淺談力學在土木工程中的應用與發展

李興娟

（太原鐵路機械學校 山西太原 030006）

一、綜合論述力學理論內容

力學是基礎性的學科內容，具體在推演規律中表現出極強的普遍性，能夠為解決多種工程問題提供必要的技術支持，是專業性且科學性的理論依據。當然，力學本質上可以歸屬于技術類學習科目，包含工程學方面的多種原理，特別的在計算方法歸納和測試程序總結方面都具有絕佳的應用優勢。力，可以認定為物體之間的相互作用，當單一物體受力，即表明存在另外施加外力的物體，兩者分別代表受力方和施力方。同時，結合力獨有的性質特征，相應的分析力表達的作用效果，完成多個類別的力量分類，可以更加詳盡的進行力學分析，突出力學理論知識應用的辯證性探究成果。具體在力學論中，主要內容穿插在力學知識學習的全過程，涵蓋力的合成與分解，并且實現力的平衡等，逐步延伸為力學知識學習的重要前提。力學所表現的特性，促使其來源于生活并且受用于生活，通過多種實踐研究，通過力學知識，可以將生活中的實際問題予以簡化，在現實情形允許的條件下，更好的做出總結，解決生活困難，提出適宜的策略措施[1]。

也就是說，通過土木工程與力學知識的相互融合，更好的使用力學思想解決實際問題，確保土木工程施工建設質量達標，開展施工全過程的監督管理，更好地進行土木工程建設工作解釋，表達力學理論知識在工程應用中的實際現象。在力學與土木工程之間的關系十分鮮明，兩者之間相互促進的同時，也可以在協同作用下，實現共同發展進步的目的。通過力學理論在土木工程建設環節的廣泛應用，土木工程建設過程表現出極強的科學性，進一步提升工程施工質量。在探究建筑物各個零部件組成，分析其實際的受力情況，更好的借助力學知識進行延伸，保障建筑物內各個部分都是相互制約的，維持在平衡局面上，突出工程建設方法的高效應用價值。由此，隨著力學理論的長期發展，相應地做出土木工程建設技術檢驗，探究相關技術實踐應用的科學性成果，合理的做出工作總結。也能夠結合土木工程建設階段遇到的現實性問題，辯證的進行困難分析，在真實的工程實踐中，逐步完成全新力學理論知識的摸索工作，力求獲得更廣闊的力學理論應用，加快力學研究取得全新突破[2]。

二、力學與建筑力學之間的關系

相較于力學本質，是物理學的一類分支，作為基礎性的學科，更加突出了力學理論知識的研究應用效果。具體可以將力學內容進行分門別類，由于力學是生活中的總結，所以，借助專業化的力學知識，更好地完成現實生活問題解決，將生活中的現象予以科學性的總結概括。建筑力學是歸屬于土木工程建設中的內容，作為工程建設基礎，細致地做出類別劃分，都是在力學的基礎上進行延伸。也就是說，由于力學的持續性發展，與建筑工程之間建立緊密的聯系，特別是在極端的條件下，很多不能通過實驗方式解決的現實問題，都可以借助力學原理的應用，相應地做出總結，分辨土木工程中所涉及的力學問題，更好的加快我國力學理論發展速率?？梢詫⒘W原理看作是建筑力學的核心，而相應的建筑力學是依據力學原理為基礎，在土木工程方面所做的延伸，更加補充說明了力學原理的細節性內容。兩者在學科上的關系是交叉性的，相互之間存在聯系的同時，又彼此獨立存在，不能一概而論。

隨著近代工業革命愈發重要，加快土木工程發展，促使其逐步成為完善的工程的體系，延伸出多個施工項目，不僅僅包括建筑工程，同時在公路橋梁等方面也發揮積極作用。所以，在、土木工程建設內容更加多樣化，內涵特點逐步明確，展現出日益豐富的發展趨勢，所以，需要強化土木工程建設工作開展，專注于全過程監督，提前完成施工初期的勘察工作，保障施工準備是全面的，更好的做出施工技術選擇，并關注施工質量監督工作開展，推進土木工程施工建設發展，落實好施工控制與目標實現。結合土木工程施工技術選擇，在工程結構愈發復雜的情形中，需要保障土木工程施工建設的完整性，遵循相應的力學原理指引，保障施工過程的科學性。特別是在約束土木工程使用方面，盡可能地提升對工程項目安全性的性能監督，強化工程項目基本能力。對比力學與建筑力學兩者關系特點，在相互發展環節，更突出了彼此促進的積極性，依據力學為基礎，詳細的展開建筑結構的受力情況分析，提升分析過程的準確性，更好地完成分析結果總結，更好地展現建筑力學的效用價值。

三、土木工程中如何應用力學理論知識

將力學理論融入土建工程中，展現積極的應有效果，更好地提升土木工程建設的安全性，確保施工結構的完整程度，更加明確的突出土建工程項目結構特點。正是由于結合了力學理論基礎，在工程實施階段，相應地做出多個角度內容延伸時，著眼于建筑細節深究，落實力學知識體系創建工作外，表達了設計理想的現代化，更好地突出建筑結構設計的創新設性，保障土木工程施工每個流程都能與力學知識一一匹配，全面地做出力學理論知識應用研究。

1.壓力

在土木工程建設環節，力學理論做出更加詳細的類別劃分，其中壓力理論作為重要組成，在土木工程設計和施工階段有十分廣泛的應用。結合真實土木工程建設實際而言，對于案例中明確指出的項目施工要求，依據相關標準為前提，完成具體的施工方案制定工作，強化施工計劃的實踐應用效果。當然，在土木工程的施工流程中，綜合性地做出工作考量評估，知曉具體的施工工藝選擇，確定好最終的施工材料，從而提升壓力理論在土木工程建設環節的真實應用價值。在項目施工活動開展時，預先完成施工材料選擇，充分應用壓力知識，結合實際工程特點，確立使用的材料類型，保障施工材料的寬度和長度數值都已完成壓力測試，確保施工順序是合理且科學的。由于壓力理論知識應用，促使土木工程項目建設更加專業，充分關注壓力系數，促使工程項目處于允許的壓力承擔數值范圍內，進一步提升項目工程施工質量，加快工程項目整體的施工速率。

2.合力

分析土木工程中的力學理論應用，不同施工節點，作用在工程項目上力是不同的，都發揮了各自獨有的力能效用。其中，合力作為多個力能的集合，表現出較強的綜合性。依照能量守恒定律，分析不同作用力，相應的進行疊加，產生合力并展開分析，總結歸納出土木工程力學應用中最為常用的原理。深入的進行合力理論分析，將施工環節中涉及的多個復雜情況進行簡化，對于合力的分析，延伸成為多個力的綜合，更好的化繁為簡，提升力學理論知識應用，降低土木工程實際建設分析難度。可以借助杠桿的作用，完成沉重的建筑材料移動，盡可能地減少無用功損失，突出施工方法應用的科學性。由于合力效應作用，更加直接的作用于工程施工材料上，通過區分合力效應，促使合力效應表現出趨于平衡的實際現象，確保項目工程施工環節中所有力學現象形成整體，維持在良好的相互制衡狀態，有效的提升土木工程施工過程的穩定性，落實好項目施工體系建立工作。

3.重力

重力理論是應用最為廣泛的力學理論內容，對于土木工程來說，重力學理論十分重要，更好的發揮理論應用效果，專注于土木工程的施工環節優化，提升工程設計方案的實踐效果。對于重力相關的理論知識，結合土木工程施工的不同階段，知曉各個材料之間的相互作用力，依照牛頓力學公式，完成準確的數值計算，提升土木工程施工設計環節的科學性。要求工程項目全部設計內容都按照施工要求予以設定，充分滿足工程建設的施工條件，并且在之后施工結束后，按照工程特點，完成重力試驗，確保土木工程測試指標均達到標準。還有就是做好工程建設的準備工作，將所采購的全部施工材料進行檢測，積極的應用重力知識，確認施工材料的基本性能，通過科學的重力計算結果，相應的完成材料選擇，提升施工準備過程的工作效率，在源頭上提升土木工程的施工安全系數。具體在實踐環節，針對重力與反力兩項內容，結合其相互作用的關系特點，簡化施工運輸工作，協調力能關系的同時，更好地進行功能關系調節。對于重力學理論在土木工程的應用工作分析，強化土木工程實際的施工效率，專注于施工質量檢測結果，依照計算公式保障數據結果的準確性，更科學地進行施工方案設計，并且保障施工材料選擇工作的專業性，加快建設施工環節的運輸速率，提升工程項目整體的安全性，保障土木工程建設施工活動更加高效，能夠在約定的期限內圓滿完成。

4.摩擦力

另一項常見的力學形式就是摩擦力，特別是在土木工程建設環節，也表現出極為廣泛的應用效果，具體有利于突出建筑工作開展。在土木工程施工建設環節，需要使用多個滑輪，從而通過滑輪的作用，轉變原有的施工材料運送方向。通過實際滑輪受力情況分析，綜合性的探究摩擦力應用結果，需要借助科學的工作策略，盡可能地減低阻力影響，改善材料運輸環節的阻力做功造成的能源損耗。為從根本上轉變摩擦力的不良影響，提升工程建設的整體效率，提供必需的工作引導。可是在實際的接觸作業環節，需要對摩擦力的影響進行全面分析，由于摩擦力存在，壓力面實際承受壓力額度增大，知曉摩擦力產生原因，合理地進行力學應用，有利于提升土木工程整體建設的穩定性。在土木工程建設環節，積極地進行摩擦系數調整，進一步提高施工工藝應用效率，強化材料自身特點，注重成本控制，削弱功率損耗，保障施工企業運營利益的同時，更好地強化土木工程建設成果。

四、力學未來在土木工程中的發展展望

由于力學技術注重理論應用，直觀表現在土木工程中涵蓋三個層次內容，隨著三個力學板塊的真實實踐，相繼延伸出更為具體的土木工程力學施工管理技術。在材料力學技術中，核心內容構成就是材料，通過分析應用材料的外貌特點，探究其施工穩定性，更好的知曉其物理強度性質。在理論力學技術中，結合多個工程結構，綜合性地看待構件的受力平衡效果，總結出相應的實踐結論。對于結構力學技術中，分析土木工程的受力規律，并且知曉傳力規則，從而完成受力后的變形規律驗證。具體結合土木工程發展趨勢，更多的是結合了建筑力學理論，并且廣泛的予以應用，并突出了建筑施工效果。

1.理論力學

建筑理論力學的研究本質是采用辯證的思維，科學的看待物體運動規律，是包括動、靜力學和運動學的一般力學。在分析靜力學內容時，根據物體自身處于受力平衡狀態時，分析該物體承受的多種作用力都需要滿足的條件，并且將物體的作用力分析方法進行簡化，得出最終結果。動力學側重于分析物體的機械運動過程，探究與作用力之間的關系。而運動學則是在幾何角度上完成物體運動過程探究，不分析物體運動的實際原因[3]。

2.固體力學

固態力學作為力學學科中的分支內容，主要是研究剛體力學的基本性質，通過專業性的理論研究，分析固體在接受外力影響時，所表現出的行為，結合變形和溫度特點，更加細化的完成學科類目劃分。對于單桿結構來說，是材料力學主要的研究隊形，需要對固體性質進行分類，驗證單桿的拉伸、彎曲特性，判斷單桿的剛度和強度，從而計算出單桿的穩定性，充分且全面的做出力的分解與合成判斷，確保單桿的受力平衡。在計算機技術的長期發展中，固體力學具有更加廣泛的應用，推進了模擬法和數字結構建模策略的積極擴張。

3.流體力學

流體力學則是將流體流動與平衡的機械運動總結成一般規律，廣泛地應用于工程實踐當中，涵蓋物理浮力規律和附體穩定液力平衡等多種理論。主要的研究對象是流動的物體，氣體或是液體，隨著工業實踐應用，流體力學獲得廣泛關注。在我國的都江堰水工系統建造案例中，充分應用流體力學，突出土木工程建設成果，當然，在流體力學的油氣生產領域應用中，更加快了應用速率，表現出較強的應有優勢。

結語

土木工程可以表達為工程力學的外在形式，是核心組成，通過長期的延伸發展，形成了更加穩固的關系，共同組建成不可分割的整體。通過可靠的力學支持，土木工程結構更加穩定，安全系數較高，創設出眾多令人驚艷的建筑作品。因此，隨著未來土木工程建設的擴展進步，深入地開展土木工程力學理論探究，依據力學基礎知識，將力學理論應用在全部工程施工階段，更好地提升工程項目建設的穩定性，強化項目設計成果，突出成本控制工作優勢。