物理與土木工程研究

鄒一凡

摘要：一直以來，物理這門學(xué)科致力于培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新方法、新技術(shù)、新理論等內(nèi)容被添加進物理學(xué)科，增加了物理的實踐性。物理課程涉及的內(nèi)容十分廣泛，其中引用到土木工程當中，以物理理論知識、實踐分析為基礎(chǔ)，得出了大量的土木工程建設(shè)科學(xué)結(jié)論。目前我國重視物理學(xué)科的教育，并注重其實踐應(yīng)用，本篇文章，將基于物理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀，對物理和土木工程兩者科學(xué)聯(lián)系進行分析，促進兩者更好的銜接和契合，為我國物理學(xué)科教育和土木工程建設(shè)保駕護航。

關(guān)鍵詞：物理；土木工程；研究分析；實踐應(yīng)用

新形勢下，我國正處于現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵時期，大力興建各項基礎(chǔ)建設(shè)，積極發(fā)展土木工程建設(shè)，在實際工程建設(shè)當中，很容易看到各方面物理知識的應(yīng)用，其中主要涉及有力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、材料學(xué)等等，因此，物理學(xué)科教育的現(xiàn)代化發(fā)展，對土木工程建設(shè)發(fā)展有著重要促進意義。當今，現(xiàn)代化土木工程建設(shè)難度不斷增加，大規(guī)模、大跨度、高聳、精密等類型的土木建筑數(shù)見不鮮，給土木工程建設(shè)發(fā)展帶來了不小的考驗。在我國，物理學(xué)科很大程度上推動了土木工程的發(fā)展，土木建設(shè)也在諸多方面積極影響著物理的發(fā)展，相信兩者相輔相成，能夠?qū)崿F(xiàn)我國教育和工程建設(shè)的共同發(fā)展。

一、物理在土木工程中的應(yīng)用分析

經(jīng)濟新常態(tài)下，土木工程建設(shè)在保證建設(shè)質(zhì)量等各方面要求的同時，還應(yīng)當遵循可持續(xù)發(fā)展原則，盡可能節(jié)能、環(huán)保。最常見的是在土木工程建設(shè)材料研究方面，隨著工程建設(shè)要求的不斷提高，需要加強對新型建設(shè)材料研究，針對不同的應(yīng)用性能進行研發(fā)。比方說工程上需要強度高且質(zhì)量輕的新型材料，比方說現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到土木工程建設(shè)領(lǐng)域的鋼輕鋁合金、鎂合金、玻璃纖維增強塑料等，不過這些材料在應(yīng)用過程中也有一定的缺陷，其彈性模量偏低，還有的材料造價過高，不符合工程建設(shè)經(jīng)濟性原則，因此還需要進一步進行開發(fā)和研究。在這一研究過程中，需要大量的物理學(xué)理論知識做基礎(chǔ)，對材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行分析，同時還需要大量的物理實驗進行性能測試等等，和物理學(xué)之間的關(guān)系密切。

然后是力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)方面，土木工程建設(shè)的過程中，處處體現(xiàn)著力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)，隨著現(xiàn)代化建設(shè)難度的增加，再加上我國地域遼闊，土木工程建設(shè)地形較復(fù)雜，需要精確考慮其應(yīng)力情況和力學(xué)性能。物理學(xué)不僅僅直接關(guān)系到土木工程建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)計和實際施工，還和工程的前期準備工作相關(guān)，建設(shè)地址的選擇，結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇等，都需要利用物理學(xué)知識進行勘查和實驗等。尤其是在地下土木工程建設(shè)上，由于地形復(fù)雜，建設(shè)要求嚴格，需要建立大量的物理模型進行實驗研究，從而保證土木工程建設(shè)的質(zhì)量和水平。

還有，在土木工程建設(shè)過程中，有許多的施工規(guī)定和設(shè)計原則，其中有許多都是根據(jù)物理學(xué)理論知識和實驗結(jié)論制定的，具有很強的實踐性，新時期，土木工程建設(shè)需要物理學(xué)進步和發(fā)展的支持，提高土木工程建設(shè)可行性。綜上所述，土木工程和物理之間關(guān)系密切，加強物理在土木工程建設(shè)方面的應(yīng)用，有利于完善土木工程建設(shè)體系，建設(shè)材料的應(yīng)用上，滿足工程建設(shè)需求的同時，也具有經(jīng)濟、方便等優(yōu)點，力學(xué)方面，有利于提高工程設(shè)計有效性、可行性等，結(jié)構(gòu)方面，有利于提高工程建設(shè)強度，節(jié)省工程結(jié)構(gòu)浪費等，相信隨著物理學(xué)科的發(fā)展，能夠有效為土木工程的發(fā)展添磚加瓦。

二、土木工程促進物理發(fā)展

物理學(xué)很大程度上推動土木工程的發(fā)展，同樣，土木工程建設(shè)的發(fā)展也能夠促進物理學(xué)的進步。一定程度上體現(xiàn)在物理學(xué)教育方面，為了更好的為土木工程建設(shè)輸送實踐創(chuàng)新型人才，我國重視物理學(xué)的教學(xué)實踐，從教育的各方面進行改革研究，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等能力，增加物理教學(xué)實踐內(nèi)容，提高物理實驗教學(xué)水平，尤其是在力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)等方面，著重進行教學(xué)培養(yǎng)。

（一）加強物理應(yīng)用思維的教育

為了更好的順應(yīng)工程發(fā)展趨勢，應(yīng)當在物理理論教學(xué)基礎(chǔ)上加強應(yīng)用思維的培養(yǎng)，物理思維主要包括辯證思維、邏輯思維、形象思維等，教學(xué)過程中，應(yīng)當引導(dǎo)學(xué)生將抽象的物理現(xiàn)象具體化，有利于對各種物理現(xiàn)象、規(guī)律等內(nèi)容的理解。邏輯思維，邏輯思維能力在工程建設(shè)過程中尤為重要，是建立在感應(yīng)認識的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身物理知識儲備，進行判斷、推理等的能力，比方說，牛頓在機械運動方面的研究，很大程度上是在伽利略研究上進行的，進一步邏輯推理、歸納總結(jié)得出的。形象思維，利用意向、聯(lián)想、想象等來揭示客觀物理現(xiàn)象本質(zhì)和規(guī)律等，在材料、控制等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

（二）促進物理知識拓展研究

新時期，工程領(lǐng)域發(fā)展迅速，需要物理知識進一步拓展來保障其建設(shè)質(zhì)量和水平。在力學(xué)方面，積極研究新型的物理分析手段，在復(fù)雜結(jié)構(gòu)力學(xué)分析上，盡可能加強計算機的計算應(yīng)用和分析，節(jié)省人力，并提高工程計算的精確度。相信隨著工程建設(shè)的影響不斷加深，力學(xué)也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，拓寬控制、虛擬等領(lǐng)域研究。還有，隨著土木工程、電子機械等工程項目的交叉和融合，物理學(xué)涉及應(yīng)用領(lǐng)域會越來越廣，相互支持，相互滲透，從而促進物理學(xué)知識的拓展研究工作。土木工程建設(shè)是一個復(fù)雜的過程，從設(shè)計到成果，許多關(guān)鍵環(huán)節(jié)涉及到物理學(xué)，是土木工程建設(shè)不可缺少的一部分，相信能夠在現(xiàn)代化進程中不斷發(fā)展和進步。

三、結(jié)語

新形勢下，土木工程建設(shè)飛速發(fā)展，我們需要加強物理教育方面的實踐創(chuàng)新培養(yǎng)，加強對材料、力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)等方面的拓展研究，努力提高物理和土木工程兩方面的契合程度，兩者相互促進，共同發(fā)展。相信在不久的將來，能夠有效推動我國現(xiàn)代化工程建設(shè)步伐。

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