关键词:力学知识;实际工程建设;应用
工程实际中,技术从业人员编写施工方案及技术处理方案等需要技术文件。这些技术文件用到大量力学知识,但是人们习惯沿用这些知识。并不追究这些力学知识与实际工程的联系。也无从谈及力学优化。本文针对这一弊端展开论述,把力学的基本知识与实际工程相联系,教给技术人员如何应用。
1工程力学在当前工程建设中的实践应用研究
工程力学是力学知识在工程建设中最为常用与基础的学科知识,因此在当前我国的各类工程建设中得到了广泛应用。因此我国的工程建设技术研究人员,结合工程建设中的力学应用特征,将工程力学知识在工程建设中的实践利用进行了系统化研究。目前就实践应用而言,工程力学知识在以下工程建设中得到了广泛应用。(1)高层与超高层工程建设。随着我国城市建设的开展,各类高层与超高层建筑建设数量,正在不断地增加中。而在高层与超高层建筑施工与使用过程中,工程力学的应用对于工程安全与质量保障起到了不可忽视的作用。(2)能源工程。能源工程建设是我国未来发展的重点工程,也是决定国计民生的重点工程。在能源工程应用中我们发现,无论是电力、石油、风力,甚至是核能工程建设中,工程力学知识都得到了广泛应用。如核电厂工程施工中,工程力学技术的应用,极大地提高电厂反应堆外壳的稳定性与坚固性,进而很好地提高了核电厂工程安全性。(3)水利工程建设。水利工程在我国电力与农业发展中,起到了不可忽视的作用。在我国大中小型水利工程技术研究中,工程力学也得到了有效应用。其中长江三峡水利枢纽工程建设中,就广泛的应用了水工力学、通航水力学、河流动力学问题、岩基力学等各类力学与工程力学基础知识,确保这一伟大工程的顺利完成。(4)国防工程。在我国的国防工程建设中,无论是武器基地、机场等国防基础建设,还是各类导弹、飞机、舰船等武器研究建设中,工程力学都发挥了不可忽视的作用。因此力学与工程力学知识基础探究,将会为我国各类工程建设质量提升,提供有效的理论支持,这也是我们此次研究开展的基础。
2工程建设中常用的工程力学内容
工程力学是一门历史悠久、构成复杂的力学学科,其所包含的副学科理论对在工程建设中可以起到不同的技术支持作用。
2.1土力学与岩体力学
土力学与岩体力学是工程力学研究的两个重要基础学科。在工程建设实践过程中,两门学科主要应用于工程地基、钻探、地下开挖以及地下交通等各类工程的应用中。如在当前高层与超高层建筑施工中,深基坑施工技术得到了广泛应用。在深基坑挖掘与支护过程中,土力学公式发挥着重要作用。技术人员需要根据不同土质力学特点,进行计算,进而确定挖掘与支护方案,确保深基坑稳定性。而在地下挖掘施工中,技术人员需要根据地下岩体结构特征,进行其力学特征分析,提高地下工程岩体稳定性,避免塌方、渗漏等事故的出现。特别是在地下轨道交通工程施工中,技术人员需要很好的结合土力学与岩体力学工程,在地下交通隧道、车站以及地下配套设施工程施工中,发挥其技术支持作用。
2.2连续体力学到理性力学的发展
连续体力学是研究工程中各结构物理力学特点的力学理论,如建筑中梁结构刚度与强度;柱结构力学稳定性;建筑各结构变形问题产生和力学的关系等,都是这一学科研究的重要内容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是随着连续体力学研究的推进,这一学科中各类结构模型与公式都出现了不自然的问题,影响了其技术理论作用。因此物理力学研究者以现代数学为基础,在上世纪中页提出了理性力学观点,并将其与连续体力学进行结合,提出了理性连续体力学的新体系。这一体系对于建筑结构整体以及各结构间力学特性与稳定性研究提供了有力的支持作用。
2.3固体力学研究的发展
固体力学是工程力学的一个重要组成部分,也是工程建设中应用最为广泛的力学知识体系。其主要组成包括了材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等基础学科。其中以材料力学、结构力学、弹性力学为基础的建筑力学,是当前土木工程建设中应用最广,研究最多的工程力学内容。如在工程建设技术研究中,材料力学的研究可以确保施工材料韧性、抗压强度、稳定性等数据符合建筑设计方案与实际使用要求,进而保证建筑施工与使用的质量。而结构力学则是在建筑结构设计中,利用力学原理确保建筑结构稳定安全。弹性力学则是在材料弹性基础上,为建筑的抗震、抗压性能提供保障。
2.4计算力学理论的提出与应用
计算力学是建立在计算机计算技术与工程力学基础上的一门力学学科。其主要包括了基础计算力学与工程计算力学两个分支。其中后者是对于工程建设起到了主要的技术理论支持作用。其构架包括了建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件技术。其主要作用就是通过计算机软件,使用离散化技术和数值分析方法,对建筑结构进行分析、检测以及优化的技术手段。
2.5其他工程力学学科简述
随着力学研究以及工程技术研究的不断进步,工程力学中还产生了一些其他的学科理论,如静力学与动力学、可靠性力学、概率有限元法等分支理论,都在工程技术研究中起到了一定作用。如在静力学与动力学研究中,我们形成了静结构力学与动结构力学概念,进而为建筑结构稳定研究提供了新的力学理论基础。
2.6工程力学实验室研究
工程力学作为一项重要的技术理论学科,其在工程技术中的应用与实验室研究有着不可分割的关系。如材料力学实验室研究,可以验证建筑材料是否达到建筑技术要求,进而确保建筑材料的使用质量。
3结论
随着人类的进步与发展,人们逐渐从建筑结构和实践中总结经验,发展成力学理论与方法。这些理论和方法又反过来应用于工程中的各个领域当中。建筑结构的发展与力学是息息相关的。可以说,没有可靠的力学和结构分析就没有安全的建筑结构。特别是对于现代的高层、超高层、特殊结构的建筑物、构筑物而言,力学、结构分析就尤其重要。建筑物,特别是大型建筑物具有不可逆性,一旦其结构出现问题,其后果是不可估量的。在遵循国家规范及设计成果的前提下,应用科学的理论知识,并结合施工一线的实践经验,不断采用并推广新技术、新工艺、新设备、新材料、新产品,将进一步提高施工单位的整体技术水平。同时,应用工程力学相关知识对施工技术方案进行科学而合理的优化,凸显其在工程建设中不容忽视的重要作用。
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论文作者:张馨玉 唐旺
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第7期
论文发表时间:2017/9/6
标签:力学论文; 工程论文; 工程力学论文; 工程建设论文; 结构论文; 技术论文; 知识论文; 《建筑科技》2017年第7期论文;