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浅谈力学在土木工程专业的重要性的

优秀论文

1概述

力学是一门基础科学，它所阐明的规律带有普遍的性质。

力学又是一门技术科学，它是许多工程技术的理论基础。土木工

程是力学应用最早的工程领域之一[1]。对于土木工程专业的学生

来说，力学课程是一类极为重要的专业基础课，它不但影响学生

对今后其他专业课程的理解，还将影响学生以后解决工程实际问

题的能力。所以，对力学课程在土木工程专业的重要性进行研究，

可以帮助培养出适宜于社会发展的合格的工程技术人员。

2土木工程专业主要设置的力学课程

根据土木工程专业培养计划，四年本科期间，8学期内，

共设置7门力学类课程。所以说，除了理论力学、材料力学和结

构力学这“三大力学”之外，结合土木工程必须与流体接触的特

点，也设置了流体力学这样的学科基础课。另外，考虑到大三之

后，土木工程专业学生有“建筑工程方向”、“地下工程方向”、

“古建筑修复与保护工程方向（特色方向）”三个不同的发展方

向，也设置了土力学、弹性力学与有限元基础和岩石力学基础这

样三门专业方向课程。

3各门力学课程的教学内容及特点

3.1理论力学

理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学，是各门

力学的基础。它忽略一般物体的微小变形，建立在力作用下物体

形状、大小均不改变的刚体模型。主要讲授内容分三个部分：淤

静力学部分。主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件；

同时也研究物体受力的分析方法，以及力系简化的方法等。于运

动学部分。只从几何的角度来研究物体的运动，而不研究引起物

体运动的物理原因。盂动力学部分。研究受力物体的运动与作用

力之间的关系。

3.2材料力学

材料力学以单个杆件作为主要研究对象，并且将其看作

均匀、连续、各向同性的可变性固体。它研究杆件的拉、压、弯、

剪、扭变形特征，并对杆件进行强度、刚度及稳定性分析计算。

3.3流体力学

流体力学是研究流体的平衡和流动的机械运动规律及其

在工程实际中应用的一门学科。流体力学研究的对象是流体，包

括液体和气体。

3.4结构力学

结构力学以杆件结构（包括梁、拱、桁架、刚架和组合

结构等）为主要研究对象；研究在外力和其他外界因素作用下结

构的内力和变形，结构的强度、刚度、稳定性和动力反应，以及

结构的组成规律。

3.5土力学

土力学研究土的本构关系以及土与结构物相互作用的规

律。土的本构关系，即土的应力、应变、强度和时间这四个变量

之间的内在关系。

3.6弹性力学与有限元基础

弹性力学研究弹性体由于受到外力作用或温度变化以及

支座沉陷等原因而发生的应力、变形和位移。它一方面对杆状物

件作进一步的、较精确的分析；另一方面，对板和壳，以及挡土

墙、堤坝、地基等实体结构，加以研究。

3.7岩石力学基础

岩石力学基础主要研究岩石和岩体力学性能的一门学科，

是探究岩石和岩体在其周围环境（力场、温度场、地下水等）发

生变化后，作出响应的一门力学分支。其所研究的岩体，具有不

连续性、各向异性和不均匀性的特征。

4力学课程在土木工程专业的重要性

力学是土木工程专业的技术基础课，若缺乏对力学课程

基本概念、物理意义和求解方法的深入理解，想真正掌握好相关

专业课程，做好有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工

作，是不可想象的。

4.1对本科后续专业课程学习的影响

混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、基础工程、土

木工程施工技术、房屋砌体与混凝土结构设计、钢结构设计、结

构抗震设计、地基处理、深基坑工程、城市轨道交通工程、隧道

工程、古建筑设计与保护技术等专业课程，都与力学课程有关，

如不打好力学基础，将无法真正掌握及应用好专业知识。例如在

学习“混凝土结构基本原理”课程中受弯构件斜截面承载力计算

这部分内容时，需首先了解斜裂缝出现的原因，这时就需利用材

料力学主应力迹线的分析方法，在构件上取出微元体，来做截面

主应力分析等。再如“钢结构基本原理”课程，由于钢材内部组

织比较接近于匀质和各向同性体，而且在一定的应力幅度内几乎

是完全弹性的，所以钢结构