力学在建筑土木工程中的实际应用论文_赵俊霖

山东省滨州市博兴县第二中学 256500

摘要:在建筑土木工程领域当中,对于力学的使用是比较广泛的。合理使用力学知识能够保证建筑工程的安全性和实用性。随着当前建筑行业的不断发展,社会各界对于建筑土木工程的要求也逐渐提升。所以要明确力学在建筑土木工程当中的实际应用,才能够不断提升建筑土木工程的科学性。本文将结合我对力学知识的了解,分析力学在建筑土木工程当中的实际应用。

关键词:力学;建筑土木工程;应用

一、研究背景概述

力学是物理学界一个重要的研究内容,主要就是研究物体与物体之间因为相互运动所以产生的作用力。在物体受到其他物体施加的力的时候,会发生一定的形变或者是速度的产生,这就是力。力主要是存在于相互作用的物体当中。在一个物体因为力的作用发生形变之后,我们通常情况下会将前者成为施加力的物体,将后者称作是受力的物体。因此只要存在力,就肯定存在相互作用的两个物体。因为本身力是相互作用的,所以施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。

建筑力学按照内容具体可以分成三个大部分:结构力学、理论力学以及材料力学。结构力学主要是物理受力的分析方法以及在力的作用下物体的平衡。材料力学主要研究各种外力作用下材料产生的应力及强度。结构力学则是研究工程结构受力与传力规律和优化结构等。建筑力学实际上就是力学的拓展内容。建筑土木工程可以推动力学的发展与完善。如建筑施工中存在极端条件下的工程技术问题,这类问题往往无法使用试验方法进行测定。而力学原理可以通过建筑工程天然实验环境进行验证,提出新的力学问题推动力学理论发展与完善。所以我认为建筑力学的前身就是力学原理,进一步拓展了力学。同时建筑力学也在不断的补充力学内容。但是力学不是建筑力学,比如高温气体、核物理领域的科学问题可以用力学原理解释,但建筑力学却不能解释这些内容。与此同时,力学原理却不能解释固体塑性、强度等内容。

二、建筑工程中的力学分析

(一)建筑结构的合理性

在进行建筑土木工程的建造时,最重要的一个问题就是在建筑工程当中能够使得建筑的结构、选料等能够充分符合合理性的特点。这对于整个建筑工程是非常重要的。在具体的建造过程当中,需要考虑到建筑的结构、外观、以及精力分析等等。比如对于高层建筑的设计来说,非常重要的一点是建筑防震性的设计工作。有些建筑没有考虑到这一点,所以在进行结构设计的时候,只考虑了美观性或者是实用性,没有考虑防震性,所以在发生地震的时候,建筑不堪一击,底部支撑出现了明显的断裂现象。从现代力学和建筑学的相关知识来看,这种设计的结构就存在不合理的情况。所以在一些突发情况来临的时候,导致建筑不能够保护人们的生命财产安全,造成大范围的坍塌情况。这也说明部分建筑的确存在结构合理的情况。所以在具体的建筑设计和施工过程中,要充分的考虑力学的因素,加强建筑的安全性因素。

(二)实际环境考察和评估

其次要在施工的过程当中,对于施工现场具体的环境进行考查与评估。尤其是在一些环境比较恶劣的工程现场,其环境与普通地区的气候、灾害以及风力等有比较明显的区别。在某些特殊情况下,还需要对于人文因素进行考查。部分建筑会在地下停车场以及地铁上进行建造,所以在进行施工的过程当中,需要尽量避开容易导致塌方的路段。当前力学已经逐渐应用在生活的各个领域,建筑行业也随着时代的发展不断更新其技术。

三、力学在土木工程实践中的应用实例

我国的石拱桥建筑在世界范围内都是比较闻名的。利用石块堆砌的桥梁是如何保持稳定的,又是如何实现得力的平衡。下面我将结合一个具体的石桥例子介绍力学原理在土木工程中的应用。

 

因为第三块石块、第四块石块和第一块石块、第二块石块是对称的。所以其受力分析也是一样的。但是方向是相反的。所以不对这两石块进行再次具体分析。可以看出使用力学的原理来计算桥梁在静止状态下的内力值,通过分析每一石块的受力来计算出最大的受力值。利用最大受力值作为可控力的范围,这样能够充分保证桥梁的安全性。根据力学方面的计算,就能够用于设计桥梁时选择截面尺寸,合适的建筑材料,以及桥梁经济化问题的解决。

除此之外,力学在建筑土木工程当中还有其他实际的应用。比如在力学与建筑领域的融合,诞生了建筑理论力学、建筑固体力学和建筑流体力学等。随着计算机信息技术的发展,其中固体力学与建筑工程设计中广泛应用围观模拟方法以及复杂结构的仿真分析等,对于力学基础知识有更深的涉及。建筑土木工程的发展与力学的融合发展为现代建筑行业贡献了进步的力量。

参考文献

[1] 李连清.浅析力学在建筑工程中的有效应用 [J].文摘版:工程技术,2015(8):280.

[2] 杨雅新.建筑力学在建筑工程中的应用 [J].科技创新与应用,2016(10):89.

论文作者:赵俊霖

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/11

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