新时代背景下力学在土木工程中的实践

沈默思

摘    要：本文首先阐述了力学在土木工程中所应用理论知识研究，接着分析了新时代背景下力学在土木工程中的实践应用。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：新时代背景下;力学;土木工程;实践

1  引言

力学理论知识作为土木工程施工技术的关键保障，为土木工程建筑未来发展贡献了力量。在新时代背景下，不断进行技术创新。虽然力学在土木工程建设中的应用已经达到较高水准，力学理论、土木工程技术的发展更是面貌一新，但在力的综合应用上还需要继续探究，持续进行力学理论的研究，促使施工技术不断进步。

2  力学在土木工程中所应用理论知识研究

在力学的应用范畴内，土木工程建设与设计属于较早的涉及领域，我国在高等教育中经常会设立土木工程专业，对于高等教育中土木工程专业所涉及到的力學专业理论知识主要包括理论力学、弹性力学、土力与岩石力学、结构力学等主要学科。其中理论力学在土木工程中应用时会与物理知识练习紧密，多研究对象主要为刚体，探究内容主要涉及作用力和物体运动的关系，而其他力学学科则探究的对象大多为变形体，演技内容主要涉及到不同力系的平衡或者简化问题。如材料力学主要研究不同作用力对所研究对象形变的影响，常涉及杆件的弯曲变形等，主要计算包含强度与刚度等内容;结构力学主要研究内容为杆件结构的基本原理及不同结构的具体受力情况;弹性力学主要使用近似的方法对实体结构受到外力作用的应力及位移变化等;土力学主要研究地基的应力变形情况，也会对土木工程所包含的土坡、挡风墙设计进行计算;岩石力学主要研究岩石地基、土木工程地下工程等稳定性和基本设计方法。此外，对于土木工程所涉及到的专业力学知识还可划分为结构力学与弹性力学两大类。其中，弹性力学在土木工程中的使用是基于高等数学体系进行建设的，主要分析方法为微单元的方法，对于弹性力学分析通常不会引入计算假设，而结构力学在土木工程中使用会具有较为明显的工程特征，计算时可简化的模型包括质点或者杠杆，需要引入一定的计算假设，如平面截面的计算假设，以此来设立基本的计算和设计理念。对于这两类力学，弹性力学的计算可使用简单材料力学进行计算，但需要借助于偏微分方程组方法来满足假设较少的情况，故该类型力学学科计算的灵活性不够高，解答的容易性也不够强，但由于其理论性和科学性相对较强，在实际土木工程中使用时会经常用到，实际使用时要尤其注意弹性力学的求解方法与技巧，从而提升实际计算的科学性和准确性。

3  新时代背景下力学在土木工程中的实践应用

力学在土建工程中的有效运用，不仅有利于提升土木工程项目的安全性能，还能够保证施工结构的完整性以及明确性，根据力学理论基础实施多个方面内容的拓展，重点要从建筑细节进行深入分析、力学知识体系的构建，在经济环保得到保障的基础上，融合现代设计理念对建筑构造实施创新设计，还需要对项目施工不同阶段的力的作用进行有效分析。

3.1   压力在土木工程中的应用

在土木工程建设中力学基本知识压力、摩擦力以及重力等相关知识都能为其提供科学的理论支持，这些力学知识也是实际应用探究工作中至关重要的内容，更是对开展现代土木工程活动工作时必须关注的焦点。建筑物无论是建设的广度与宽度，还是工程的材料上在施工过程中都会受到最大承受压力的直接影响。在土木工程施工中通过将压力知识有效地进行运用，在不断扩大其施工应用范围的同时，很好的帮助土木工程结构增强稳定性。作一假设，如果项目工程对象为桥梁，受压状况则是关键的参考数据，所以应该以桥梁及桥墩为参考依据，而桥梁稳定性指标必须达到上述数据并以此为依据进行评估，只有桥梁稳定性指标达到规范标准时，施工质量才能够得到全面的保障。施工完成后相关工作人员依据测量数据对建筑物中的承压能力水平进行评定，确保建筑物整体质量达到规范标准。从分析中得出在土建工程施工中，压力在施工作业环节不仅仅只是建筑物验收评估的关键参考数据，作为一项重要指标，它对检验工程质量至关重要。对于整个工程能否达标通过质量评估，在其中压力起着决定的作用。

3.2  摩擦力在土木工程中的应用

摩擦力作为固体力学中的动力学，对复杂结构的仿真分析将在工程设计中充分得到发展与实际应用。因此，摩擦力的相关知识在土木工程建设中也将被广泛得到应用。摩擦力在土木工程施工中的实际应用通常是施工过程中起吊材料所用的力通过滑轮的运动方向对其加以调整改变，相关工作人员在实际操作中可以将原有阻力进行转化，通过这样的改变，在工程建设中使其转化为材料运输的动力。通过对不同部件连接部位凭借扩大接触面，使施工过程中的接触面（压力面）的受压能力得到有效提高，在这一过程中摩擦力与重力同时起到关键作用，这就是摩擦力实际应用的具体体现，这也促使土木工程建筑的稳定性得到进一步的提高。在土木工程建设中科学合理地运用摩擦力，可以用一种更加有效的方式来促进建筑的稳定性提升，通过在施工技术中促使其实践运用，在很大程度上降低了施工成本。在新经济常态背景下力学理论知识在土建工程中得以充分应用，从目前我国土木工程各类型施土建设状况来看，力的有效运用推动了施工技术的持续发展，同时也促使其应用的范围更加广泛。

3.3   重力在土木工程中的应用

采用力学原理解决实际遇到的问题，可以加快施工进度。而重力作为力学中最主要的部分应用于其中，以应用工具的形式对施工前后进行综合测试分析。与重力相关的运算公式是重力作为物理学中的主要应用工具，在施工前期通过这些运算公式，对不同施工时期力的作用实施分析、对不同材料力的作用加以研究，能够在没有进入施工期就有效帮助实现测试实际施工效果，将施工过程中的潜在疑难杂症等问题及时发现进行处理。选择施工材料时必须要考虑重力因素，而且不能只局限于一些小的项目，需要将重力因素在整个施工环节中全面考虑。同时要融合项目中的稳定因素实施综合考虑。由于重力是检测土建工程质量的主要指标，所以需要从不同的视野去全面考虑各种压力因素，在土建工程中综合应用各种力，要么实施融合使用，要么分开使用，促使土木工程施工中最大化发挥力学的作用，能够有效帮助施工材料的运输，实现对有用功率和无用功率之间关系的调节，促使整体施工效率增强。

3.4  合力作用在土木工程中的应用

真正地在土建项目施工中运用能量守恒定义，也是对力学实施合理应用的体现，具有深远的意义。不同的力学知识能够单独发挥作用，在土木工程中不同的力形成的合理也得到普遍运用，采取能量转换的方式将不同的力叠加，然后直接利用对稳定性和效率的提高大有帮助。依据材料的特性将其自身的力进行叠加而形成合力，对整个项目的稳定性也能起到更好的保障。施工重力的相互平衡，能帮助稳定整体施工结构，平衡施工中的不同力，其相互平衡作用应用价值极大。

4  结束语

总结可得，力学在土木工程中的应用研究具有较为重要的意义和作用。通过对力学基本理论知识的研究，可将不同力学知识合理应用于土木工程施工的不同阶段，还可通过对力学相关分析计算方法的研究来实现对土木工程施工基本性能检测，以此来提升施工的安全性和稳定性。现有力学在土木工程中的应用主要包括不同作用力的工程应用，如压力在土木工程中实际应用主要涉及到施工工作的参考数据和工程质量的重要衡量指标等，之后力学在土木工程中的应用还会涉及到计算机模拟、形成建筑自身力学理论等。

参考文献：

[1] 王冰冰，孙静.力学在土木工程中的应用[J].科技经济导刊，2020（6）.

[2] 苏星.土木工程力学技术的控制与实现[J].江西建材，2019（8）.

[3] 高雅巍.力学在土木工程中的应用[J].居舍，2019（22）.