物理与土木工程研究

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  摘要:一直以来,物理这门学科致力于培养学生综合实践能力,随着科学技术的发展,新方法、新技术、新理论等内容被添加进物理学科,增加了物理的实践性。物理课程涉及的内容十分广泛,其中引用到土木工程当中,以物理理论知识、实践分析为基础,得出了大量的土木工程建设科学结论。目前我国重视物理学科的教育,并注重其实践应用,本篇文章,将基于物理学科发展现状,对物理和土木工程两者科学联系进行分析,促进两者更好的衔接和契合,为我国物理学科教育和土木工程建设保驾护航。
  关键词:物理;土木工程;研究分析;实践应用
  新形势下,我国正处于现代化建设的关键时期,大力兴建各项基础建设,积极发展土木工程建设,在实际工程建设当中,很容易看到各方面物理知识的应用,其中主要涉及有力学、结构学、材料学等等,因此,物理学科教育的现代化发展,对土木工程建设发展有着重要促进意义。当今,现代化土木工程建设难度不断增加,大规模、大跨度、高耸、精密等类型的土木建筑数见不鲜,给土木工程建设发展带来了不小的考验。在我国,物理学科很大程度上推动了土木工程的发展,土木建设也在诸多方面积极影响着物理的发展,相信两者相辅相成,能够实现我国教育和工程建设的共同发展。
  一、物理在土木工程中的应用分析
  经济新常态下,土木工程建设在保证建设质量等各方面要求的同时,还应当遵循可持续发展原则,尽可能节能、环保。最常见的是在土木工程建设材料研究方面,随着工程建设要求的不断提高,需要加强对新型建设材料研究,针对不同的应用性能进行研发。比方说工程上需要强度高且质量轻的新型材料,比方说现在已经被广泛应用到土木工程建设领域的钢轻铝合金、镁合金、玻璃纤维增强塑料等,不过这些材料在应用过程中也有一定的缺陷,其弹性模量偏低,还有的材料造价过高,不符合工程建设经济性原则,因此还需要进一步进行开发和研究。在这一研究过程中,需要大量的物理学理论知识做基础,对材料内部结构进行分析,同时还需要大量的物理实验进行性能测试等等,和物理学之间的关系密切。
  然后是力學、结构学方面,土木工程建设的过程中,处处体现着力学、结构学,随着现代化建设难度的增加,再加上我国地域辽阔,土木工程建设地形较复杂,需要精确考虑其应力情况和力学性能。物理学不仅仅直接关系到土木工程建设的基础设计和实际施工,还和工程的前期准备工作相关,建设地址的选择,结构体系和建筑材料的选择等,都需要利用物理学知识进行勘查和实验等。尤其是在地下土木工程建设上,由于地形复杂,建设要求严格,需要建立大量的物理模型进行实验研究,从而保证土木工程建设的质量和水平。
  还有,在土木工程建设过程中,有许多的施工规定和设计原则,其中有许多都是根据物理学理论知识和实验结论制定的,具有很强的实践性,新时期,土木工程建设需要物理学进步和发展的支持,提高土木工程建设可行性。综上所述,土木工程和物理之间关系密切,加强物理在土木工程建设方面的应用,有利于完善土木工程建设体系,建设材料的应用上,满足工程建设需求的同时,也具有经济、方便等优点,力学方面,有利于提高工程设计有效性、可行性等,结构方面,有利于提高工程建设强度,节省工程结构浪费等,相信随着物理学科的发展,能够有效为土木工程的发展添砖加瓦。
  二、土木工程促进物理发展
  物理学很大程度上推动土木工程的发展,同样,土木工程建设的发展也能够促进物理学的进步。一定程度上体现在物理学教育方面,为了更好的为土木工程建设输送实践创新型人才,我国重视物理学的教学实践,从教育的各方面进行改革研究,提高学生的自主学习、合作学习、探究学习等能力,增加物理教学实践内容,提高物理实验教学水平,尤其是在力学、结构学等方面,着重进行教学培养。
  (一)加强物理应用思维的教育
  为了更好的顺应工程发展趋势,应当在物理理论教学基础上加强应用思维的培养,物理思维主要包括辩证思维、逻辑思维、形象思维等,教学过程中,应当引导学生将抽象的物理现象具体化,有利于对各种物理现象、规律等内容的理解。逻辑思维,逻辑思维能力在工程建设过程中尤为重要,是建立在感应认识的基础上,结合自身物理知识储备,进行判断、推理等的能力,比方说,牛顿在机械运动方面的研究,很大程度上是在伽利略研究上进行的,进一步逻辑推理、归纳总结得出的。形象思维,利用意向、联想、想象等来揭示客觀物理现象本质和规律等,在材料、控制等领域应用广泛。
  (二)促进物理知识拓展研究
  新时期,工程领域发展迅速,需要物理知识进一步拓展来保障其建设质量和水平。在力学方面,积极研究新型的物理分析手段,在复杂结构力学分析上,尽可能加强计算机的计算应用和分析,节省人力,并提高工程计算的精确度。相信随着工程建设的影响不断加深,力学也会突破宏观框架,向微观发展,拓宽控制、虚拟等领域研究。还有,随着土木工程、电子机械等工程项目的交叉和融合,物理学涉及应用领域会越来越广,相互支持,相互渗透,从而促进物理学知识的拓展研究工作。土木工程建设是一个复杂的过程,从设计到成果,许多关键环节涉及到物理学,是土木工程建设不可缺少的一部分,相信能够在现代化进程中不断发展和进步。
  三、结语
  新形势下,土木工程建设飞速发展,我们需要加强物理教育方面的实践创新培养,加强对材料、力学、结构学等方面的拓展研究,努力提高物理和土木工程两方面的契合程度,两者相互促进,共同发展。相信在不久的将来,能够有效推动我国现代化工程建设步伐。
  参考文献:
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