材料力学在水利工程中的应用

材料力学在水利水电工程中的应用

我是水利水电工程的一名学生，在我看来，材料力学在我专业的应用范围极其的广。材料的应用、水电大坝的修建以及后期的水电大坝的检修都会应用力学知识。

在材料的应用上，混凝土是主要的材料。对于混凝土这种材料来说，混凝土是一种极易开裂的材料，开裂的原因是混凝土中拉应力超过了抗拉强度，也就是说拉伸应变达到了或超过了极限拉伸值而引起的。混凝土是一种脆性材料，抗裂能力较低。这时我们要想办法增强其强度，提高混凝土的抗裂能力。我们可以选择火山灰水泥，或选择C3S以及C3A含量较低、C2S及C4AF含量较高或早期强度较低后期强度增长率高的硅酸盐水泥或普通水泥，混凝土的弹性模量较低、极限拉伸值较大，有利于提高其抗裂能力；选择适当的水灰比，水灰比过大的混凝土，强度等级过低，极限拉伸值过小，抗裂性较差。水灰比过小，水泥用量过多，混凝土发热量过大，干缩率增大，抗裂性也会降低。因此，对于大体积混凝土，应选取适当强度等级且发热量低的混凝土，对于钢筋混凝土结构，提高混凝土极限拉伸值可以增大结构抗裂度，故混凝土强度等级不应过低；掺入减水剂和引气剂，这样可以在混凝土强度不变的情况下，可减少混凝土的用水量，并可改善混凝土的结构，从而显著提高混凝土的抗裂性；加强养护，充分保温或水中养护可减缓混凝土干缩，并可提高极限拉伸值，故可提高混凝土的抗裂性。对于掺有粉煤灰或硅灰的混凝土，由于混凝土早期强度增长较慢或干缩较大，更应加强养护；混凝土中掺入适量硅粉，可显

著提高混凝土的抗拉强度及极限拉伸值，且混凝土其他的量不变。力学对混凝土的要求很高，力学在材料中的应用也很重要。从一个小小材料的问题都能看出力学的应用有多么广泛，可见力学在水电工程中的应用是多么的给力。

在水电大坝中，力学也经常被应用。大坝按受力方式可以分为重力坝、拱形重力坝、重力拱坝、拱坝、支墩坝、均质坝、面板坝、心墙坝、重力墙堆石坝等。每种坝的受力方式都不同，根据每种坝的承受能力也不同，因此造成不同程度的破坏，我们也需要修建时对其进行材料选择。刚度、强度、稳定性以及安全性能都要符合需求，以避免在使用期间造成意外的不必要的危险，所以我们要未雨绸缪，在修建之前就要计算清安全因数，是我们的必须的要求。修建一个水电大坝，力学是一种不可或缺的隐性的工具，时时刻刻都会用到力学，以避免其造成不可必要的微小变形，例如轴向拉压、剪切、扭转以及弯曲。

对于后期的检修工程也需要更多的力学知识，对于一个水电大坝，你要检测材料各个地方的强度，一旦发现问题需要及时的更换或补充材料；材料的稳定性问题也是一个很重要的问题，时时刻刻检测观察其稳定性可以防止更多的小问题以及大的问题。通常来说力学是一个大的工程中的灵魂，如果一个工程中力学出了问题，那此工程也许就会出现极大的安全问题。

力学在水利水电工程中的应用从材料上、从建筑上、从各个方面都是不可忽略、不可小觑的。材料力学的任务是研究材料的刚度、强

度以及稳定性的问题；研究材料的力学性能；合理解决安全与经济的问题。然而这些在水电工程中都有应用。