學習普通物理學對土木工程專業(yè)的意義

學習普通物理學對土木工程專業(yè)的意義不既要：土木工程專業(yè)是一個大的專業(yè)總稱，其具體包括專業(yè)建工方向，巖土方向和道橋方向等方向。而普通物理學又是一個龐大的學科，其又包括力學、電磁學、熱學、光學、又有凝聚態(tài)物理、原子核物理，高分子物理、還有固體物理、金屬物理學等具體知識。隨著科技的飛速發(fā)展，許多的物理知識都慢慢的應用與土木工程專業(yè)之中，隨之也帶來巨大的利益和人們的青睞。人們越來越發(fā)現(xiàn)普通物理學對土木工程專業(yè)有著巨大意義。關鍵詞：普通物理學土木工程專業(yè)關系意義刖言土木工程是一門古老的學科，它已經(jīng)取得了巨大的成就。通俗地講土木工程屬于實踐性很強的專業(yè)學科，我們需要學習如何建造各類工程設施例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道等你要學會使用各種材料、設備進行勘測、設計、施工、保養(yǎng)維修等技術活動?，F(xiàn)在土工工程也是一個大的學科專業(yè)已發(fā)展出許多分支如房屋工程、鐵路工程、道路工程、飛機場工程、橋梁工程、給水和排水工程等學科。普通物理學學的又是一個巨大的系統(tǒng)知識，其中包含這許多的專業(yè)知識，這些知識已經(jīng)應用到生活和工業(yè)中的方方面面。隨著社會的飛速發(fā)展，普通物理學在土木工程專業(yè)中也有了巨大的用途，也產(chǎn)生了巨大效益。電磁學在工程測量中的意義電磁學是物理學的一個分支，主要研究電磁波，電磁場以及有關電荷，帶電物體的動力學等等。Gps就屬于電磁學的范疇。Gps在房屋建設中有著巨大的用途。GPS全球定位系統(tǒng)作為新形式測量系統(tǒng)，已廣泛用于大地測量、工程測量、航空攝影測量以及地形測量等各個方面。GPS全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）在公路工程測量中的應用，在最近的兩年得到了迅速推廣，這主要依賴于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數(shù)。GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成，除此之外，測量用戶當然還應有衛(wèi)星接收設備。2.1GPS定位原理GPS系統(tǒng)是一種采用距離交會法的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。在需要的位置p點架設GPS接收機，在某一時刻ti同時接收了三顆（a、b、c）以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導航電文，通過一系列數(shù)據(jù)處理和計算可求得該時刻GPS接收機至GPS衛(wèi)星的距離sap、sbp、scp，同樣通過接收衛(wèi)星星歷可獲得該時刻這些衛(wèi)星在空間的位置（三維坐標）。2.2測量的技術特點2.21需通視測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊，以使接收GPS衛(wèi)星信號不受干擾。轉貼于中國論文下載中心2.22一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當，但隨著距離的增長，GPS測量優(yōu)越性愈加突出。大量實驗證明，在小于50公里的基線上，其相對定位精度可達12X10-6，而在100?500公里的基線上可達10-6?10-7。2.2.3測時間短采用GPS布設控制網(wǎng)時，每個測站上的觀測時間一般在30?40min左右，采用快速靜態(tài)定位方法，觀測時間更短。例如使用接收機的rtk法可在5s以內求得測點坐標。2.2.4供三維坐標GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。2.2.5作簡便GPS測量的自動化程度很高。目前GPS接收機已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高打開電源即可進行自動觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行處理即求得測點三維坐標。而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動完成。3GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)在工程測量中的應用3.1GPS測量的技術設計①設計依據(jù)。GPS測量的技術設計主要依據(jù)1999年建設部發(fā)布的行業(yè)標準《城市測量規(guī)范》〉、1997年建設部發(fā)布的行業(yè)標準《全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程》及工程測量合同有關要求制定的。②設計精度。根據(jù)工程需要和測區(qū)情況，選擇城市或工程二級GPS網(wǎng)作為測區(qū)首級控制網(wǎng)。要求平均邊長小于1km，最弱邊相對誤差小于1/10000GPS接收機標稱精度的固定誤差a<15mm，比例誤差系數(shù)b<20x10-6o③設計基準和網(wǎng)形?？刂凭W(wǎng)共12個點，其中聯(lián)測已知平面控制點2個，高程控制點5個。采用3臺GPS接收機觀測，網(wǎng)形布設成邊連式。④觀測計劃。根據(jù)GPS衛(wèi)星的可見預報圖和幾何圖形強度（空間位置因子PDOP），選擇最佳觀測時段（衛(wèi)星多于4顆，且分布均勻，PDOP值小于6），并編排作業(yè)調度表。通過以上分析，GPS系統(tǒng)在工程測量上將有很大的發(fā)展空間，為工程施工質量提供了有利的保障。三，電學在土木工程中的應用現(xiàn)狀電學是物理學科之一。主要研究“電”的形成及其應用?，F(xiàn)今，無論人類生活、科學技術活動以及物質生產(chǎn)活動都已離不開電。隨著科學技術的發(fā)展，某些帶有專門知識的研究內容逐漸獨立，形成專門的學科，如電子學、電工學等。電阻應變測試技術是電學的其中一個知識，其對土木工程有著巨大的意義。電阻應變測試技術也越來越多的應用到公路、橋梁等土木工程中。應變測試是橋梁、建筑工程等結構試驗的一項重要內容。當前，盡管已有各種預埋式混泥土應變傳感器應用于混凝土內部的應變測試，以提高測試的可靠性，但由于現(xiàn)場測試條件的限制，目前的結構試驗如大型建筑、橋梁等結構在荷載作用下的現(xiàn)場應變測定以及室內的模型試驗仍大量采用表面應變測試。一般常用的表面應變測試手段可分為機測和電測兩類，機測主要用于千分表、手持式應變儀等，電測則大量采用電阻應變片等，由于機測靈敏度低，一般作輔助手段，應變片的靈敏度則高出千分表數(shù)倍，常用做主要手段。電測法所使用的儀器和設備主要有三部分，即電阻片、電阻應變儀和指示記錄儀器。電測法就是用牢固的粘貼在分析對象上的電阻片將被測量的應變轉換成電學量，經(jīng)過電阻應變儀的放大后再將電信號書給指示記錄儀器，完成對應變的指示或記錄。電測法有以下主要特點；（1）靈敏度高（2）電阻應變片尺寸小且粘貼牢固（3）電阻應變片質量?。?）適于高溫和低溫下測量（5）高介質壓力（6）可以在結構工作狀態(tài)下進行測量（7）可進行遙測（8）電阻應變計由于結構簡單，制作成本低廉，加之可多次重復使用，因此其經(jīng)濟性能較好。電阻應變計是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應變片（轉換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。檢測電路的功能是把電阻應變片的電阻變化轉變?yōu)殡妷狠敵觥Ｒ驗榛菟沟请姌蚓哂泻芏鄡?yōu)點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等，因為全橋式等臂電橋的靈敏度最高，各臂參數(shù)一致，各種干擾的影響容易相互抵銷，所以惠斯登電橋在得到了廣泛的應用。四.光學在土木工程中的應用光學是研究光（電磁波）的行為和性質，以及光和物質相互作用的物理學科。傳統(tǒng)的光學只研究可見光，現(xiàn)代光學已擴展到對全波段電磁波的研究。無棱鏡全站儀是根據(jù)光學知識制造的精密儀器。無棱鏡全站儀測量技術在斷面測量中的有著極大的應用。無棱鏡測量技術簡介無棱鏡測量技術基于相位法原理，發(fā)出的激光束極為窄小，可以非常精確地打到目標上，保證高精度的距離測量。與有棱鏡測量相比較，其優(yōu)點是只要測點的反射介質符合無棱鏡測量的條件，就不需要在測點上放置棱鏡，即可測量出該點的三維坐標。此項技