鄭華
摘要:隨著我國經濟的快速發(fā)展,我國在土木工程領域發(fā)展也十分迅速,興建了大量的道路橋梁與土木建筑。在土木工程發(fā)展過程中,離不開力學技術作為支撐,通過在土木工程中應用力學能夠大大提升土木建筑的質量與可靠性。因此本文主要介紹了土木工程力學的發(fā)展,分析了土木工程中力學理論的實際應用,以及如何控制和實現(xiàn)土木工程力學技術。
關鍵詞:土木工程;工程力學;技術控制;技術實現(xiàn)
隨著土木工程的發(fā)展,力學越來越成為土木工程設計與施工過程中需要重點考慮、重點應用的關鍵性因素。當前力學在土木工程中的重要性主要表現(xiàn)為以下兩個方面,一方面,在土木工程領域,樁基基礎、樁基深度等都離不開力學體系的支持;另一方面,力學技術也是土木工程在建設獨特造型的建筑時必不可少的理論基礎,例如:比薩斜塔、空中花園等獨特的土木建筑都離不開力學技術原理支撐。
一、土木工程力學技術發(fā)展的概述
土木工程雛形自古就存在,經過近代工業(yè)的發(fā)展,土木工程的范疇日漸擴大。同時,土木工程的開發(fā)流程也日漸完善,目前土木工程已經形成了實地考察、土木設計、施工錢準備、施工技術優(yōu)化、工程驗收等環(huán)節(jié)。在土木項目開展過程中,由于當前土木項目結構日益復雜,提升了土木項目的修建難度,同時,土木項目在完工后,相關部門對于土木項目的安全性和穩(wěn)定性也有著較高的要求,這就需要在土木工程設計和施工的過程中遵循一定的力學原理,從而確保土木工程在完工后,其材料具有較高的強度和穩(wěn)定性,確保土木工程結構在受力情況下的平衡。
二、土木工程中力學理論的實際應用
(一)土木工程中的壓力應用研究
壓力理論在土木工程設計和施工環(huán)節(jié)均有著重要應用,在進行工程建筑設計與施工的過程中,首先需要充分考慮到建筑物實際需要承受的壓力,并根據(jù)相關需要選擇施工材料以及施工技術。例如:在進行施工材料選擇的過程中,需要充分考慮材料需要承受的壓力,來計算和選擇材料所需廣度與寬度,除此之外,在進行施工的過程中也需要根據(jù)壓力情況來設計施工步驟,從而確保建筑施工的安全性,提升建筑施工的效率。
(二)土木工程中的摩擦力應用研究
摩擦力在土木工程施工過程中的應用主要體現(xiàn)在兩個方面,一方面是應用于土木施工材料的運輸過程中,在材料運輸?shù)倪^程中,通過摩擦力可以對施工材料的運 輸方向進行調整,提升運輸?shù)谋憬菪?另一方面,摩擦力在施工環(huán)節(jié)也有重要應用,借助摩擦力能夠幫助將壓力面的受壓情況進行放大,從而提升土木工程項目整體的穩(wěn)定性。
(三)土木工程中的重力應用研究
重力的應用一方面能夠幫助施工人員對各個階段的建設施工情況進行檢測和優(yōu)化調整,另一方面,重力系數(shù)也能夠幫助材料檢測人員檢測入場前的材料質量情況,根據(jù)重力系數(shù)指標判斷相關材料是否符合施工標準,進而提升施工質量和建筑物的安全性。
(四)土木工程的合力應用研究
從上述內容可以看出,不同的力作用在了工程的不同環(huán)節(jié)和結構中,而合力作為上述各類作用力的綜合效果,根據(jù)能量守恒定律,不同作用力可以產生合力作用。在建筑工程施工過程中,借助合力對于材料的影響,能夠跟合力的計算對材料進行優(yōu)化處理,進而使建筑物的合力處于一個平衡的過程中,達到保持建筑結構整體穩(wěn)定的目的。
三、土木工程力學技術的控制與實現(xiàn)
(一)土木工程中的材料選擇
在施工過程中具體選擇何種材料需要依據(jù)工程施工的外觀要求和對材料的性能要求綜合選擇。土木工程中的材料大體可以分為塑性材料和脆性材料兩大類,其中塑性材料整體的彈性能力以及應力能力要高于脆性材料,因此在土木工程施工過程中,在受力結構的關鍵部位需要盡可能選擇塑性材料來提升土木工程結構的應力能力。而在塑性材料的施工過程中,塑性材料的根據(jù)其應力能力主要分為彈性階段、塑性階段、強化階段和破壞階段,為此相關施工人員需要依據(jù)具體的施工情況考慮如何應用塑性材料,確保材料在施工過程中起到應有的效果。
(二)土木工程的預應力施工
土木工程在發(fā)展過程中不斷涌現(xiàn)出新的施工材料與施工技術,這些施工材料與施工技術的改進推動著土木工程不斷向前發(fā)展,在這些新的施工技術中,預應力施工是當前土木工程領域廣泛應用的一類施工技術。以建筑工程為例,在當前部分建筑工程在樁基施工的過程中應用這一技術,預應力施工能夠使樁基工程整體能夠形成一個向內的核心壓力,從而抵消結構在承重期間產生的荷載壓力,這能夠提升后期建筑物的穩(wěn)定性,同時隨著預應力施工技術水平的提升,預應力施工在解決墻體開裂以及承載力不足方面也具有重要應用,這主要基于預應力施工能夠加固整體建筑工程,提升建筑工程的受力能力,同時預應力施工所占據(jù)的面積較小,通過施工較小的面積就能夠達到良好的加固工程的效果。
(三)土木工程中的結構選擇
在土木工程施工過程中,土木工程結構與力學有著直接的關系,因此,在進行土木結構設計的過程中,設計人員需要充分考慮土木結構的實際受力情況對橋梁結構進行分析,例如:在設計土木梁的過程中,設計者需要充分考慮梁的受力情況,在充分考慮梁自重減輕問題的同時,結合梁截面抗彎模量,進而選擇出合適的梁截面,并在安裝梁時,充分考慮其受力情況,使梁在安裝后能夠達到設計的要求和標準。
參考文獻
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