离散方程方式与3种，其一是辛算法，这样的计算方式相对稳定，不过其计算形式比较复杂，使用范围有受到一定限制；其二设计积分法，这方面主要是一般时域依次积分方式，这样的方式比较实用，不过其稳定性无法被保证。还有一种就是级数法，其方式比较简单，不过也同样稳定性不高。
进行土木工程施工过程中，一些建材在使用时会出现相应热力效应，针对这种建材，进行工程施工分析的过程中，可使用热弹性时变力学分析。例如混凝土使用时就会出现热效应，对其进行施工分析时就可使用热弹性时变分析。其中物理参数以及非定温度会在时间的推移中产生耦合。
结束语：
总而言之，在将土木工程进行分析时，其中施工力学和时变力学是十分关键部分，深入全面做好两者分析工作，把施工方案优化处理，可以保障施工安全以及提高整体工程项目质量，并且还能够保障施工安全。从施工建筑材料方面考虑工程中的时变力学，在力学的基础上对施工力学进行研究与分析，在理论上对土木工程施工进行正确设计，从而让施工过程更加合理与规范，进而推动我国土木工程行业健康稳定发展。
参考文献：
[1]张海兵,陆林凤.解析土木工程分析的施工力学与时变力学基础[J].中华民居(下旬刊),2014,01:228+231.
[2]张伟.基于土木工程分析的施工力学与时变力学基础[J].黑龙江科技信息,2016,25:219.
[3]田锋.关于土木工程力学分析中的施工力学及时变力学基础讨论[J].门窗,2016,09:237.
论文作者:唐昌军
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/21
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