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建筑工程中土木三大力學(xué)的應(yīng)用論文
土木工程不斷的為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境，成為人類社會現(xiàn)代文明的重要組成部分，而力學(xué)原理又是建筑構(gòu)造的根基，是保證建筑物穩(wěn)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(wěn)定的神奇建筑，但是從力學(xué)角度分析，它們都是穩(wěn)定的。
1 力學(xué)與建筑力學(xué)的關(guān)系
首先，建筑力學(xué)是由土木三大力學(xué)延伸而來的，它主要涉及的是建筑方面的力學(xué)內(nèi)容，涵蓋理論性力學(xué)基礎(chǔ)、材料力學(xué)以及結(jié)構(gòu)力學(xué)。理論方面的力學(xué)的研究方向?yàn)榻ㄖ矬w所能承受的力量平衡關(guān)系，并通過對其進(jìn)行研究及分析，最終形成較為有效的力學(xué)方案；材料方面的力學(xué)以材料為研究主體，能夠?qū)ζ渑c相互作用力之間的強(qiáng)度反應(yīng)及材料所能承受的最大范圍進(jìn)行衡量；結(jié)構(gòu)方面的力學(xué)則是對建筑工程中的結(jié)構(gòu)受力及產(chǎn)生力的狀態(tài)進(jìn)行規(guī)律探尋，從而促進(jìn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及調(diào)整。我們可以發(fā)現(xiàn)，無論是哪種形式的力學(xué)研究，都是建立在我們所能學(xué)到的物理力學(xué)基礎(chǔ)上的，只不過在實(shí)際生活、建筑工程的應(yīng)用中，力學(xué)被細(xì)化及延伸了。
其次，我們可以從另一個角度進(jìn)行分析。我們現(xiàn)在在高中課本中所學(xué)到的力學(xué)知識，都與建筑工程是密不可分的，所以力學(xué)的發(fā)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(xiàn)技術(shù)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(shí)驗(yàn)結(jié)果看到本質(zhì)的，但是建筑工程本身就是應(yīng)用力學(xué)驗(yàn)證基地，在發(fā)現(xiàn)問題時能夠及時提出，因此這就可以進(jìn)一步說明力學(xué)的理論基礎(chǔ)得到了強(qiáng)化。
最后，在經(jīng)過上述討論后我們可以發(fā)現(xiàn)，土木三大力學(xué)是建筑力學(xué)的基礎(chǔ)，建筑力學(xué)是以此為依托并不斷延伸而來的，這對力學(xué)的發(fā)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(xué)是對力學(xué)理論的檢驗(yàn)，對不足之處也能夠進(jìn)行補(bǔ)充，使力學(xué)整體上更加完善，更加具有全面性及應(yīng)用性特點(diǎn)。
但是我們需要注意的是，力學(xué)與建筑力學(xué)并不能一概而論，雖然這兩部分內(nèi)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(xué)是可以對高溫氣體等現(xiàn)象進(jìn)行解釋的，而建筑力學(xué)卻無法做到這一點(diǎn)，同樣的建筑力學(xué)也存在力學(xué)所無法涉及的陳述領(lǐng)域。
2 力學(xué)在建筑領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用
2.1 建筑力學(xué)的形成
理論力學(xué)是各個學(xué)科力學(xué)的總體概括，它主要以研究物體的規(guī)律運(yùn)動為關(guān)鍵點(diǎn)，一般情況下是涵蓋著三個方面的內(nèi)容的，其中靜力學(xué)的研究方向主要以物體在力的影響下保持平衡狀態(tài)所呈現(xiàn)的規(guī)律，同時還對各種力量之間的平衡必備因素進(jìn)行考量，并建立起較為穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。除此之外，靜力學(xué)還包含著對物體的受力狀況進(jìn)行分析，以上種種都是以力學(xué)為基礎(chǔ)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(zhǔn)的計算進(jìn)行方法分解，同時它還包含著我們在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常接觸的慣性等基礎(chǔ)內(nèi)容。
2.2 形成了建筑固體力學(xué)
固體力學(xué)是力學(xué)范疇中對固體進(jìn)行機(jī)械研究的學(xué)科，重點(diǎn)研究方向是固體在外界因素的影響下發(fā)生的相關(guān)變化，通常情況下涵蓋著材料力學(xué)及塑性力學(xué)等方面，主要是由于這部分力學(xué)內(nèi)容也是具有固體力學(xué)性質(zhì)的。固體力學(xué)與力學(xué)理論是相互聯(lián)系的，而力學(xué)中的基礎(chǔ)力也就是材料力學(xué)的理論根本。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平不斷發(fā)展的時代背景下，我們可以發(fā)現(xiàn)，計算機(jī)被廣泛應(yīng)用到了各大領(lǐng)域中，而分子動力學(xué)等微量模擬方法等由于強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢，也在固體力學(xué)及實(shí)際工程項(xiàng)目中得到了發(fā)展及應(yīng)用，這與力學(xué)基礎(chǔ)同樣是不可分割的。
3 力學(xué)在土木工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用
我國的各大城市都存在著一定的標(biāo)志性建筑，這不僅能夠?yàn)槌鞘性鎏砩�，更能夠在一定程度上帶動城市的旅游發(fā)展等，使其成為代表城市的標(biāo)志。而我國的石拱橋就是鮮明的例子，在全球范圍內(nèi)只要一提到石拱橋就會聯(lián)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(wěn)定狀態(tài)，力系之間是怎么保持平衡的呢。我們可以先進(jìn)行假定情況推理，如果拱橋的大體結(jié)構(gòu)是由四塊基石共同組成，那么為了保持力的平衡，左右結(jié)構(gòu)是要達(dá)到均等狀態(tài)的，相對應(yīng)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(jìn)行推理。
首先，我們可以對石塊進(jìn)行分開研究，主要研究內(nèi)容應(yīng)當(dāng)圍繞受力狀況進(jìn)行，同時對石塊進(jìn)行作用力標(biāo)注，運(yùn)用我們所學(xué)到的知識對其進(jìn)行分解計算，并列出等式。
其次，我們還需要對第二塊石塊進(jìn)行受力狀況考量，而后推進(jìn)的步驟與上述內(nèi)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?fàn)顟B(tài)下的內(nèi)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(dāng)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(jù)力的平衡計算，就可用于設(shè)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(jīng)濟(jì)化，減低成本投入。
綜上所述，建筑的發(fā)展與力學(xué)密切相關(guān)。我們甚至可以這樣想，如果沒有力學(xué)進(jìn)行力量支撐，那么工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就難以保證，建筑行業(yè)的發(fā)展也將存在滯后性特點(diǎn)，大量具有標(biāo)志性的建筑物也就難以形成。而力學(xué)與建筑力學(xué)的融合，也是當(dāng)今社會的發(fā)展趨勢，同樣也是提高我們力學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的重要保障，因此他們二者是共同發(fā)展的。所以不難發(fā)現(xiàn)，土木三大力學(xué)在生活中的應(yīng)用是具有重要意義的。
參考文獻(xiàn)：
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