工程建设中力学知识的实际运用

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来源：学术堂网站，原文来自科技经济导刊，作者：陈昊。

分析我国工程技术可知，其中基础理论研究起到了关键作用，而力学知识是其中最核心的技术要点，尤其是工程力学要点的应用为工程技术的改革创新提供了强有力的支持，发挥了不可代替的作用，因此，讨论其中多种力学知识的实际应用具有现实意义。

一、实际工程建设中的力学知识研究

力学知识在我国多种类型的项目工程建设中均得到了广泛应用，技术研究人员通过分析工程类型与力学知识要点，将二者进行整合，通过实践得到了系统化的研究结果。目前，力学知识常用工程为：高层以及超高层建筑，随着我国经济社会的不断发展，城市建设过程中高层以及超高层建设数量越来越多，而由于其建筑结构特点较高，在实际操作过程中，工程力学对于其安全性、稳定性起到了关键作用，同时保证了建筑的使用寿命。能源工程无论是电力、风能、石油以及核能工程建设过程中，都有力学知识的融入。例如：核电站建设时，利用工程力学可以为反应堆外壳的坚固性和稳定性提供保障，从整体上提升工程安全性；水利电工程，例如：长江三峡水利工程建设过程中应用到了河流动力学概念、通航水力学等等；国防工程，无论是机场还是港口，或者是飞机、导弹等武器研究过程中，力学都发挥了中重要作用^[¹^]。

二、工程建设中力学知识的实际应用

1. 连续体力学的应用

力学知识中的工程力学应用历史较长，结构组成较为复杂，是一项值得深入探究的力学学科，其中涵盖的多种学科理论可以在不同类型的工程建设中起到关键作用，为技术发展提供理论支持。连续力学是一种研究实际工程中多种结构力学特点的理论知识，例如：分析建筑中梁结构的硬度与强度，主结构是否稳定。随着连续力学研究的深化，其中很多结构模式与计算公式都出现了一些问题，导致技术理论不能顺利使用。所以，研究学家以数学理论为基础，建构理性力学观点，结合连续力学形成了一种新知识体系，而这种体系在如今对建筑结构的稳定性研究提供了很多帮助。

2. 固体力学的应用

固体力学作为工程力学知识中的关键组成部分，也是如今工程建设当中使用范围最广的力学知识理论。固体力学中包含了：材料力学知识、结构力学知识、弹力学、塑性学、复合材料力学和断裂力等内容，而最基础的建筑力学知识为材料学、结构学等，在土木工程建设中应用较多。例如：在实际工程建设过程中，使用材料力学知识可以保证建筑材料的韧性、强度、稳定性等，符合设计方案要求，为建筑施工的安全性与稳定性提供保证，而结构力学理论则可以保证建筑整体结构以及各环节结构的合理，弹性力学知识能够在检测建筑材料弹性的基础上，保证建筑抗压、抗震等性能良好。

3. 土力学和岩体力学的应用

土力学和岩体力学作为工程力学中的重要研究学科，本身具有一定基础性。在实际工程建设过程当中，这两门力学知识主要应用在地基、地下开挖、地下交通建设、钻探等方面，在如今城市建设中，较为广泛的高层以及超高层建筑中的深基坑支护技术中也得到了运用。在对深基坑进行挖掘与支护时，土力学的基础公式提供了重要作用，技术人员可以根据分析不同土质力学的属性，收集数据并加以计算，从而确定出合理的挖掘和支护措施，保证深基坑具有一定稳定性。

在挖掘施工过程中，技术人员可以分析地下岩体的结构特征总结力学特性，利用技术手段加强工程中岩体的可靠性与稳定性，从而降低出现塌方、渗漏事故的风险。尤其是在进行地下交通工程建设时，技术人员需要充分发挥土力学以及岩体力学的作用，使其在交通隧道、地下车站等配套施工过程中做出支持作用^[²^]。

4. 计算力学理论的应用

计算力学是一种基于计算机信息技术和工程力学理论发展出的一种力学学科知识，其中包含了基础计算力学以及工程计算力学两个方面。工程计算力学在实际工程建设当中起到了技术理论支持的效果，结构中涵盖了建筑力学、离散技术、离散技术以及软件技术，主要应用范围就是利用计算机软件，结合离散化技术与数值分析技术，分析整体建筑结构是否合理，并实现实时检测、优化等动态管理手段。

力学研究与工程建设技术正在不断发展，还有很多力学学科知识已经逐渐应用到各个领域，例如：静力学、动力学、可靠力学等等，这些力学知识都为工程技术的发展提供有利支持。技术人员通过使用静力学与动力学概念，提升了建筑结构的稳定性。工程力学是一项具备理论性、实用性的重要技术理论，实际应用与实验室研究之间存在着密不可分的联系，例如：在实验室中研究材料力学，可以进一步验证施工材料是否符合实际工程标准，为建筑质量提供一定保证。