浅谈力学在土木工程中的应用与发展

李兴娟

（太原铁路机械学校 山西太原 030006）

一、综合论述力学理论内容

力学是基础性的学科内容，具体在推演规律中表现出极强的普遍性，能够为解决多种工程问题提供必要的技术支持，是专业性且科学性的理论依据。当然，力学本质上可以归属于技术类学习科目，包含工程学方面的多种原理，特别的在计算方法归纳和测试程序总结方面都具有绝佳的应用优势。力，可以认定为物体之间的相互作用，当单一物体受力，即表明存在另外施加外力的物体，两者分别代表受力方和施力方。同时，结合力独有的性质特征，相应的分析力表达的作用效果，完成多个类别的力量分类，可以更加详尽的进行力学分析，突出力学理论知识应用的辩证性探究成果。具体在力学论中，主要内容穿插在力学知识学习的全过程，涵盖力的合成与分解，并且实现力的平衡等，逐步延伸为力学知识学习的重要前提。力学所表现的特性，促使其来源于生活并且受用于生活，通过多种实践研究，通过力学知识，可以将生活中的实际问题予以简化，在现实情形允许的条件下，更好的做出总结，解决生活困难，提出适宜的策略措施[1]。

也就是说，通过土木工程与力学知识的相互融合，更好的使用力学思想解决实际问题，确保土木工程施工建设质量达标，开展施工全过程的监督管理，更好地进行土木工程建设工作解释，表达力学理论知识在工程应用中的实际现象。在力学与土木工程之间的关系十分鲜明，两者之间相互促进的同时，也可以在协同作用下，实现共同发展进步的目的。通过力学理论在土木工程建设环节的广泛应用，土木工程建设过程表现出极强的科学性，进一步提升工程施工质量。在探究建筑物各个零部件组成，分析其实际的受力情况，更好的借助力学知识进行延伸，保障建筑物内各个部分都是相互制约的，维持在平衡局面上，突出工程建设方法的高效应用价值。由此，随着力学理论的长期发展，相应地做出土木工程建设技术检验，探究相关技术实践应用的科学性成果，合理的做出工作总结。也能够结合土木工程建设阶段遇到的现实性问题，辩证的进行困难分析，在真实的工程实践中，逐步完成全新力学理论知识的摸索工作，力求获得更广阔的力学理论应用，加快力学研究取得全新突破[2]。

二、力学与建筑力学之间的关系

相较于力学本质，是物理学的一类分支，作为基础性的学科，更加突出了力学理论知识的研究应用效果。具体可以将力学内容进行分门别类，由于力学是生活中的总结，所以，借助专业化的力学知识，更好地完成现实生活问题解决，将生活中的现象予以科学性的总结概括。建筑力学是归属于土木工程建设中的内容，作为工程建设基础，细致地做出类别划分，都是在力学的基础上进行延伸。也就是说，由于力学的持续性发展，与建筑工程之间建立紧密的联系，特别是在极端的条件下，很多不能通过实验方式解决的现实问题，都可以借助力学原理的应用，相应地做出总结，分辨土木工程中所涉及的力学问题，更好的加快我国力学理论发展速率。可以将力学原理看作是建筑力学的核心，而相应的建筑力学是依据力学原理为基础，在土木工程方面所做的延伸，更加补充说明了力学原理的细节性内容。两者在学科上的关系是交叉性的，相互之间存在联系的同时，又彼此独立存在，不能一概而论。

随着近代工业革命愈发重要，加快土木工程发展，促使其逐步成为完善的工程的体系，延伸出多个施工项目，不仅仅包括建筑工程，同时在公路桥梁等方面也发挥积极作用。所以，在、土木工程建设内容更加多样化，内涵特点逐步明确，展现出日益丰富的发展趋势，所以，需要强化土木工程建设工作开展，专注于全过程监督，提前完成施工初期的勘察工作，保障施工准备是全面的，更好的做出施工技术选择，并关注施工质量监督工作开展，推进土木工程施工建设发展，落实好施工控制与目标实现。结合土木工程施工技术选择，在工程结构愈发复杂的情形中，需要保障土木工程施工建设的完整性，遵循相应的力学原理指引，保障施工过程的科学性。特别是在约束土木工程使用方面，尽可能地提升对工程项目安全性的性能监督，强化工程项目基本能力。对比力学与建筑力学两者关系特点，在相互发展环节，更突出了彼此促进的积极性，依据力学为基础，详细的展开建筑结构的受力情况分析，提升分析过程的准确性，更好地完成分析结果总结，更好地展现建筑力学的效用价值。

三、土木工程中如何应用力学理论知识

将力学理论融入土建工程中，展现积极的应有效果，更好地提升土木工程建设的安全性，确保施工结构的完整程度，更加明确的突出土建工程项目结构特点。正是由于结合了力学理论基础，在工程实施阶段，相应地做出多个角度内容延伸时，着眼于建筑细节深究，落实力学知识体系创建工作外，表达了设计理想的现代化，更好地突出建筑结构设计的创新设性，保障土木工程施工每个流程都能与力学知识一一匹配，全面地做出力学理论知识应用研究。

1.压力

在土木工程建设环节，力学理论做出更加详细的类别划分，其中压力理论作为重要组成，在土木工程设计和施工阶段有十分广泛的应用。结合真实土木工程建设实际而言，对于案例中明确指出的项目施工要求，依据相关标准为前提，完成具体的施工方案制定工作，强化施工计划的实践应用效果。当然，在土木工程的施工流程中，综合性地做出工作考量评估，知晓具体的施工工艺选择，确定好最终的施工材料，从而提升压力理论在土木工程建设环节的真实应用价值。在项目施工活动开展时，预先完成施工材料选择，充分应用压力知识，结合实际工程特点，确立使用的材料类型，保障施工材料的宽度和长度数值都已完成压力测试，确保施工顺序是合理且科学的。由于压力理论知识应用，促使土木工程项目建设更加专业，充分关注压力系数，促使工程项目处于允许的压力承担数值范围内，进一步提升项目工程施工质量，加快工程项目整体的施工速率。

2.合力

分析土木工程中的力学理论应用，不同施工节点，作用在工程项目上力是不同的，都发挥了各自独有的力能效用。其中，合力作为多个力能的集合，表现出较强的综合性。依照能量守恒定律，分析不同作用力，相应的进行叠加，产生合力并展开分析，总结归纳出土木工程力学应用中最为常用的原理。深入的进行合力理论分析，将施工环节中涉及的多个复杂情况进行简化，对于合力的分析，延伸成为多个力的综合，更好的化繁为简，提升力学理论知识应用，降低土木工程实际建设分析难度。可以借助杠杆的作用，完成沉重的建筑材料移动，尽可能地减少无用功损失，突出施工方法应用的科学性。由于合力效应作用，更加直接的作用于工程施工材料上，通过区分合力效应，促使合力效应表现出趋于平衡的实际现象，确保项目工程施工环节中所有力学现象形成整体，维持在良好的相互制衡状态，有效的提升土木工程施工过程的稳定性，落实好项目施工体系建立工作。

3.重力

重力理论是应用最为广泛的力学理论内容，对于土木工程来说，重力学理论十分重要，更好的发挥理论应用效果，专注于土木工程的施工环节优化，提升工程设计方案的实践效果。对于重力相关的理论知识，结合土木工程施工的不同阶段，知晓各个材料之间的相互作用力，依照牛顿力学公式，完成准确的数值计算，提升土木工程施工设计环节的科学性。要求工程项目全部设计内容都按照施工要求予以设定，充分满足工程建设的施工条件，并且在之后施工结束后，按照工程特点，完成重力试验，确保土木工程测试指标均达到标准。还有就是做好工程建设的准备工作，将所采购的全部施工材料进行检测，积极的应用重力知识，确认施工材料的基本性能，通过科学的重力计算结果，相应的完成材料选择，提升施工准备过程的工作效率，在源头上提升土木工程的施工安全系数。具体在实践环节，针对重力与反力两项内容，结合其相互作用的关系特点，简化施工运输工作，协调力能关系的同时，更好地进行功能关系调节。对于重力学理论在土木工程的应用工作分析，强化土木工程实际的施工效率，专注于施工质量检测结果，依照计算公式保障数据结果的准确性，更科学地进行施工方案设计，并且保障施工材料选择工作的专业性，加快建设施工环节的运输速率，提升工程项目整体的安全性，保障土木工程建设施工活动更加高效，能够在约定的期限内圆满完成。

4.摩擦力

另一项常见的力学形式就是摩擦力，特别是在土木工程建设环节，也表现出极为广泛的应用效果，具体有利于突出建筑工作开展。在土木工程施工建设环节，需要使用多个滑轮，从而通过滑轮的作用，转变原有的施工材料运送方向。通过实际滑轮受力情况分析，综合性的探究摩擦力应用结果，需要借助科学的工作策略，尽可能地减低阻力影响，改善材料运输环节的阻力做功造成的能源损耗。为从根本上转变摩擦力的不良影响，提升工程建设的整体效率，提供必需的工作引导。可是在实际的接触作业环节，需要对摩擦力的影响进行全面分析，由于摩擦力存在，压力面实际承受压力额度增大，知晓摩擦力产生原因，合理地进行力学应用，有利于提升土木工程整体建设的稳定性。在土木工程建设环节，积极地进行摩擦系数调整，进一步提高施工工艺应用效率，强化材料自身特点，注重成本控制，削弱功率损耗，保障施工企业运营利益的同时，更好地强化土木工程建设成果。

四、力学未来在土木工程中的发展展望

由于力学技术注重理论应用，直观表现在土木工程中涵盖三个层次内容，随着三个力学板块的真实实践，相继延伸出更为具体的土木工程力学施工管理技术。在材料力学技术中，核心内容构成就是材料，通过分析应用材料的外貌特点，探究其施工稳定性，更好的知晓其物理强度性质。在理论力学技术中，结合多个工程结构，综合性地看待构件的受力平衡效果，总结出相应的实践结论。对于结构力学技术中，分析土木工程的受力规律，并且知晓传力规则，从而完成受力后的变形规律验证。具体结合土木工程发展趋势，更多的是结合了建筑力学理论，并且广泛的予以应用，并突出了建筑施工效果。

1.理论力学

建筑理论力学的研究本质是采用辩证的思维，科学的看待物体运动规律，是包括动、静力学和运动学的一般力学。在分析静力学内容时，根据物体自身处于受力平衡状态时，分析该物体承受的多种作用力都需要满足的条件，并且将物体的作用力分析方法进行简化，得出最终结果。动力学侧重于分析物体的机械运动过程，探究与作用力之间的关系。而运动学则是在几何角度上完成物体运动过程探究，不分析物体运动的实际原因[3]。

2.固体力学

固态力学作为力学学科中的分支内容，主要是研究刚体力学的基本性质，通过专业性的理论研究，分析固体在接受外力影响时，所表现出的行为，结合变形和温度特点，更加细化的完成学科类目划分。对于单杆结构来说，是材料力学主要的研究队形，需要对固体性质进行分类，验证单杆的拉伸、弯曲特性，判断单杆的刚度和强度，从而计算出单杆的稳定性，充分且全面的做出力的分解与合成判断，确保单杆的受力平衡。在计算机技术的长期发展中，固体力学具有更加广泛的应用，推进了模拟法和数字结构建模策略的积极扩张。

3.流体力学

流体力学则是将流体流动与平衡的机械运动总结成一般规律，广泛地应用于工程实践当中，涵盖物理浮力规律和附体稳定液力平衡等多种理论。主要的研究对象是流动的物体，气体或是液体，随着工业实践应用，流体力学获得广泛关注。在我国的都江堰水工系统建造案例中，充分应用流体力学，突出土木工程建设成果，当然，在流体力学的油气生产领域应用中，更加快了应用速率，表现出较强的应有优势。

结语

土木工程可以表达为工程力学的外在形式，是核心组成，通过长期的延伸发展，形成了更加稳固的关系，共同组建成不可分割的整体。通过可靠的力学支持，土木工程结构更加稳定，安全系数较高，创设出众多令人惊艳的建筑作品。因此，随着未来土木工程建设的扩展进步，深入地开展土木工程力学理论探究，依据力学基础知识，将力学理论应用在全部工程施工阶段，更好地提升工程项目建设的稳定性，强化项目设计成果，突出成本控制工作优势。