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工程建設(shè)中力學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用

2022-01-20 16:04:59

1. 連續(xù)體力學(xué)的應(yīng)用


力學(xué)知識中的工程力學(xué)應(yīng)用歷史較長,結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜,是一項(xiàng)值得深入探究的力學(xué)學(xué)科,其中涵蓋的多種學(xué)科理論可以在不同類型的工程建設(shè)中起到關(guān)鍵作用,為技術(shù)發(fā)展提供理論支持。連續(xù)力學(xué)是一種研究實(shí)際工程中多種結(jié)構(gòu)力學(xué)特點(diǎn)的理論知識,例如:分析建筑中梁結(jié)構(gòu)的硬度與強(qiáng)度,主結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定。隨著連續(xù)力學(xué)研究的深化,其中很多結(jié)構(gòu)模式與計(jì)算公式都出現(xiàn)了一些問題,導(dǎo)致技術(shù)理論不能順利使用。所以,研究學(xué)家以數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ),建構(gòu)理性力學(xué)觀點(diǎn),結(jié)合連續(xù)力學(xué)形成了一種新知識體系,而這種體系在如今對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性研究提供了很多幫助。


2. 固體力學(xué)的應(yīng)用


固體力學(xué)作為工程力學(xué)知識中的關(guān)鍵組成部分,也是如今工程建設(shè)當(dāng)中使用范圍廣的力學(xué)知識理論。固體力學(xué)中包含了:材料力學(xué)知識、結(jié)構(gòu)力學(xué)知識、彈力學(xué)、塑性學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)和斷裂力等內(nèi)容,而基礎(chǔ)的建筑力學(xué)知識為材料學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)等,在土木工程建設(shè)中應(yīng)用較多。例如:在實(shí)際工程建設(shè)過程中,使用材料力學(xué)知識可以保證建筑材料的韌性、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等,符合設(shè)計(jì)方案要求,為建筑施工的安全性與穩(wěn)定性提供保證,而結(jié)構(gòu)力學(xué)理論則可以保證建筑整體結(jié)構(gòu)以及各環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)的合理,彈性力學(xué)知識能夠在檢測建筑材料彈性的基礎(chǔ)上,保證建筑抗壓、抗震等性能良好。


3. 土力學(xué)和巖體力學(xué)的應(yīng)用


土力學(xué)和巖體力學(xué)作為工程力學(xué)中的重要研究學(xué)科,本身具有一定基礎(chǔ)性。在實(shí)際工程建設(shè)過程當(dāng)中,這兩門力學(xué)知識主要應(yīng)用在地基、地下開挖、地下交通建設(shè)、鉆探等方面,在如今城市建設(shè)中,較為廣泛的高層以及超高層建筑中的深基坑支護(hù)技術(shù)中也得到了運(yùn)用。在對深基坑進(jìn)行挖掘與支護(hù)時,土力學(xué)的基礎(chǔ)公式提供了重要作用,技術(shù)人員可以根據(jù)分析不同土質(zhì)力學(xué)的屬性,收集數(shù)據(jù)并加以計(jì)算,從而確定出合理的挖掘和支護(hù)措施,保證深基坑具有一定穩(wěn)定性。


在挖掘施工過程中,技術(shù)人員可以分析地下巖體的結(jié)構(gòu)特征總結(jié)力學(xué)特性,利用技術(shù)手段加強(qiáng)工程中巖體的可靠性與穩(wěn)定性,從而降低出現(xiàn)塌方、滲漏事故的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在進(jìn)行地下交通工程建設(shè)時,技術(shù)人員需要充分發(fā)揮土力學(xué)以及巖體力學(xué)的作用, 使其在交通隧道、地下車站等配套施工過程中做出支持作用[2]。


4. 計(jì)算力學(xué)理論的應(yīng)用


計(jì)算力學(xué)是一種基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和工程力學(xué)理論發(fā)展出的一種力學(xué)學(xué)科知識,其中包含了基礎(chǔ)計(jì)算力學(xué)以及工程計(jì)算力學(xué)兩個方面。工程計(jì)算力學(xué)在實(shí)際工程建設(shè)當(dāng)中起到了技術(shù)理論支持的效果,結(jié)構(gòu)中涵蓋了建筑力學(xué)、離散技術(shù)、離散技術(shù)以及軟件技術(shù),主要應(yīng)用范圍就是利用計(jì)算機(jī)軟件,結(jié)合離散化技術(shù)與數(shù)值分析技術(shù),分析整體建筑結(jié)構(gòu)是否合理, 并實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測、優(yōu)化等動態(tài)管理手段。


力學(xué)研究與工程建設(shè)技術(shù)正在不斷發(fā)展,還有很多力學(xué)學(xué)科知識已經(jīng)逐漸應(yīng)用到各個領(lǐng)域,例如:靜力學(xué)、動力學(xué)、可靠力學(xué)等等,這些力學(xué)知識都為工程技術(shù)的發(fā)展提供有利支持。技術(shù)人員通過使用靜力學(xué)與動力學(xué)概念,提升了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。工程力學(xué)是一項(xiàng)具備理論性、實(shí)用性的重要技術(shù)理論,實(shí)際應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)室研究之間存在著密不可分的聯(lián)系,例如:在實(shí)驗(yàn)室中研究材料力學(xué),可以進(jìn)一步驗(yàn)證施工材料是否符合實(shí)際工程標(biāo)準(zhǔn),為建筑質(zhì)量提供一定保證。

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