摘 要:随着经济发展的进步,人们开始对建筑工程进行深入研究,从建筑结构和实际工程中总结建筑经验,并将这些研究成果广泛地应用到人们生活的各项领域中,促进各个行业的发展。建筑行业的发展和建筑力学具有重要联系,只有让建筑力学得到保证,才能促进建筑行业的发展和完善。
关键词:力学;建筑工程;应用
建筑行业的发展和建筑力学具有重要关系,对实现现代化建筑产生了重要影响。任何一座建筑在建筑初期,都必须经过多次试验和评估,否则将会对建筑造成严重损失。如何实现经济型建筑已经成为工程建立的核心,特别是工程中的安全因素和外部因素等,都是我们要关注的焦点。
1 力的概述
“力”是物理学中一个非常重要的因素,表示物品和物体之间相互运动产生的作用力。当一个物体受到其它物体的作用力之后,获得速度或者发生的形变,我们称之为“力”。物体形状和体积发生的变化称之为形变,物体速度大小或者方向的改变,称之为运动状态改变。力作用于相互作用的物体之间。当一个物体在力的作用下发生形变后,我们可以将前者作为施力物体,后者称之为受力物体。所以只要存在力,就肯定存在相互作用的两个物体。由于力是相互作用的,所以,施力物体也是受力物体,受力物体也是施力物体。
2 建筑力学的主要任务
建筑力学的主要任务是:必须保证设计的建筑结构,符合建筑要求,而且此结构必须保证可以满足刚度、强度和稳定性等要求,尽量使用比较经济环保的材料建筑,实现经济效益最大化。
3 建筑力学的主要研究对象
建筑力学在长期的发展中,主要对建筑结构和构建进行研究。建筑结构表示,建筑中所承担的荷载。例如网架体系、水塔、土坝和挡水墙等。构建表示,建筑结构中形成的单独部分,如柱、层面墙板等。
4 建筑力学在设计中的应用
一项经济实用、美观的建筑物必须具备美学、力学设计、艺术和基础理论知识等多方面的内容,其中包含了建筑力学及结构方面知识,帮助建筑设计出合理的结构形式。在建筑安全和经济环保得到保证的基础上,对建筑进行构思,实现力学和美学的完美结合。
建筑工程师进行设计的时候,必须积极做好各个阶段的协调,在初步设计阶段,就必须选择好建筑的承重结构,并且还要向结构工程师提出适合工程发展的要求。进行设计的时候,还要和建筑工程师共同研讨并解决建筑工程设计中遇到的问题,处理好工程设计中存在的矛盾,保证建筑工程顺利进展。例如,要建立一栋展览馆。在确定好场地、高度等基础内容之后,还要对屋架形式和位置等问题也应该进行考虑,利用力学结构知识,从物理受力角度分析问题。
5 建筑力学发展中的实例研究
所有满足受力和受力规律的一切学科都可以称之为力学。力学表示自然学科中的数学、天文学、物理学、地理学和生物学内容,涉及的范围非常广泛。人们最初对力学的研究,主要从一些自然现象和劳动经验中获得。从新时期时代改变巢居穴到17世纪的土木时代的发展,给力学建立了发展基础。古希腊时代阿基米德研究了杠杆的平衡和水中物体受到浮力之后,中心位置的改变,利用一定的原理对自己的研究进行了确定。随着社会的发展,很多建筑开始建立起来,成为了古代建筑文明的主要组成部分。
土木工程在17世纪到20世纪得到了快速发展,已经从原先凭借经验的方式中跳出来,形成了比较确定的理论。在建筑业的发展中,人们利用杠杆、斜面等物体,对物理受到的力进行了详细认知,牛顿和伽利略所阐述的力学原理,为近代土木工程的发展鉴定了基础,土木工程开始在此基础上顺利发展起来。法国是土木建筑发展最迅速的国家,早在1716年的时候,法国就已经建立了道桥部队,开始培养一大批优秀建筑师。但是当时的法国和古代罗马时期的人一样,对建筑结构尺寸大小的把握都是通过经验和主观判断形成的。
在贝塞麦转炉炼钢法形成之后,土木建筑得到了迅速发展,很多的土木工程开始广泛地应用到钢材中,促进了土木工程的迅速发展。在18世纪发生了大型工业***,此次***给土木工程的发展提供了很多比较实用的建筑器材和施工机械。随着波特兰水泥的形成,很多美观的工程结构和混泥土建筑给建筑物的发展注入了新鲜活力,在19世纪初期,土木工程了得到了新发展,开始形成完整的土木施工技术和结构设计理念。
在第二次世界大战结束之后,随着社会生产力水平的提升,土木建筑开始进入了新的发展阶段。土木工程在第二次世界大战之后的前20年一直进行规模扩展,在后20年主要渗透先进科学技术。规模非常大已经成为当时的主要代表。例如,美国的西尔斯建筑大厦高度达到了442m;加拿大的多伦多电塔高度在553m;英国的亨伯桥跨度在1410m;日本的函海底隧道长约53.83km;中国建筑的杨浦大桥跨度在602m的斜拉桥上。这些建筑工程的主要特点是功能化、城市立体化、和交通迅速化,和社会经济发展非常适应,可以满足土木工程发展材料、建筑设计等的需求。
6 建筑力学建立的意义
建筑行业的发展和建筑力学具有很大联系,对现代建筑的发展具有很大的意义。一座建筑物在建筑前,必须仔细利用实验进行验证。在力学帮助下,人们可以准确地掌握建筑结构的形式和特点,对工程建筑做仔细全面地计算和方案的准备。例如,建筑青藏铁路的时候,为了防止铁路地基发生冻结,可以在地基中插入很多散热棒进行缓解,减少因为路面塌陷造成铁轨受力不均衡现象发生。
7 结束语
土木建筑力学是一门专门研究物理受力平衡和构建强度、刚度稳定的问题,包括了刚体静力学、材料力学等各方面内容。经过分析发现。土木建筑力学主要研究问题有三类,第一种是研究物体的平衡规律;第二种是研究物体发生形变的力度;第三种是研究结构承受力力问题。只有合理地运用力学方法,才能建筑出节约成本、令人们满意的建筑结构。
参考文献
[1]刘昶.浅析力学在建筑工程中的有效应用[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2014(2).
[2]郭海青.建筑力学在建筑艺术发展中的体现[J].中学物理教学参考,2015(3).
[3]李宏.建筑力学对于建筑造型的影响[J].建材世界,2010(4).
作者简介:杨雅新(1965,9-),女,研究方向:建筑力学与结构。
转载请注明出处学文网 » 建筑力学在建筑工程中的应用