土木工程與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合與創(chuàng)新

劉亞巧

摘要：在信息技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，各行業(yè)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用取得了突破性的發(fā)展。在土木工程中加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合，能幫助管理人員獲得更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，提升工程管理水平。但是其在應(yīng)用過程中還存在不足，因此應(yīng)加大對(duì)信息技術(shù)的研究力度，促使二者之間有效融合，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土木工程;計(jì)算機(jī)技術(shù);融合;創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：TP391?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，有效地推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，而土木工程又是建筑工程中比較關(guān)鍵的組成部分，因此需要對(duì)土木工程的設(shè)計(jì)工作予以重視。計(jì)算機(jī)繪圖CAD技術(shù)屬于比較常見的設(shè)計(jì)技術(shù)，將其應(yīng)用到土木工程設(shè)計(jì)之中，不僅可以有效提高土木工程設(shè)計(jì)的合理性，而且還可以為土木工程的后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)，進(jìn)而有效提升土木工程施工進(jìn)度和質(zhì)量。

1土木工程與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合的作用

1.1監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)

在土木工程的建設(shè)過程中，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)時(shí)掌控施工現(xiàn)場(chǎng)情況。通過網(wǎng)絡(luò)感應(yīng)器的利用實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況，將施工現(xiàn)場(chǎng)的各種信息通過計(jì)算機(jī)技術(shù)反饋給工程管理人員，輔助其全方位掌控工程建設(shè)情況。通時(shí)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的監(jiān)控作用，還能實(shí)現(xiàn)勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)、視頻監(jiān)管、測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)溫度、控制自動(dòng)化設(shè)備等目標(biāo)。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合，可提高土木工程施工質(zhì)量和效率。此外，利用監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)功能利于管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種突發(fā)情況，快速采取相應(yīng)解決措施，保障工程順利進(jìn)行。

1.2監(jiān)測(cè)施工

在土木工程中，融合計(jì)算機(jī)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)施工工藝進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提高施工質(zhì)量。計(jì)算機(jī)技術(shù)能控制各種設(shè)備的自動(dòng)化程度，使管理人員根據(jù)工程情況選擇合適的施工工藝，并實(shí)現(xiàn)施工過程的自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可對(duì)設(shè)備施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生數(shù)據(jù)展開勘測(cè)，提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息。利于施工過程更好地控制施工工藝，降低工程成本投入。與此同時(shí)，還能不斷完善施工方案，提升工程質(zhì)量，提升了工程的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3對(duì)工程各環(huán)節(jié)信息化管理

使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可通過各種信息化的管理系統(tǒng)、軟件等對(duì)土木工程建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)展開信息化的管理。例如：對(duì)于土木工程的合同、預(yù)算、造價(jià)、制度、設(shè)計(jì)、人員、設(shè)備等。常使用的信息化軟件有造價(jià)軟件、招投標(biāo)信息管理軟件、辦公電算化軟件、工程預(yù)算軟件、辦公自動(dòng)化軟件等。通過信息化的管理方式，能進(jìn)一步提高工程建設(shè)效率，保障建設(shè)質(zhì)量。

2土木工程與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合與創(chuàng)新要點(diǎn)

2.1在規(guī)劃中的應(yīng)用

對(duì)于土木工程而言，前期的規(guī)劃工作尤為關(guān)鍵，建筑設(shè)計(jì)師不僅需要考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，還要兼顧環(huán)境因素及自然條件因素等。每一項(xiàng)規(guī)劃都與后續(xù)土木工程施工密切相連，在土木工程規(guī)劃過程中，計(jì)算機(jī)繪圖CAD技術(shù)的應(yīng)用包括了下述三個(gè)方面：（1）對(duì)儲(chǔ)存及信息系統(tǒng)進(jìn)行有效規(guī)劃，最常見的是城市政策信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，他們的運(yùn)行基本上選擇了一種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)形式;（2）規(guī)劃輔助的表現(xiàn)形式及與之相關(guān)的制作系統(tǒng)，最常見的是城市景觀式表現(xiàn)系統(tǒng);（3）信息化的分析系統(tǒng)，最常見的是城市規(guī)劃信息分析系統(tǒng)。

2.2在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

土木工程的設(shè)計(jì)可分為很多階段，如建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。眾所周知，建筑設(shè)計(jì)的成果會(huì)包含一系列的施工圖，如總平面圖、各層的建筑平面圖、各個(gè)方位的建筑立面圖、剖面圖、墻身節(jié)點(diǎn)詳圖、樓梯詳圖以及陽(yáng)臺(tái)、衛(wèi)生間詳圖等。以往純手工繪制是很耗費(fèi)時(shí)間和精力的，往往繪制一張圖就得花上半天時(shí)間。若甲方看完不滿意并提出修改，其工作量將不可估計(jì)。但自從有了AutoCAD，特別是有了專門的建筑設(shè)計(jì)CAD軟件，如天正建筑CAD之后，一切將變得十分簡(jiǎn)便。

2.3建立網(wǎng)絡(luò)信息互動(dòng)平臺(tái)

通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，施工企業(yè)可在內(nèi)部建立起信息互動(dòng)平臺(tái)，提高各個(gè)施工人員之間交流的快捷性和有效性。同時(shí)在交流平臺(tái)中，管理人員能更便捷地與施工人員展開溝通，并且利用交流平臺(tái)傳達(dá)施工計(jì)劃，幫助施工人員在線解決施工過程面臨的困難。施工人員也可通過交流平臺(tái)與同事之間展開施工方法、施工技術(shù)、施工計(jì)劃等方面的交流，分享自身的工作經(jīng)驗(yàn)等。通過交流平臺(tái)，便于施工過程中各個(gè)人員之間的有效溝通，使得施工計(jì)劃更加完善，保障工程效益。

2.4在施工中的應(yīng)用

在土木工程施工中，合理地施工組織安排能帶來良好的資金鏈流動(dòng)方式以及節(jié)約工期。通過運(yùn)用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件，可以更好地進(jìn)行施工組織安排，并繪制施工組織網(wǎng)絡(luò)圖、施工組織橫道圖、施工平面布置圖等，避免實(shí)際施工中出現(xiàn)人力資源以及設(shè)備安排布置不合理的現(xiàn)象，極大地避免出現(xiàn)爛尾的結(jié)局。

2.5在造價(jià)中的應(yīng)用

土木工程各階段的活動(dòng)都離不開造價(jià)的計(jì)算，如可行性研究、項(xiàng)目評(píng)估、招投標(biāo)、工程結(jié)算等。但土木工程造價(jià)一直以來都很難計(jì)算得十分準(zhǔn)確，因?yàn)樯婕暗饺?、材、機(jī)等眾多費(fèi)用問題。廣聯(lián)達(dá)造價(jià)軟件是我國(guó)常用的土木工程造價(jià)軟件，其易用性和準(zhǔn)確性在土木工程行業(yè)里有著極好的口碑，能有效地避免很多人為的錯(cuò)誤，減輕了工作量。

2.6在有限元分析中的應(yīng)用

使用傳統(tǒng)的計(jì)算方法是很難分析出土木工程構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力、應(yīng)變、位移等問題。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷發(fā)展，有限元分析法逐漸顯露出它的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)在土木工程中比較常用的有限元分析軟件有ANSYS、ABAQUS以及MIDAS等。這些限元分析軟件利用自身強(qiáng)大的有限元建模以及分析能力，從二維至三維，均能計(jì)算出比較符合實(shí)際的結(jié)果，為土木工程科學(xué)研究以及實(shí)際工程分析提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2.7維護(hù)管理中的應(yīng)用

隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，建筑物逐漸會(huì)出現(xiàn)功能下降和老化現(xiàn)象，此時(shí)為了有效延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，要做好建筑物的定期維護(hù)和管理工作，內(nèi)容主要包括檢查、加固和維護(hù)。煤氣及上下水的管線設(shè)計(jì)是最早應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖CAD技術(shù)的領(lǐng)域，其主要針對(duì)管線的埋設(shè)位置和埋設(shè)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，隨著CAD技術(shù)的不斷完善，在保留原有功能的同時(shí)，添加了定期檢測(cè)信息數(shù)據(jù)保存功能，并具備規(guī)劃加固設(shè)計(jì)和維修功能，該技術(shù)在工程維護(hù)管理中的重要作用愈加凸顯。

3土木工程計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展

近二十年來，CAD技術(shù)對(duì)土木工程的發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用，但計(jì)算機(jī)技術(shù)并不停步于此。在2002年，Autodesk公司率先提出了一項(xiàng)新技術(shù)——BIM技術(shù)。BIM（BuildingIn-formationModeling，建筑信息模型），它可以實(shí)現(xiàn)建筑信息的總集成，即從建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)作直至建筑壽命周期的終結(jié)，各種建筑信息都能整合在一個(gè)三維模型的信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。由此，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位以及運(yùn)營(yíng)單位等各單位人員均可利用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)同工作，從而有效地提高了工作效率、節(jié)省了資源、并降低了成本。目前，BIM技術(shù)已在全球范圍內(nèi)得到土木工程業(yè)界的廣泛認(rèn)可，是未來土木工程發(fā)展的主方向。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)CAD技術(shù)的遠(yuǎn)程化設(shè)計(jì)成為可能，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，能夠有效的對(duì)建筑設(shè)計(jì)成果進(jìn)行審核，防止出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題。另外，有助于加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員之間的交流，共同提高設(shè)計(jì)水平。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土木工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的融合屬于科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)工程信息化的管理，保障施工質(zhì)量及效率，利于施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，為社會(huì)建造出更多高品質(zhì)的工程，實(shí)現(xiàn)更高社會(huì)價(jià)值。

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