流体力学在建筑学中的应用

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摘 要：流体力学作为土木工程的重要学科，对于土木工程专业来说，学生组建的创业团队在参与一些建筑物的工程设计中，进行施工与维护的同时，起着着重要作用，在公用民用建筑方面，高层建筑的防风荷载、卫生间排水系统的渗流；以及在道路桥梁方面，地基稳定施工作业、铁路桥梁工程中的防空炮效应，都与流体力学息息相关。掌握流体力学这门学科不仅在进行施工作业的工程时间上降低了成本，还在材料等物质方面降低了成本。这对于实现科学，合理施工有这很高的地位。

关键词：土木工程；创业团队；流体力学；成本

中图分类号：G643 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）20-007-01

流体力学是力学的一个分支，是研究以水为主体的流体的平衡和运动规律及其工程应用的一门学科，土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、给水和排水以及防护工程等。

土木建构物的建筑环境不可避免会有地下及地表流水的影响，对于高层，或者高出建筑物，风对建筑物的影响也是不可小觑的。在建筑物设计之初不但要考虑这些流体对施工的影响，在建成后，也得防范流体的长期作用对建构物的负面影响。怎么认识这些影响？通过对流体力学的学习，会使我们对流体形成一种客观正确的认识。

1、流体力学在创业团队参与工业民用建筑设计中的应用

创业团队参与设计的工业民用建筑是常见建筑，对于低层建筑，地下水是最普遍的结构影响源，集中表现为对地基基础的影响。

如果创业团队参与设计时对建筑地点的地下基地上水文情况了解不到位，地下水一旦渗流会对建筑物周围土体稳定性造成不可挽救的破坏，进而严重影响地基稳定，地基的的破坏对整个建筑主体来说是寿命倒计时的开始。对于这些严重影响建筑物寿命和甚至波及人生安全的有水的流动性造成问题可以通过水力学知识在创业团队参与建筑物的实际施工之前给以正确的设计与施工指导。

现在创业团队参与设计的建筑越来越趋向于高层，高层节约了土地成本，提供了更多的使用空间，但也增加了设计施工问题。因为随着高度的增加，由于地表及其附近物体对气体流动的阻碍减少，气体流动速度很大。对建筑的影响是使建筑产生侧向变形，风大时产生振动。主要由基本风压，风压高度变化系数，风荷载体形系数，风振系数。这些系数和所在地的风的大小，建筑高度，建筑的外形，和地区粗糙度有关。

在创业团队参与设计的工民建筑中的另一些方面如水景景观供水，暖气水管网供水等问题中，通过流体力学的科学计算，会对这些在具体实施的过程中可能出现的问题给出科学的数据依据。

2、流体力学在创业团队参与设计给水排水工程中的应用

创业团队参与设计的给排水工程：用于水供给、废水排放和水质改善的工程。分为给水工程和排水工程。古代的给排水工程只是为城市输送用水和排泄城市内的降水和污水。近代的给排水工程是为控制城市内伤寒、霍乱、痢疾等传染病的流行和适应工业与城市的发展而发展。现代的给排水工程已成为控制水媒传染病流行和环境水污染的基本设施，是发展城市及工业的基础设施之一，市政工程的主要组成部分。给排水研究的主要对像就是水，在以导水为主要目的的运作做中，主要问题就是合理完善的解决“流水”问题。在这方面，水主要是以管道为媒介进行疏导的，疏导中，不同的地放水流量积水性质不一样。单看水流量，就对管道长生种种要求。

针对这些实际中的问题，通过水力学理论的研究，可以得到合理的答案，获得合理的方案。创业团队参与设计的为施工人员正确的施工提出正确理论依据。针对性的计算不但可以节约施工时间成本，更加合理化了管材等的配置。

3、流体力学在创业团队参与设计道路桥梁交通中的应用

道路路桥工程是关乎民生，国防建设的重大工程，它的安全性可靠性更是重中之重。此外，由于路桥的造价很高，且修建需要一定的时间，因此大多数创业团队参与的路桥设计使用年限是很长的。在这么长的时间里，经受水流的长时间的侵蚀作用，要保持极高的结构强度与结构健康性。那么对这些侵蚀的来源有准确的了解定性，还要有确切的数据一边结构设计和材料选用作参考就显得尤为重要。

这些重要工程在施工，使用和维护当中最普遍的是遇到水流的影响。对于公路，铺设时的选址与路基稳定性都会受到水的影响，创业团队参与的施工与使用过程中对于集聚水的的及时排除以消除对路面影响，此外还要考虑路边渗水问题等等。对于桥来说，由于其建筑环境的特殊性，流水影响就是它的主要问题，水流的持续性对桥墩来说是持续性破坏，这是不可避免的，尤其是对于多雨地区，突发性的大水对桥墩的稳定更是严峻的考验。

这些问题可以依靠流体力学的只是给出一定的解决依据。具体的是结合施工地当地水文情况根据流体力学理论知识给出水流的一些合理的可依据信息，指导设计与施工，给出科学的依据。

结束语：

流体力学在是一门重要学科，尤其是在工学领域，对土木工程中创业团队参与设计的的水利，港口，道桥，建筑等有着重要应用。作为一名土木创业团队中的学生，应概积极体会流体力学的重要性，并努力学好流体力学，丰富完善自己的知识体系。

参考文献：

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