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建筑工程中土木三大力學的應用論文

土木工程不斷的為人類社會創造嶄新的物質環境,成為人類社會現代文明的重要組成部分,而力學原理又是建筑構造的根基,是保證建筑物穩定性的重要因素,盡管在生活中我們會看到一些令人感覺不穩定的神奇建筑,但是從力學角度分析,它們都是穩定的。 1 力學與建筑力學的關
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广西快乐双彩走势图软件下载 www.wbtzv.com   土木工程不斷的為人類社會創造嶄新的物質環境,成為人類社會現代文明的重要組成部分,而力學原理又是建筑構造的根基,是保證建筑物穩定性的重要因素,盡管在生活中我們會看到一些令人感覺不穩定的神奇建筑,但是從力學角度分析,它們都是穩定的。

  1 力學與建筑力學的關系

  首先,建筑力學是由土木三大力學延伸而來的,它主要涉及的是建筑方面的力學內容,涵蓋理論性力學基礎、材料力學以及結構力學。理論方面的力學的研究方向為建筑物體所能承受的力量平衡關系,并通過對其進行研究及分析,最終形成較為有效的力學方案;材料方面的力學以材料為研究主體,能夠對其與相互作用力之間的強度反應及材料所能承受的最大范圍進行衡量;結構方面的力學則是對建筑工程中的結構受力及產生力的狀態進行規律探尋,從而促進結構的優化及調整。我們可以發現,無論是哪種形式的力學研究,都是建立在我們所能學到的物理力學基礎上的,只不過在實際生活、建筑工程的應用中,力學被細化及延伸了。

  其次,我們可以從另一個角度進行分析。我們現在在高中課本中所學到的力學知識,都與建筑工程是密不可分的,所以力學的發展在一定程度上也是被建筑工程所帶動的。例如:建筑工程在施工過程中難免會出現技術方面的限制性問題,并且通常情況下這種問題是無法透過實驗結果看到本質的,但是建筑工程本身就是應用力學驗證基地,在發現問題時能夠及時提出,因此這就可以進一步說明力學的理論基礎得到了強化。

  最后,在經過上述討論后我們可以發現,土木三大力學是建筑力學的基礎,建筑力學是以此為依托并不斷延伸而來的,這對力學的發展是具有推動意義的。同時我們還可以將這一論述反推回來,這也就說明建筑力學是對力學理論的檢驗,對不足之處也能夠進行補充,使力學整體上更加完善,更加具有全面性及應用性特點。

  但是我們需要注意的是,力學與建筑力學并不能一概而論,雖然這兩部分內容具有共通性,但是差異性也是普遍存在的。例如:我們在高中課本中所接觸的力學是可以對高溫氣體等現象進行解釋的,而建筑力學卻無法做到這一點,同樣的建筑力學也存在力學所無法涉及的陳述領域。

  2 力學在建筑領域中的發展應用

  2.1 建筑力學的形成

  理論力學是各個學科力學的總體概括,它主要以研究物體的規律運動為關鍵點,一般情況下是涵蓋著三個方面的內容的,其中靜力學的研究方向主要以物體在力的影響下保持平衡狀態所呈現的規律,同時還對各種力量之間的平衡必備因素進行考量,并建立起較為穩定的平衡狀態。除此之外,靜力學還包含著對物體的受力狀況進行分析,以上種種都是以力學為基礎的,分析原理源于力的組合、分解及平衡,并且這些問題都是可以通過較為精準的計算進行方法分解,同時它還包含著我們在學習過程中經常接觸的慣性等基礎內容。

  2.2 形成了建筑固體力學

  固體力學是力學范疇中對固體進行機械研究的學科,重點研究方向是固體在外界因素的影響下發生的相關變化,通常情況下涵蓋著材料力學及塑性力學等方面,主要是由于這部分力學內容也是具有固體力學性質的。固體力學與力學理論是相互聯系的,而力學中的基礎力也就是材料力學的理論根本。在經濟技術水平不斷發展的時代背景下,我們可以發現,計算機被廣泛應用到了各大領域中,而分子動力學等微量模擬方法等由于強大的技術優勢,也在固體力學及實際工程項目中得到了發展及應用,這與力學基礎同樣是不可分割的。

  3 力學在土木工程實踐中的具體應用

  我國的各大城市都存在著一定的標志性建筑,這不僅能夠為城市增添色彩,更能夠在一定程度上帶動城市的旅游發展等,使其成為代表城市的標志。而我國的石拱橋就是鮮明的例子,在全球范圍內只要一提到石拱橋就會聯想到中國,但是我們不禁好奇,為什么橋體能夠在承受重量的同時,維持穩定狀態,力系之間是怎么保持平衡的呢。我們可以先進行假定情況推理,如果拱橋的大體結構是由四塊基石共同組成,那么為了保持力的平衡,左右結構是要達到均等狀態的,相對應的石塊也是具有相同承受力及功能的,在將石塊與地基分別連接后,我們就可以在不考慮其他狀況的前提下,對拱橋保持平衡的原因進行推理。

  首先,我們可以對石塊進行分開研究,主要研究內容應當圍繞受力狀況進行,同時對石塊進行作用力標注,運用我們所學到的知識對其進行分解計算,并列出等式。

  其次,我們還需要對第二塊石塊進行受力狀況考量,而后推進的步驟與上述內容一致,同樣需要列出方程式。

  由此可見,用力的平衡原理計算橋梁在靜止狀態下的內力值,分析每一塊石塊的受力,計算出最大受力值,利用最大受力值作為可控力的范圍,可以保證橋梁的安全性,當然這里沒有考慮石拱橋承載汽車等荷載的情況,但是思路卻是一樣的。這樣根據力的平衡計算,就可用于設計橋梁時所選擇界面尺寸、合適的建筑材料,以及怎么使橋梁經濟化,減低成本投入。

  綜上所述,建筑的發展與力學密切相關。我們甚至可以這樣想,如果沒有力學進行力量支撐,那么工程結構的穩定性就難以保證,建筑行業的發展也將存在滯后性特點,大量具有標志性的建筑物也就難以形成。而力學與建筑力學的融合,也是當今社會的發展趨勢,同樣也是提高我們力學學習基礎的重要保障,因此他們二者是共同發展的。所以不難發現,土木三大力學在生活中的應用是具有重要意義的。

  參考文獻

  [1] 劉新柱 , 陳振 , 周俊 , 林悟民 , 孫紅旗 . 生活中一些實例的力學原理分析 [J]. 邊疆經濟與文化 ,2013(10)。

  [2] 周旭 . 生活中的力學問題在教學中的應用 [J]. 考試周刊 ,2012(42)。

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