試論土木工程信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

石小平

摘 要：隨著信息化技術(shù)的日益完善，信息化理念已經(jīng)滲透進(jìn)了多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域之中。與此同時(shí)，土木工程作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵行業(yè)，其特點(diǎn)是施工周期長(zhǎng)、投資成本高以及施工技術(shù)復(fù)雜，所以從一定程度上提升了土木工程的管理難度，并且也使得人工管理模式越來越難以迎合土木工程今后的發(fā)展需要。因此，為了進(jìn)一步推動(dòng)土木工程的發(fā)展，則信息技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用與發(fā)展就顯得極為關(guān)鍵。所以，本文將對(duì)土木工程信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)予以重點(diǎn)論述，以供參考。

關(guān)鍵詞：土木工程;信息技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)

引言

自改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展便駛?cè)肓丝燔嚨溃⑶译S之而來的便是社會(huì)民眾的生活水平出現(xiàn)了極大的提升。因此，為了加快城市發(fā)展，解決民眾對(duì)于住房方面的需求，土木工程行業(yè)也隨之得到了快速發(fā)展，各類基礎(chǔ)設(shè)施在城市中獲得了快速的建設(shè)，而且土木工程在數(shù)量與規(guī)模方面也出現(xiàn)了快速的增長(zhǎng)。然而，盡管土木工程發(fā)展十分迅速，但是相對(duì)于管理來說，則 顯得相對(duì)滯后，并且也由此引發(fā)了一系列問題的出現(xiàn)。因此，為了提高土木工程的施工質(zhì)量與管理水平，確保建設(shè)單位始終處于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心位置，便需要其中的管理者重視信息技術(shù)的應(yīng)用，并不斷對(duì)此進(jìn)行研究，確保信息技術(shù)可以在土木工程中獲得可持續(xù)的發(fā)展。

一、土木工程信息化的內(nèi)涵

對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)來說，信息技術(shù)的出現(xiàn)，給予傳統(tǒng)行業(yè)再次發(fā)展的機(jī)遇，特別是針對(duì)土木工程來說，信息技術(shù)在其中的融入，為土木工程的發(fā)展提供了更為充足的動(dòng)力。此外，對(duì)于土木工程信息化而而言，其指的是在計(jì)算機(jī)以及其它信息化技術(shù)的幫助下，對(duì)土木工程中規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)以及施工等全過程進(jìn)行更加科學(xué)、更加現(xiàn)代化的管理，具體可以概述為以下幾方面：

1、土木工程的實(shí)地勘察與設(shè)計(jì)

在對(duì)土木工程進(jìn)行規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)以及繪圖時(shí)，相關(guān)人員可運(yùn)用GPRS/GIS/RS等衛(wèi)星定位技術(shù)來對(duì)實(shí)際工程區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)，為工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵的數(shù)據(jù)信息。

2、工程設(shè)計(jì)的仿真與優(yōu)化

土木工程在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析方面可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過模擬分析對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)估，結(jié)構(gòu)校驗(yàn)以及配筋計(jì)算等。

3、土木工程的管理

在施工期間，信息化技術(shù)的運(yùn)用，可以極大的提高土木工程施工期間的管理質(zhì)量與效率。現(xiàn)階段，隨著CAD/CAE/CACM/PDM/ERP等軟件的不斷完善，其在技術(shù)與功能等方面均有著極大的進(jìn)步，同時(shí)也可有效的解決土木工程施工期間所遇到的各類問題，除了可以提高土木工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量外，還可有助于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)縮短施工周期以及降低施工成本等作用。

二、土木工程信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、信息化管理系統(tǒng)的應(yīng)用

信息化管理系統(tǒng)的應(yīng)用是各行各業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，土木工程也不例外。其中以數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用為核心的土木工程管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用將成為土木工程項(xiàng)目管理的重要手段。由于土木工程程具有周期長(zhǎng)、投資大、技術(shù)復(fù)雜、涉及面廣、管理困難、信息量大等特點(diǎn)，是一種典型的大型綜合性工程，其中涉及到大量過程管理和質(zhì)量控制、人員信息管理、材料管理、財(cái)務(wù)管理等等，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)和信息，只能借助計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算能力進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以彌補(bǔ)有限的體力勞動(dòng)。信息管理系統(tǒng)不但可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，更重要的是其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析能力，成為土木工程項(xiàng)目管理過程中的重要決策依據(jù)，為管理者的決策提供科學(xué)的參考。

2、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的應(yīng)用

與信息管理系統(tǒng)專注于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與分析不同，計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的關(guān)鍵作用在于完成特定的專業(yè)性工作，為管理者的管理工作和技術(shù)工作提供強(qiáng)大的輔助作用，以提高工作效率，縮短工期，提升施工質(zhì)量。這些優(yōu)點(diǎn)的存在都得益于現(xiàn)代化高速計(jì)算機(jī)的發(fā)展，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的助推下，土木工程的許多管理工作和技術(shù)工作都可以通過計(jì)算機(jī)輔助管理系統(tǒng)來完成。強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)計(jì)算能力可以通過大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對(duì)大量性能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并進(jìn)行三維仿真分析，使土木工程項(xiàng)目的質(zhì)量得到最嚴(yán)格的把控，同時(shí)也可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題，做到及早處理，避免安全隱患的出現(xiàn)。計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)對(duì)土木工程的工程材料分析和結(jié)構(gòu)仿真具有不可替代的作用，同時(shí)是我國(guó)土木工程實(shí)現(xiàn)信息化管理的關(guān)鍵里程碑。

3、三維模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

土木工程以結(jié)構(gòu)工程為主體，對(duì)結(jié)構(gòu)的尺寸、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等眾多性能指標(biāo)都有著嚴(yán)格的要求，在設(shè)計(jì)過程中，即使經(jīng)過再嚴(yán)格的論證，也無法完全避免工程實(shí)施后的不可預(yù)料的質(zhì)量問題，如果此時(shí)再返工，一方面會(huì)浪費(fèi)大量的人力和時(shí)間，更會(huì)浪費(fèi)成本，同時(shí)給企業(yè)形象造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。三維模擬仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，使這些問題得到了很好的解決。三維模擬技術(shù)主要用于大型土木工程的結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化，可以通過計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行大量的仿真，尋找出最優(yōu)參數(shù)組合，使結(jié)構(gòu)性能達(dá)到最佳，作為工程施工的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則可以解決現(xiàn)場(chǎng)管理和應(yīng)急預(yù)案等問題，例如當(dāng)前最流行的 BIM 技術(shù)正是虛擬現(xiàn)實(shí)的最典型技術(shù)，可以把工程主體和細(xì)節(jié)都通過計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出來，更直觀地提前預(yù)知與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容，大大提高了施工的效率和管理水平。

4、嵌入式系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件技術(shù)的發(fā)展使很多領(lǐng)域都開始應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)，這種應(yīng)用方式主要以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)不同的使用需求設(shè)計(jì)不同的硬件與軟件系統(tǒng)，在應(yīng)用過程中，嵌入式系統(tǒng)的功能更加豐富與專業(yè)，可靠性也相對(duì)較強(qiáng)，并且投入成本較低的同時(shí)，工作效率更高。另外，隨著計(jì)算機(jī)制造成本的降低，土木工程信息技術(shù)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。因此，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用在土木工程信息化建設(shè)中也是主要發(fā)展趨勢(shì)之一。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，隨著我國(guó)城市化推進(jìn)速度的加快，土木工程還會(huì)在未來獲得更為廣闊的發(fā)展機(jī)遇。因此，為了加快土木工程的發(fā)展，提高土木工程施工期間的管理水平與效率，則必須要對(duì)信息技術(shù)在其中的融合加以關(guān)注，并了解信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以此來使信息技術(shù)在土木工程中的作用最大限度的發(fā)揮處理，對(duì)促進(jìn)土木工程行業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

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