張尉

摘要：這個(gè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的社會(huì)，帶動(dòng)了土木工程行業(yè)的發(fā)展，使得土木工程建設(shè)中的項(xiàng)目增多起來(lái)，其規(guī)模也在不斷壯大，同時(shí)，伴隨而來(lái)的是工程項(xiàng)目的復(fù)雜性，在施工的過(guò)程中安全事故問(wèn)題也在逐漸上升。導(dǎo)致施工安全事故發(fā)生的一個(gè)最主要的方面，是由于在整個(gè)工程的設(shè)計(jì)中對(duì)于具體施工過(guò)程可能出現(xiàn)的情況考慮不全面。土木工程中對(duì)于施工力學(xué)和時(shí)變力學(xué)的提出，是對(duì)土木工程分析的規(guī)范，使得土木工程分析趨于科學(xué)性，降低了施工過(guò)程中安全事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：土木工程;施工力學(xué);時(shí)變力學(xué)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土木工程中的項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，比較大的工程項(xiàng)目包括高大的建筑、有相當(dāng)跨度的建筑、地下建筑、大壩、海洋工程等都在不斷增加，它們都是施工大規(guī)模、范圍廣、持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜。在土木工程建設(shè)規(guī)模在不斷增大的同時(shí)，伴隨而來(lái)的是土木工程施工的過(guò)程中安全事故的增多，這嚴(yán)重給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了傷害以及影響了工程建設(shè)的效率。因此，對(duì)于土木工程的分析研究是有意義的。

一、土木工程分析中的施工力學(xué)

1、施工力學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

對(duì)于土木工程的分析，還要參照數(shù)學(xué)方面的東西。在土木工程項(xiàng)目的具體施工過(guò)程中，那些關(guān)于土木工程內(nèi)在因素的分析需要用到數(shù)學(xué)中的微積分，因此，在土木工程分析中，涉及到了時(shí)變性的數(shù)學(xué)知識(shí)。在具體的土木工程分析過(guò)程中，時(shí)變數(shù)學(xué)的施工分析難免會(huì)遇到很多困難，這就需要在具體的實(shí)際操作中，要注重分析和研究。

2、土木工程施工分析中的力學(xué)效應(yīng)

土木工程施工分析中的力學(xué)效應(yīng)包括兩類(lèi)，即時(shí)效和路效。第一類(lèi)時(shí)效，說(shuō)的是在相同結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)中，由于選用了不同的設(shè)計(jì)方案，導(dǎo)致其最后的結(jié)果也是不同的，最終，力學(xué)所處的狀態(tài)也是不同的。例如，在實(shí)際的施工過(guò)程中，建筑物材料的狀態(tài)會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，這就是產(chǎn)生了土木工程中施工力學(xué)的時(shí)效性因素。第二類(lèi)路效，在實(shí)際的施工過(guò)程中，由于采用施工方案不一致，施工的過(guò)程和施工力學(xué)最終的結(jié)果有所不同，導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)不同。在具體的土木工程施工過(guò)程中，原材料的幾何性質(zhì)等都能引起施工力學(xué)的路效。

二、土木工程分析中的時(shí)變力學(xué)

1、物性時(shí)變力學(xué)

在土木工程分析施工的過(guò)程中，有一些建筑材料的物理性質(zhì)會(huì)隨著施工的進(jìn)行會(huì)發(fā)生改變，會(huì)發(fā)生這些變化的施工材料就屬于物時(shí)性力學(xué)的范疇。例如，像施工的過(guò)程中用到的混凝土這樣的建筑材料，在使用其后，過(guò)一段時(shí)間它的物理性質(zhì)就會(huì)發(fā)生一定程度的改變，那么對(duì)其進(jìn)行的施工方面的計(jì)算就屬于物性時(shí)變力學(xué)分析的范疇。關(guān)于這一類(lèi)的時(shí)變力學(xué)分析中，要特別注重對(duì)時(shí)間函數(shù)的區(qū)分，假如用到了時(shí)間函數(shù)那么就可以直接利用力學(xué)中的方程式進(jìn)行分析研究。

2、線彈性時(shí)變力學(xué)

在土木工程分析的施工過(guò)程中，假如所選用的施工材料有線彈性和無(wú)熱效應(yīng)。在整個(gè)工程的施工過(guò)程中，施工的循環(huán)的時(shí)間遠(yuǎn)超出了系統(tǒng)自身發(fā)出振動(dòng)是循環(huán)的時(shí)間，在這樣的情況下，可以不考慮由于慣性產(chǎn)生的結(jié)果，運(yùn)用靜力學(xué)分析的方法，那么，對(duì)于土木工程分析的施工就屬于線彈性時(shí)變力學(xué)。在以前的分析手段中，關(guān)于這類(lèi)問(wèn)題的分析一開(kāi)始采用的是空間變量方程，但是在目前的情況下，因?yàn)槲锢矸矫娴囊蛩睾蛶缀畏秶矫娴囊蛩貢?huì)隨著時(shí)間的改變而改變，這就使得在實(shí)際的施工過(guò)程中要仔細(xì)的分析和計(jì)算，進(jìn)而出現(xiàn)了時(shí)間上的變量參數(shù)。

3、粘彈性時(shí)變力學(xué)

在土木工程分析施工的過(guò)程中，所采用的施工材料很多，隨著施工的進(jìn)行就會(huì)有一些施工材料隨著時(shí)間的改變而改變，擁有這種特性的施工材料具有一定的流變性。在土木工程分析的施工力學(xué)中，關(guān)于這類(lèi)問(wèn)題的分析就屬于粘彈性時(shí)變力學(xué)分析的范疇。在實(shí)際的操作過(guò)程中，依據(jù)的是時(shí)間參數(shù)、物理參數(shù)、幾何范圍產(chǎn)生的時(shí)變耦聯(lián)，把一開(kāi)始的時(shí)間上的變量和空間上的變量轉(zhuǎn)化為有參數(shù)變化的方程式。在現(xiàn)實(shí)的實(shí)際施工過(guò)程中，像混凝土、瀝青和粘土等施工時(shí)用到的材料都具有這種流變的性質(zhì)，對(duì)于這些原材料的施工分析就屬于粘彈性時(shí)變力學(xué)分析的范疇。

4、非線性時(shí)變力學(xué)

在土木工程分析施工的過(guò)程中，在施工過(guò)程中用到的材料有一定的非線性，那么關(guān)于這部分材料的施工分析就包括在非線性時(shí)變力學(xué)分析的類(lèi)別中。在不屬于線性時(shí)變力學(xué)的計(jì)算范圍內(nèi)的，最終得到的結(jié)果影響因素是多方面的，包括一開(kāi)始的使用過(guò)程、幾何范圍、物理因素等。實(shí)際上，在不是線性分析中，時(shí)變分析和傳統(tǒng)分析方法所產(chǎn)生的最終結(jié)果是有區(qū)別的。

非線性包括了物理上的、邊界上的和幾何上的非線性，并且這三類(lèi)中有細(xì)分為好多小的方面。在實(shí)際中的解決方法中，可以采用數(shù)學(xué)中的微分方程。

三、結(jié)語(yǔ)

（1）在土木工程分析施工的過(guò)程中，關(guān)于受力的分析屬于比較大的工程設(shè)計(jì)計(jì)算中的一個(gè)不可或缺的內(nèi)容。在土木工程分析施工中，需要全面的分析所設(shè)計(jì)的圖紙和施工的整個(gè)過(guò)程兩個(gè)方面，這樣才可以保證工程順利進(jìn)行。

（2）在對(duì)施工力學(xué)進(jìn)行分析時(shí)，極值或者最后的結(jié)果是與一般的非施工力學(xué)分析法是有很大區(qū)別的，這種差別小到一倍之差，大到三倍之差，所以需要加大對(duì)其的重視程度。

（3）如果所采用的施工材料有明顯的粘性、非線性的特點(diǎn)或者施工中具有熱效應(yīng)，那么就需要通過(guò)更加專業(yè)的施工力學(xué)方法進(jìn)行研究;如果在施工中改變的只是幾何的范圍或者所使用材料的特點(diǎn)，就需要依據(jù)施工過(guò)程中的不同參數(shù)進(jìn)行多次常規(guī)分析組合。

（4）如果施工材料有很明顯的粘性、非線性特點(diǎn)或者施工過(guò)程中有熱效應(yīng)的產(chǎn)生，那么工程結(jié)束后表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)最終的結(jié)果與施工的過(guò)程有聯(lián)系，由此可以得出，采用施工力學(xué)手段，對(duì)施工的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)處理，使得在相同的工程條件下，使得最終的結(jié)果最優(yōu)。

（5）在土木工程分析力學(xué)的施工過(guò)程中，依據(jù)的是時(shí)變力學(xué)，包括的對(duì)象有線彈性、粘彈性、非線性、熱彈性及物性時(shí)變力學(xué)。為了突破土木工程施工力學(xué)分析中的問(wèn)題，需要注重研究在施工過(guò)程中的時(shí)變力學(xué)數(shù)值的方法及其通用程序，來(lái)找到施工分析計(jì)算的好用的方法。

（6）在土木工程分析施工的過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)不同工程類(lèi)型的特征分別進(jìn)行研究，例如，結(jié)構(gòu)工程、地基工程、地下工程、大壩工程、橋梁工程、海洋工程等。