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建筑工程中土木三大力学的应用论文

来源:泰全网络 | 时间:2019-06-05 11:46:00 | 移动端:建筑工程中土木三大力学的应用论文

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建筑工程中土木三大力学的应用论文 本文简介:土木工程不断的为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分,而力学原理又是建筑构造的根基,是保证建筑物稳定性的重要因素,尽管在生活中我们会看到一些令人感觉不稳定的神奇建筑,但是从力学角度分析,它们都是稳定的。  1力学与建筑力学的关系  首先,建筑力学是由土木三大力学延伸而来的,

建筑工程中土木三大力学的应用论文 本文内容:

  土木工程不断的为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分,而力学原理又是建筑构造的根基,是保证建筑物稳定性的重要因素,尽管在生活中我们会看到一些令人感觉不稳定的神奇建筑,但是从力学角度分析,它们都是稳定的。

  1 力学与建筑力学的关系

  首先,建筑力学是由土木三大力学延伸而来的,它主要涉及的是建筑方面的力学内容,涵盖理论性力学基础、材料力学以及结构力学。理论方面的力学的研究方向为建筑物体所能承受的力量平衡关系,并通过对其进行研究及分析,最终形成较为有效的力学方案;材料方面的力学以材料为研究主体,能够对其与相互作用力之间的强度反应及材料所能承受的最大范围进行衡量;结构方面的力学则是对建筑工程中的结构受力及产生力的状态进行规律探寻,从而促进结构的优化及调整。我们可以发现,无论是哪种形式的力学研究,都是建立在我们所能学到的物理力学基础上的,只不过在实际生活、建筑工程的应用中,力学被细化及延伸了。

  其次,我们可以从另一个角度进行分析。我们现在在高中课本中所学到的力学知识,都与建筑工程是密不可分的,所以力学的发展在一定程度上也是被建筑工程所带动的。例如:建筑工程在施工过程中难免会出现技术方面的限制性问题,并且通常情况下这种问题是无法透过实验结果看到本质的,但是建筑工程本身就是应用力学验证基地,在发现问题时能够及时提出,因此这就可以进一步说明力学的理论基础得到了强化。

  最后,在经过上述讨论后我们可以发现,土木三大力学是建筑力学的基础,建筑力学是以此为依托并不断延伸而来的,这对力学的发展是具有推动意义的。同时我们还可以将这一论述反推回来,这也就说明建筑力学是对力学理论的检验,对不足之处也能够进行补充,使力学整体上更加完善,更加具有全面性及应用性特点。

  但是我们需要注意的是,力学与建筑力学并不能一概而论,虽然这两部分内容具有共通性,但是差异性也是普遍存在的。例如:我们在高中课本中所接触的力学是可以对高温气体等现象进行解释的,而建筑力学却无法做到这一点,同样的建筑力学也存在力学所无法涉及的陈述领域。

  2 力学在建筑领域中的发展应用

  2.1 建筑力学的形成

  理论力学是各个学科力学的总体概括,它主要以研究物体的规律运动为关键点,一般情况下是涵盖着三个方面的内容的,其中静力学的研究方向主要以物体在力的影响下保持平衡状态所呈现的规律,同时还对各种力量之间的平衡必备因素进行考量,并建立起较为稳定的平衡状态。除此之外,静力学还包含着对物体的受力状况进行分析,以上种种都是以力学为基础的,分析原理源于力的组合、分解及平衡,并且这些问题都是可以通过较为精准的计算进行方法分解,同时它还包含着我们在学习过程中经常接触的惯性等基础内容。

  2.2 形成了建筑固体力学

  固体力学是力学范畴中对固体进行机械研究的学科,重点研究方向是固体在外界因素的影响下发生的相关变化,通常情况下涵盖着材料力学及塑性力学等方面,主要是由于这部分力学内容也是具有固体力学性质的。固体力学与力学理论是相互联系的,而力学中的基础力也就是材料力学的理论根本。在经济技术水平不断发展的时代背景下,我们可以发现,计算机被广泛应用到了各大领域中,而分子动力学等微量模拟方法等由于强大的技术优势,也在固体力学及实际工程项目中得到了发展及应用,这与力学基础同样是不可分割的。

  3 力学在土木工程实践中的具体应用

  我国的各大城市都存在着一定的标志性建筑,这不仅能够为城市增添色彩,更能够在一定程度上带动城市的旅游发展等,使其成为代表城市的标志。而我国的石拱桥就是鲜明的例子,在全球范围内只要一提到石拱桥就会联想到中国,但是我们不禁好奇,为什么桥体能够在承受重量的同时,维持稳定状态,力系之间是怎么保持平衡的呢。我们可以先进行假定情况推理,如果拱桥的大体结构是由四块基石共同组成,那么为了保持力的平衡,左右结构是要达到均等状态的,相对应的石块也是具有相同承受力及功能的,在将石块与地基分别连接后,我们就可以在不考虑其他状况的前提下,对拱桥保持平衡的原因进行推理。

  首先,我们可以对石块进行分开研究,主要研究内容应当围绕受力状况进行,同时对石块进行作用力标注,运用我们所学到的知识对其进行分解计算,并列出等式。

  其次,我们还需要对第二块石块进行受力状况考量,而后推进的步骤与上述内容一致,同样需要列出方程式。

  由此可见,用力的平衡原理计算桥梁在静止状态下的内力值,分析每一块石块的受力,计算出最大受力值,利用最大受力值作为可控力的范围,可以保证桥梁的安全性,当然这里没有考虑石拱桥承载汽车等荷载的情况,但是思路却是一样的。这样根据力的平衡计算,就可用于设计桥梁时所选择界面尺寸、合适的建筑材料,以及怎么使桥梁经济化,减低成本投入。

  综上所述,建筑的发展与力学密切相关。我们甚至可以这样想,如果没有力学进行力量支撑,那么工程结构的稳定性就难以保证,建筑行业的发展也将存在滞后性特点,大量具有标志性的建筑物也就难以形成。而力学与建筑力学的融合,也是当今社会的发展趋势,同样也是提高我们力学学习基础的重要保障,因此他们二者是共同发展的。所以不难发现,土木三大力学在生活中的应用是具有重要意义的。

  参考文献

  [1] 刘新柱 , 陈振 , 周俊 , 林悟民 , 孙红旗 . 生活中一些实例的力学原理分析 [J]. 边疆经济与文化 ,2013(10)。

  [2] 周旭 . 生活中的力学问题在教学中的应用 [J]. 考试周刊 ,2012(42)。

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