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摘要：隨著國家整體經濟建設的飛速發展，對建筑行業起到了良好促進作用，加上人們的生活水平的不斷提升，對居住環境的綜合要求也在愈加提升，這樣也促進了土木工程技術的應用與發展。土木工程在實際應用中，使用最廣泛的便是力學知識，通過借助力學知識的理論基礎，能夠對建筑工程的質量與穩定性提供保障。基于此，文章針對土木工程中的力學應用情況進行研究，首先闡述力學概念，并且對建筑力學內容進行介紹，其次對土木工程中的力學基礎理論進行分析，最后對力學知識在土木工程中的實際應用情況進行探討，旨在促進力學理論知識的應用。對工程應用具有一定的參考價值。

關鍵詞：土木工程；力學理論；應用研究

1前言

近年來，在現代化科學技術的推動下，人們社會生活中土木工程不斷給人們創造新的物質環境，已經成為現代文明的重要組成部分。土木工程建筑構造的主要基礎就是力學原理，同時也是所有建筑項目必須考慮的核心因素。在現實生活中，我們經常可以看到一些神奇的建筑結構，例如比薩斜塔、空中花園等，通過對力學原理進行深入分析，能夠將其應用到土木工程中，進而賦予建筑更加豐富多彩的體現形式。

2力學概述

力學本身就是物體之間產生的相互作用，也就是當一個物體受到力的作用時，其自身的整體情況會產生相應的變化，同時會將這個力轉移給另一個物體。對于施加這個力的物體而言，前者主要為受力物體，后者主要為施力物體，根據力學的性質與效果將其分成兩類，其中前者主要有重力、摩擦力及電磁力等；后者主要包括壓力、支持力及阻力等。在力學原理中，最為主要的內容就是力的合成、分解及平衡作用，這部分內容貫穿力學，也是相關學習的基礎。力學本身來源自生活，因此實際中可以用力學方法簡化生活問題，并采取有效解決措施。通過將力學理念應用到土木工程中，不僅能夠對具體環節的施工質量作出保證，同時也能夠很好的解釋工程項目中的力學現象。

3土木工程建筑力學內容

土木工程中的建筑力學內容需要圍繞實際項目展開，同時可以將其分為理論力學、材料力學以及結構力學。其中結構力學指的是物體在受力情況下會對自身的平衡狀態造成影響，而采取相應的處理措施能夠使這種狀態重新回到平衡，這樣也是對整體力學結構的維系。材料力學主要指的是施工材料的應力應變關系以及綜合強度，通過對傳統力學理念進行分析，能夠根據材料特質進行相應的優化處理，這樣可以對土木工程項目的整體結構進行強化。理論力學指的是在理論基礎上進行延伸，結合工程實際情況作出分析，并且在設計環節制定相應的針對性措施。此外，土木工程的建筑力學內容可以對工程項目的施工質量與進度作出保證，采用專業知識對施工中的工程技術問題進行解決，并且對施工技術與材料進行測定，這樣可以通過力學理論的方式對土木工程進行驗證，并且在施工實踐中不斷對力學原理進行驗證與豐富完善。然而力學與建筑力學之間存在一定的差異，其中后者主要針對土木工程項目開展的力學理論研究，其本質目的是為了有效保證工程項目整體結構的穩定性。

4土木工程中力學理論的應用分析

4.1土木工程中的力學基本量。由于土木工程中多數的力學理論都體現為靜態形式，因此在針對其應用進行分析時還要從力學基本量方面入手，具體如下：首先在土木工程中所使用的基本量為外力形式，理論力學中所包含的外力則需要材料力學理論進行集中分析，這樣才能對土木工程中的外力與分布力情況進行準確計算，而且對于不同種類的外力影響而言，在實際施工環節中對力學參數進行計算，也要以靜力平衡狀態為基礎，這樣才能體現出面力與體力的綜合作用。其次為土木工程中所涉及到的內力形式，例如剪力與正應力，結合材料力學中的理論知識進行綜合分析，可以將部分內力轉換到不同的研究對象身上，并且在實際工程中也可以借助作用點對內力情況進行計算，這樣能夠為土木工程的順利開展提供豐富的力學參考指標。此外，在土木工程中還會包括應變與位移現象，由于不同力學類型的呈現方式存在差異，因此在針對結構力學進行計算時可以選擇適當的參考指標。例如在彈性力學中位移分析可以采用坐標的形式進行分析，在材料與結構力學中可以用截面位移情況進行綜合分析，其余內在力學特征也可以在土木工程計算機中進行相似處理。4.2土木工程中的力學解析計算方式。由于在土木工程中所涉及的多數力學問題均為平面形式，因此在針對各類力學問題進行分析與計算時，可以將比較復雜的空間問題轉化為比較簡單的平面處理形式，通過將數據代入到計算模型中，可以使用基本求解方程進行力學解析。例如，通過對土木工程中的力學特征與發展形式進行假設，并且根據動量平衡理論進行計算分析，這樣在固體力學計算中能夠取得良好的應用效果。此外，考慮到被研究對象的位移、平衡、結構等因素都會對計算結果造成影響，可以在力學方程的基礎上構建柯西方程、納維方程以及物理方程等，這樣在計算中可以充分考慮到微元狀態的影響，使計算分析結果更加準確。在當前的土木工程力學計算中，通常會涉及到位移法與力法兩種形式，其中力法屬于比較傳統的計算分析形式，需要根據研究對象的實際情況對計算過程進行調整，而位移法則重點針對物體的位移狀態與程度進行分析，并且采用應力函數進行求解，這樣可以根據幾何情況與平衡情況進行聯立求解，進而求出方程中的未知量。

5土木工程中力學理論的實際應用

5.1土木工程中的壓力應用研究。壓力理論是土木工程中基本支撐，壓力可以應用于土木工程設計與施工環節，通過對工程項目的實際需求進行分析，進而制定相應的施工方案，在此過程中還要對施工技術與材料進行綜合考慮，以此來明確壓力在土木工程中的應用價值。例如在實際施工環節，由于建筑材料的選擇會涉及到大量的壓力知識，這時借助于壓力知識對施工材料的廣度與寬度進行選擇與計算，根據材料壓力情況來設計施工步驟，這樣不僅能夠保證工程項目在壓力范圍內，同時也可以將壓力直接作用于施工質量與效率方面，而壓力系數也是衡量土木工程項目綜合質量的重要參考因素。5.2土木工程中的摩擦力應用研究。對于摩擦力來說，在土木工程中的應用也比較廣泛，其涉及的建設工作具體如下：一方面在土木工程需要大量應用滑輪，通過摩擦力可以對施工材料的運輸方向進行調整，并且針對滑輪的受力情況進行綜合分析，這樣能夠計算出阻力因素造成的各類影響，通過對各類不良現象進行規避，可以為土木工程的運輸工作提供助力。另一方面為土木工程中多數接觸作業也需要涉及到摩擦力，摩擦力會將壓力面的受壓情況進行放大，并且在實際施工環節中合理借助摩擦力，可以大幅度提升土木工程項目的穩定程度。總而言之，通過對土木工程中摩擦力系數進行調整，可以科學提升施工技術與材料的應用效率，可以對成本控制工作進行強化，保證建筑企業的利潤。5.3土木工程中的重力應用研究。重力理論對于土木工程的設計與施工也具有重要作用，通過對重力相關力學知識進行研究，并且結合工程項目的實際建設情況，可以對各階段開展合理化的調整與完善，這樣可以優化土木工程項目的設計內容。此外，重力系數在施工材料質量檢測方面也具有一定的作用，通過對材料的綜合性能進行檢測，可以在源頭處保證材料的穩定性，也就是為土木工程人提供核心質量的檢測，采用相關公式進行計算與分析，這樣可以對土木工程的高效開展提供助力。5.4土木工程的合力應用研究。根據土木工程中力學應用情況能夠看出，不同作用力在各自環節中都能夠起到良好的應用效果，而合力作為上述各類作用力的綜合效果，根據力學中主要的能量守恒定律，能夠得知不同作用力在經過分析后可以產生合理作用，這也是土木工程中比較常見的力學理論。通過對合力理論進行合理應用，能夠對施工過程中的多數復雜形勢進行簡化處理。例如采用杠桿裝置可以對質量較重的施工材料進行移動，采用科學方式可以減少無用功的消耗程度。此外，還可以借助于合力作用對材料產生直接影響，這樣不僅能夠對合力效果進行分化處理，而且可以使合力現象趨于平衡，保證施工環節中的各類力學現象可以形成良好的相互制約狀態，從而促進土木工程項目的整體穩定程度。

6結論

綜上所述，在土木工程建筑行業的發展過程中，通過對現代化施工技術與設備進行引入，能夠保證施工質量與效率。因此在行業今后的發展中，要針對土木工程中的力學理論進行研究，通過對力學基本理論知識進行研究，可以將不同力學理論應用到不同的施工階段，這樣不僅能夠促進工程項目的穩定性，而且在項目設計與成本控制方面能夠取得有效的應用成果。本文針對土木工程中的力學應用情況進行研究，首先闡述力學概念與建筑力學內容，其次對土木工程中的力學基礎理論進行分析，最后對力學知識在土木工程中的實際應用情況進行探析，具體從壓力、摩擦力、合力以及重力等方面展開研究，能夠有效促進土木工程行業的可持續發展。

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作者:王云飛 單位:太原科技大學晉城校區