道路桥梁Roads and Bridges
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怎样提高学习成绩建筑力学在建筑工程中的应用
彭望
(湖南建筑高级技工学校,湖南长沙  410000)
中图分类号:U45    文献标识码:B    文章编号1007-6344(2018)05-0034-01
摘要:我国的建筑行业近几年发展十分迅速,推动了经济发展和人民生活水平的提高,也经过了长时间的发展,已经形成了相对完善的建筑施工体系,我国的建筑行业得到了迅速的发展。在建筑行业的发展过程中,力学作为基本的物理学知识,在建筑的施工和设计工作中,发挥了重要的作用,将力学的知识融入到建筑行业中。所以本文就分析建筑力学在建筑工程行业中的应用,促进建筑行业发展。
关键词:建筑力学;建筑行业;应用
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建筑的设计与施工工作中,由于建筑本身结构的复杂性,于是在建筑的设计与施工过程中,需要遵循一定的原理,保证建筑结构的完整性与科学性,从而提高建筑整体的使用性能和安全性能。
1力学的概念
在物理学领域,力学指的是物体间的相互作用及一个物体受到力的作用后,一定有另外的物体施加这种作用,前者是受力物体,后者是施力物体,两物体之间的作用力和被作用力是相互的,所以,力学原理贯穿了物理学的所有领域,是整个物理学的基础。
2建筑力学的介绍
属于力学中的一个范畴,指的是应用于建筑工程中的力学相关理论,建筑力学主要包括材料力学、理论力学和结构力学三个部分。其中材料力学主要是研究材料的形状、密度、稳定性、强度等性质在外力作用下的最大极限;理论力学研究物体在受力状态下的平衡问题和状态;结构力学,主要研究工程结构,受力和传力的规律结构还受到力的作用下发生的改变及其相关规律,进而研究其结构优化。可以说建筑力学顺利力学的基本原理为基础做出的进一步扩展。
3力学应用于建筑工程时的注意因素
3.1材料选择
在建筑的设计与施工工作中,针对不同的建筑设计风格和要求,建筑的结构和施工材料也要进行相应的变化,设计出最合理的结构、应用最合适的建筑施工材料,这样才能保障建筑的施工质量和安全。在选择建筑施工材料时,根据建筑的设计风格和功能用途,针对性地选择,要保证施工材料能够发挥出最大的功能价值。一般来说建筑材料可以被分为塑性材料和脆性材料,相对来说,塑性材料的弹性和应力条件比较好,在使用的过程中,其大体的应力变化可以被分为弹性阶段、塑性阶段、强化阶段和破坏阶段,在不同的阶段,材料的性能和使用条件也会有相应的不同,所以在使用塑性材料时,需要对材料的性能进行更加深入的研究,保证其能够发挥出应有的作用。由于塑性材料本身的应力变化是一个缓慢的过程,所以在将其应用于建筑的施工时,需要对材料的相关数据进行分析和实验,将材料应用于建筑的施工结构中,保证建筑的安全性。
3.2环保材料的应用
我国经济快速发展的同时,也带来了比较严重的环境和生态问题,我国的建筑在施工的过程中会产生大量的能源资源浪费,也会给生态环境带来极大的负担,进入21世纪之后,我国实行了可持续发展战略,要求实现经济效益、社会效益和生态效益的协调发展,于是我国的建筑行业就迎来了变革,为了满足可持续战略发展的需求,建筑行业在发展的过程中,也采取了一系列的节能减排措施,其中就包括了绿环保材料的应用。使用绿环保材料进行建筑工程的施工,极大地减少了建筑垃圾的产生,从而减小建筑对环境和生态造成的破坏。因此我国的建筑行业在发展的过程中,需要考虑到节能环保
的要求,使用节能材料为人们提供环保的居住环境的同时,也促进建筑行业绿健康发展。
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3.3结构选择
建筑力学的相关理论是与建筑行业的建筑结构有直接关系的,所以在将建筑力学的理论应用于建筑工程中时,需要对建筑的结构进行合理的设计和选择,在现行建筑的结构设计时,需要考虑其是否符合建筑力学的相关原理,也就是建筑结构是否安全可靠。比如在选择梁的截面时,梁本身的强度由正应力强度控制,梁横截面上的正应力,与抗弯截面的模量成反比,所以在进行梁的结构选择时,为了能够减轻梁的自重,同时也为了节省材料,需要在满足梁截面抗弯模量的前提下,选择合适截面的形状,一般来说,横截面相同时,两端弯曲,中间弯曲小,多使用工字形截面,对于矩形截面来说,竖放更加合理,而环形截面比圆形的截面合理,所以在进行横梁的截面选择时,要根据横梁的使用要求和功能性,选择合适的截面形状和结构方式,使其结构更加合理、安全性更高。即使是相同结构的梁,使用不同的材料也会产生不同的功能效果,塑性材料,由于其本身的拉应力和压应力相同,适合制作成对称的截面形状;脆性材料,由于本身的抗拉性小于抗压强度,所以适合做成不对称截面,然后在梁的安装过程中,不同材料制作的梁,在安装时也需要采取一定的措施保证结构的受力均匀,达到结构的合理设计。
3.4力学在建筑学中的应用实例
在我国的建筑行业中,石拱桥作为比较突出的一种建筑形式,其结构设计,在我的建筑中属于比较先进的一种,毕竟只是通过简单的石块堆砌,桥梁便可以保持稳定性和安全性,所以在石拱桥的结构设计中,应用了建筑力学的相关原理。
下面,就针对石拱桥结构中的力学平衡相关原理进行分析。
图1是经过简化的石拱桥结构图,其中的1号和4号用于连接地基,2号和3号用于石块间的连接,在进行结构的力学分析时,主要是针对1号和2号进行分析,因为3号和4号的受力情况与1号和2
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号完全对称。
上图是1号石块与2号石块的受力分析简图,通过计算能够得知,每块石块之间的施力和反作用力的大小,得到每块石块的最大受力值,从而在桥梁的施工过程中,将每一个石块的受力情况进行计算和分析,将其控制在范围之内,就能够保证整个桥梁结构的安全性和稳定性。
4结束语
力学是物理学中最基础的理论,在我国的众多行业中都有应用,其中建筑行业在设计与施工的过程中,需要考虑到建筑力学的相关原理,保证建筑的结构安全合理,因此,在建筑行业的发展中,需要将建筑力学应用到其中,提高建筑行业的质量。
参考文献
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