在土木工程中力學的作用是什麼

時間 2021-06-07 21:49:02

1樓:大象有無形

某種意義可以這樣說,力學是工科之母,特別是在傳統工科領域土木,建築,水利,機械,新興工科航空航天,材料等領域均起到難以替代的基礎性作用!

具體到土木,可以從結構三大設計理念目標來看待!

土木工程設計理念的安全性對應力學中的強度和穩定性概念,所有結構設計時都要進行各種荷載工況下的強度驗算,最不利荷載組合下的內力值小於結構的抗力即承載力,其中內力值的計算,對於梁杆類可簡化為一維構件的基於結構力學,對於板殻類可簡化為二維構件的基於板殻理論,對於實體類只能按照三維構件考慮的基於彈塑性力學!而結構承載力的計算依託於結構設計原理這門課程,對於高層建築,鋼結構等薄壁結構還要進行穩定性驗算,包括分支點失穩和極值點失穩計算!較為重要的區域性區域,還需進行區域性穩定性驗算!

設計理念的適用性對應於力學中的剛度概念,如位移,基礎沉降,裂縫寬度不超過一定的上限值,驗算也是依託幾大力學知識和結構設計原理!

設計理念的耐久性是為了保證結構在設計基準期內都能盡可能滿足其功能需求,同時耐久性的下降往往會直接導致安全性和適用性的下降!事實上耐久性也對應很多力學問題,如鋼結構橋梁橋面板的疲勞問題,斜拉索的疲勞問題,考慮鋼筋鏽蝕,混凝土開裂後的結構計算問題,特殊環境如鹽海,凍融迴圈條件下如何滿足結構的安全性和適應性!

進行上述問題的計算與分析,對於實際的工程結構,往往依託有限元軟體作為計算工具,而有限元理論本身就屬於數學和力學的範疇,乙個真正稱得上強大的土木科研人員或工程設計師,不僅要熟練運動有限元軟體,對其背後的數學和力學基本理論也應該有較深的理解,事實上真正做好這點有相當的難度!

至於經濟和可持續發展等問題,往往對新材料新工藝提出了更高的要求,往往對應了高等級材料的應用,材料在加工製造過程中如何能提高其各項力學效能指標如極限強度,屈服強度,強屈比,延伸率等力學效能,可節約工程材料用量,降低造價達到經濟的目的,同時新型綠色材料的應用對應可持續發展問題,當然能夠應用的前提依然首先需要滿足構件和結構的力學效能指標!

綜上所述,即使是新型研究方向如結構健康監測,土木工程與人工智慧大行其道的今天,力學作為土木工程內在靈魂的地位永遠不可動搖!

以上主要針對土木工程中的結構,橋梁等方向,對於岩土類方向,土力學,岩石力學等交叉應用力學學科是其核心基礎,當然也屬於力學範疇!

2樓:蘭陵醉客

力學是基礎,不用力學計算一波你的結構強度誰敢造你的工程?

像材料力學和結構力學包括彈性力學和土力學,很多都直接應用於結構強度剛度穩定性的計算的,驗算合理才算設計成功。

為什麼土木工程專業要學力學?

西貝 我學的是工程造價,但是我們也在學力學 測量 工程專案管理。怎麼說呢,大家都學得是土木專業,這些東西都是不分家的。我現在大二,雖然說的有些東西不正確,但是也發表一下自己的觀點。我雖然作為一名女生,但是一直喜歡數學方面的東西,對力學的興趣也特別的大。在大學剛開始的時候,自己也不明白為什麼要學力學,...

土木工程和建築業有什麼區別?土木工程專業中分策劃和預算是嗎?

幸福一輩子 廣義的土木工程包括建築工程。土木工程和建築工程的主要區別,建設工程分類標準 GB50359有明確的定義 1 建築工程 旨在形成主要供人們進行生產 生活或其他活動的房屋或場所的建設工程專案。建築工程有民用建築工程和工業建築工程之分,還包括構築物工程及其他建築工程等。民用建築工程是供人們居住...

土木工程學什麼內容,有關土木工程的書推薦一下?

比較重要的 材料力學,結構力學,混凝土設計原理,鋼結構設計原理,土力學。其他的就要看具體方向了 書的話把教材完完全全弄懂就不錯了。還是就是最好別學土木。 武文 主幹課程 三大力學理論力學,材料力學,結構力學 數學課程有高等數學,線性代數,概率論 鋼結構,混凝土結構原理,土力學,基礎工程,抗震設計原理...