《自然辩证法》课程论文.doc

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1、浅谈结构工程中的科学技术方法论一、摘要自然辩证法中的科学技术方法论是关于自然界各个学科领域的普遍存在的科学技术理论、规律、方法。科学技术观和科学技术方法论是自然辩证法体系中重要的组成部分，自然辩证法属于马克思主义哲学范畴，自然科学技术方法论也属于哲学范畴，而结构工程属于实际应用工程范畴，本文主要探讨了在结构工程中存在的关于科学技术方法论的哲学思想，以及怎样利用哲学思想来促进结构工程未来的发展的问题，另外，也有一些衍生的问题。关键字结构工程自然辩证法科学技术方法论信息交流规律建筑物发展二、自然辩证法以及科学技术方法论（1）自然辩证法自然辩证法是辩证唯物主义的自然观和科学观，它是研究自然界

2、存在的普遍的客观规律的哲学，同时它又是探索、改造自然途径的方法论，根据所发现的自然科学理论创造处能完成既定任务或者改造自然的具体方法理论。自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分，它的研究对象与研究范围包括如下领域：自然界、科学、技术、社会。与此相适应，自然辩证法的体系和主要内容有：自然观、科学观、技术观、科学技术与社会。（2）科学技术方法论自然辩证法中的科学技术方法论，准确的说，科学技术方法论的说法是不正确的，因为科学与技术是两个不同的概念。科学的重点发现规律与理论，而技术重在研究如何改造自然的具体技术理论，最终的目标是要把所发现的理论物化为方案、方法、工具、设备等，以实现对自然的直

3、接改造。然而由于科学技术的快速发展，二者的联系越来越密切，以致于在有些领域或者方面无法区分到底是技术还是科学。现在我所要谈的科学技术方法论大部分是关于技术的方法论，其中也有科学观和科学方法论的内容。因为在结构工程中，大部分内容是关于技术层面的东西，是关于结构设计理论、模型构造、施工技术等方面的学科。三、结构工程中的科学技术方法论（1）技术认识的基本程序之结构工程体现结构工程是一个研究各类建筑物受力特性及对其进行结构设计的学科。包括分析一个建筑物的受力体系，分析各种荷载对建筑物结构的作用特点，根据力学理论和建筑材料的受力性质对结构进行合理设计以满足结构在各种环境作用下的安全性要求。人类早

4、期的建筑设计主要依赖于人们长期积累下来的经验和技术，基本上没有理论支持。随着人类自然科学的进步，数学、力学理论、计算机技术得到了巨大的发展。力学学科的不断进步为结构受力分析提供了理论支持，使得建筑结构设计走向理论化、技术化。因为结构工程主要是研究结构内部内力、变形的分布规律及其发展规律，而力学正是研究自然界普遍存在的力和变形的学科，加上材料科学、实验技术、计算机理论等方面取得的丰硕成果，使得结构工程走向了现代化的发展道路。结构工程的三大力学课程是理论力学、材料力学、结构力学。它们是结构工程赖与发展和进步的力学理论基础。目前关于结构工程的专业理论按照不同建筑结构类型可分为砌体结构设计原理

5、、钢筋混凝土结构设计原理、钢结构设计原理、高层建筑结构设计原理。它们都是应用力学理论，并考虑建筑材料的性质，通过理论推导、实验观察、实践检验。最终建立起来的正确的能直接被人们加以利用的技术理论和方案。它是符合技术认识的基本程序的。首先，必须考虑到社会的需要，从人们的现实需要出发，提出课题。也就是课题规划阶段。第二个阶段是方案的构思与设计。包括提出技术原理和解决问题的基本思路。以钢筋混凝土结构的出现为例，简单说明结构工程中技术认识的途径或者步骤。在钢筋混凝土结构没有出现之前，世界大部分的结构为砌体结构和木结构，其中砌体结构的自重太大，抗震性能差，并且它的建筑材料砖的制作会对生态造成很大的

6、破坏，木结构也有对生态破坏的缺点，并且防火性能很差。正是在这样的建筑背景下，人们需要一种更优良的建筑材料来取代上述传统建筑材料。起初，人们是不知道采用何种材料作为主要建筑材料的，建筑界根据传统结构的缺点提出课题：发明一种新型的建筑结构材料。这样就确立了研究课题。下面要做的就是要提出解决问题的思路，人们根据对建筑的受力特性（结构构件无外乎要具有一定的抗压、抗剪、抗拉、抗扭能力），然后研究不同材料的受力性能，看哪种材料的受力性能最好，为此科学家们作了很多试验，发现混凝土的抗压强度比较好，也就是混凝土材料善于承受压力。同时发现钢筋的抗拉强度很高，远远大于混凝土的抗拉强度，甚至是它的几百倍。混

7、凝土的抗拉强度非常小，几乎是很小的拉力就能使材料产生裂缝，最终导致结构迅速破坏。这样通过大量的试验结构人们建立了对两种材料的科学认识。同时考虑到建筑物中梁是一个受弯构件，即梁截面的上部受压，下部分受拉（这是根据一般的力学规律推导出来的），科学家根据上述科学理论与材料认识，充分发挥创造思维（创造思维在技术原理形成过程中起着至关重要的作用），人们就创造性的把两种材料结合起来，创造了一种目前广泛运用的建筑材料（钢筋混凝土）。针对梁的受力特点，这种新的