刘斌
青海平兴建设集团有限公司
摘要：本文立足于实际，对土木工程力学分析中的施工力学以及实践力学基础内容进行讨论。首先论述了力学分析的力学基础，其次在分析力学分析数学基础上，对力学效应内容进行探讨，最后详细地探讨了土木工程力学分析中的实验力学要点，希望探讨之后可以给相关工作人员提供一些参考。
关键词：土木工程；力学分析；施工力学；时变力学；基础讨论
1引言
经济和社会的全面发展和进步，建筑工程项目建设规模逐步的加大。土木工程项目的规模建设也越来越大，导致很多巨大项目开工建设，比如海洋工程、大坝、大型建筑项目等等。这些项目的主要优点就是施工周期长、范围比较大、工程复杂性高、规模比较大等等。但是土木工程项目在增大的基础之下，也容易产生严重的安全事故问题。一旦出现安全事故问题，就会导致工程的安全性无法保证，也会威胁人们的生命安全，给社会稳定发展带来不利的影响。因此，要深入进行土木工程的研究，对于促进建筑工程领域的全面发展起到积极的促进作用。
2土木工程施工力学分析中的施工力学
2.1力学分析力学基础
与传统的工程项目中力学分析可以发现，有着比较大的差异。从土木工程的实际情况分析发现，因为施工力学所实施的分析、设计对象并不是恒定结构的形式，而结构形式在随着时间的发展而逐步的演化和发展，因此，工程力学的设计和研发的基础就是时变力学。在进行传统力学研究中，研究对象会有着明显的相似之处，虽然外部条件会因为时间的变动而产生很大的变化，但是其内部技术参数在研究过程中通常都会确定是恒定不变的，而很多的力学研究都是按照该基础来进行。力学自身就是一个发展比较迅速的学科，在长期的发展进程中，会产生很多的力量。科学技术的高速发展和进步，传统力学理论是根本无法满足时代的发展需要，在对象研究和分析中，对于内部的技术参数变化情况更加的重视，这样能够有效的促进时变力学的发展和进步。从研究结论分析，时变力学在进行大型建筑项目、机械力学等方面的理论研究有着一定的促进作用。从这个角度出发，在土木工程设计研究中，要从物性、非线性、线弹性等方面进行必要的分析，以确保技术性能合格。
2.2力学分析数学基础
土木工程项目在实施力学分析的进程中，还应该应用必要的数学专业技术知识来进行。土木工程施工阶段，所需要分析的技术参数是地基、结构物、围岩、边界参数等方面。这些参数的表示和应用都是时间函数，所以在施工中要通过变系数的微分方程或者改变边值条件的方式来进行时变数学内容。时变数学为当前的时变物理和相应数学理论的分析，主要是进行时变变量和空间变量进行分析，因此，应该做好时变系数的偏微方程和相应的数值转化，然后就能够形成常微方程做出深入的研究和分析。当前在工程项目的实施中，所遇到的困难问题就是时变数学可以进行解决的问题，要重视在后续的数值方法汇总的应用，从而可以保证分析效果得以提升。
2.3力学效应
土木工程在进行力学效应分析中，具体可以从路效、时效、其他的几个方面来进行分析。首先是路效分析，也就是说在相同的工程项目结构之下，因为施工环节有着明显的差异，所以使得其最终所形成的力学状态也会有明显的差别。这是因为材料自身的几何线性、边界非线性等方面的因素都会有所不同，而这些参数会和物性、几何、边界等产生直接的关系，进而就造成了路效的出现。
其次，时效为相同结构在施工中所选择的施工方案是不同的，其力学效果和状态也会有明显的差异，这是因为施工材料自身的粘性、惯性、导热性等方面也会因为时间而发生变化，并且会和物性、几何、边界等方面有相应的联系，然后就会出现时效的问题。最后，其他的因素是不考虑上述的因素，仅仅是进行施工材料的物性、几何、边界时变等方面进行分析，然后能够得到所需要使用的结果。
3土木工程力学分析中时变力学
3.1时变动力学
如果在工程项目中的物理或者几何参数能够进行必要的变化，能够和系统所存在的自振周期以及外载变化周期是比较相近的，此时就应该做好惯性力方面的计算分析，这一问题就是变动力学的方面。该力学在分析中，主要是通过应用惯性力的时间、几何、物理参数等方面所形成的耦联，也就能够确定这几个参数所存在的联系，为整个工程项目结构的力学体系分析起到一定的促进作用。
3.2线弹性时变力学
从工程实践的情况分析能够发现，任何工程材料的应用都是非常重要的，这是因为施工材料中的线弹材料并不会热效应的情况。因为所应用的施工材料中，物理、几何参数等方面都会发生时变的情况，所以在通过应用时间变量之后，就能够得到线弹力时变力学方程。因为该方程中有比较多的偏导项，所以其一般都会有时间变量的存在，而此时通过时间变量进行空间数理方程求解产生了不利的影响，方程解中要将各个参数转变为时间函数，然后就能够获取所需要的计算结果，也就能够得到施工材料的性能分析结论，为工程项目的实施有着一定的促进作用。
3.3非线性时变力学
建筑工程材料的种类比较多，要求也比较高，对于建筑工程中所应用的混凝土、岩土、砂石等材料来说，这些材料都有明显的非线性的特点，所以在进行施工分析的过程中，这就是要进行非线性时变力学方面的分析，也是该方面的研究范围。非线性的结论进行分析，主要是包含几何、物性、边界非线性等几种情况。通常来说，在进行解析非线性时变力学的条件下，会有着比较高的难度，所以在进行解析操作阶段会有着很多问题难以处理。非线性时变力学在应用实践中，可以通过数值方式来做好方程的求解，目前所应用分析中有可以计算的公式。在进行非线性的时变力学数据计算和分析环节，目前最为有效的分析方法就是增量法。通过增量法来进行结果的求解和分析，必须要充分的考虑到物性、几何参数等方面的变化情况，然后就能够把各个增量因素直接计算成为运算矩阵的形式，就能够得到最终的结果。
3.4物性时变力学
土木工程项目的施工环节是将设计图纸转变成为实体工程的重要环节，而该环节发生的变化也是非常明显的，比如有些建筑工程材料的物理性质就会出现很大的变化，此时就必须要进行土木工程的物性时变力学做出分析。比如，在混凝土材料的应用中，在经过了一定的时间使用、演变之后，其物性就会出现很大的变化，此时的分析就是物性分析。在进行混凝土材料物性分析实践中，应该结合相应的计算方程来确定其是否能够符合时间函数的要求，最终可以得到材料物性具体参数，也能够掌握和了解混凝土材料是否达到工程的标准。
4结语
综上所述，土木工程的力学分析是非常重要的工作，目前主要是通过施工力学与时变力学做出分析，经过深入的研究和分析，可以实现设计方案的优化设计，提高工程的质量，确保工程安全性达标。经济与社会的全面发展，建筑工程领域发展也在加速进行，同时对于土木工程要求逐步提高，这就需要相关的研究人员提起足够的重视，加强力学分析和研究，能够保证土木工程项目符合规范化、科学化的发展要求，能够推动我国建筑工程领域的高速发展。
参考文献：
[1]朱明亮,郭正兴.基于向量式有限元的大跨度钢结构施工力学分析方法[J].湖南大学学报（自然科学版）,2016,(3).48-54.
[2]饶晓文.大跨空间结构卸载施工力学的研究现状与展望[J].大众科技,2015,(3).56-58.
[3]张海兵,陆林凤.解析土木工程分析的施工力学与时变力学基础[J].中华民居,2014,(3).228-228,231.