時(shí)間:2023-07-10 17:33:13
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程智能化,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】智能材料;土木工程;現(xiàn)實(shí)應(yīng)用
土木工程是以建筑施工和建筑結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象的重要學(xué)科。在當(dāng)今的時(shí)代,人們對(duì)于建筑的要求越來(lái)越高,從一開(kāi)始的安全性與舒適性的有機(jī)結(jié)合,到安全舒適前提下的美觀和環(huán)保,再到現(xiàn)在上述所有前提下的智能化是人們對(duì)建筑不斷變化的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求。其中,智能化是隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越被人們重視和追求的建筑的特色。具體到土木工程領(lǐng)域,智能體現(xiàn)在各種計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和各種智能材料的應(yīng)用。建筑的結(jié)構(gòu)是固定的,建筑施工工程完工,建筑成型,除非外力干擾,其結(jié)構(gòu)就穩(wěn)定下來(lái)。但是當(dāng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),很難以一種簡(jiǎn)單的方式去解決。智能材料就能夠解決這個(gè)難題。
一、智能材料概述
智能材料的興起和發(fā)展距今并沒(méi)有太長(zhǎng)時(shí)間,嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)對(duì)智能材料的研究興起于上個(gè)世紀(jì)最后二十年,直到新世紀(jì)以后才有了長(zhǎng)足的發(fā)展。距今各國(guó)對(duì)智能材料也還處于研究的萌芽階段,所以智能材料迄今并沒(méi)有一個(gè)官方的統(tǒng)一的定義,我們這里可以將智能材料定義為具備智能特性的能夠自主地對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行感知并且不斷適應(yīng)環(huán)境的高科技材料。智能材料是建筑材料屆最新的寵兒,成為了天然材料和合成材料之后的新一代的優(yōu)秀材料。智能材料具備天然材料和合成材料不具備的一些特點(diǎn):它能夠?qū)χ車(chē)h(huán)境進(jìn)行感知,最常見(jiàn)的是對(duì)光、熱、力的感知;它能夠?qū)χ車(chē)h(huán)境的變化做出應(yīng)對(duì),隨之變化;當(dāng)周?chē)沫h(huán)境恢復(fù)到初始狀態(tài)時(shí),智能材料也能夠恢復(fù)如初。
二、智能材料當(dāng)前在土木工程中的應(yīng)用
由于土木工程正是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的學(xué)科,所以智能材料在土木工程中的作用是極大的。舉例來(lái)說(shuō),運(yùn)用智能材料能夠?qū)ㄖ旧淼慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)。運(yùn)用傳統(tǒng)的材料,要想對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行檢測(cè),必須要充分地運(yùn)用外力,加入外部的很多信息。在這種情況下,加入很多干擾的信息是無(wú)可避免的情況。而運(yùn)用智能材料能夠從內(nèi)部將檢測(cè)結(jié)果傳導(dǎo)給檢測(cè)終端,不會(huì)受到外部的干擾,也更能夠反應(yīng)建筑的結(jié)構(gòu)性能。
其實(shí)智能材料嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)并不是只有一種,我們上文中所說(shuō)的智能材料的感知和反饋其實(shí)是兩種智能材料的應(yīng)用,能夠感知刺激的材料我們稱之為感知材料,而能夠根據(jù)外部刺激做出反饋或者變化的我們稱之為驅(qū)動(dòng)材料。前者能夠智能地檢測(cè)建筑內(nèi)的各種刺激例如火、煙;后者則能夠更多地在建筑安全問(wèn)題上給予更高層次的保障例如記憶合金在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。
三、智能材料在土木工程中應(yīng)用的局限性和未來(lái)發(fā)展
智能材料當(dāng)前在土木工程中應(yīng)用還是存在著一些局限性的:首先,成本過(guò)高。智能材料由于研發(fā)和制造本身的成本就高,要想大規(guī)模地應(yīng)用到土木工程中還存在著建筑成本上的考慮。畢竟智能材料屬于高科技產(chǎn)品,在相關(guān)原材料和制造工藝無(wú)法達(dá)到量產(chǎn)的情況下,成本是限制其應(yīng)用的首要問(wèn)題;其次,智能材料的發(fā)展還處于萌芽階段,能夠應(yīng)用到土木工程中的智能材料種類(lèi)少,功能少。盡管當(dāng)前智能材料已經(jīng)研究出許多種類(lèi)也能夠給建筑工程帶來(lái)很多的便利,但是我們并不能稱智能化的時(shí)代已經(jīng)到來(lái),智能材料還需要不斷地向前發(fā)展;最后,智能材料的研究和發(fā)展沒(méi)有一個(gè)確定的目標(biāo),這也抑制了其可持續(xù)地發(fā)展。當(dāng)前智能材料依托于相關(guān)的技術(shù),技術(shù)發(fā)展了,智能材料隨之得到發(fā)展,而沒(méi)有系統(tǒng)的研究規(guī)劃。在未來(lái),智能材料必將成為建筑工程的最基本的材料,那么在研究和應(yīng)用的時(shí)候就應(yīng)當(dāng)有系統(tǒng)的目標(biāo),以建筑工程的需求為主研究各種智能材料的應(yīng)用;并且盡可能地降低成本,使其能夠廣泛應(yīng)用到一般民用建筑中去;進(jìn)一步研究,與其他的學(xué)科綜合起來(lái)交叉研究,研發(fā)出更多的真正智能化的智能材料,從而在建筑工程中解放大量的人力,能夠切實(shí)給人們帶來(lái)便捷,享受到科技的樂(lè)趣。
四、結(jié)語(yǔ)
第一次工業(yè)革命和第二次工業(yè)革命之間隔了一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間,第二次工業(yè)革命和第三次工業(yè)革命之間隔了也是一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間。我們無(wú)法預(yù)言第四次工業(yè)革命什么時(shí)候能夠到來(lái),但是我們現(xiàn)在正身處一個(gè)技術(shù)大爆炸的時(shí)代,所有領(lǐng)域的技術(shù)都呈現(xiàn)出火箭式的增長(zhǎng)。土木工程領(lǐng)域的智能材料應(yīng)用亦是如此。當(dāng)前的智能材料其實(shí)正在萌芽階段,材料的智能化還沒(méi)有被充分開(kāi)發(fā)出來(lái),隨著人們的需求越來(lái)越高和相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)會(huì)有更多更智能的材料出現(xiàn)在土木工程中,為人們的生活帶來(lái)更多的便利。
參考文獻(xiàn)
[1]淘寶w,熊克等.智能材料結(jié)構(gòu)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2011
關(guān)鍵詞:土木工程;特點(diǎn) ;發(fā)展方向
1 土木工程的涵義
土木工程是指建造各類(lèi)工程設(shè) 施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各類(lèi)工程設(shè)施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開(kāi)發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,目前土木工程的實(shí)踐和研究己取得顯著成就,無(wú)論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析,還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績(jī)尤其驚人。但展望未來(lái),土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步探討。
2 現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
2.1 建筑材料方面
高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開(kāi)始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價(jià)格過(guò)高,應(yīng)用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進(jìn)展。
2.2 工程地質(zhì)和地基方面
建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能,不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工,還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇,對(duì)于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù),目前主要仍然是現(xiàn)場(chǎng)鉆探取樣,室內(nèi)分析試驗(yàn),這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來(lái)創(chuàng)造新的勘察方法。
2.3 工程規(guī)劃方面
以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗(yàn)提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大,現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會(huì)引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,這類(lèi)工程的社會(huì)效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對(duì)于趨利避害要作全面的考慮。
3 土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 高性能材料的發(fā)展
鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家已經(jīng)把屈服點(diǎn)為700N/mm2以上的鋼材列人了規(guī)范;如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個(gè)重要的研究課題。高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。
3.2 智能土木結(jié)構(gòu)理論的體系構(gòu)成
傳統(tǒng)的土木結(jié)構(gòu)是一種被動(dòng)結(jié)構(gòu),一經(jīng)設(shè)計(jì)、制造完成后,其性能及使用狀態(tài)將很大程度上存在著不可預(yù)知性和不可控制性,這就給結(jié)構(gòu)的使用和維護(hù)帶來(lái)不便。為了解決這一問(wèn)題,發(fā)展出了在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu),它賦予傳統(tǒng)土木結(jié)構(gòu)以在線監(jiān)測(cè)機(jī)制,從而為探知結(jié)構(gòu)內(nèi)部性能打開(kāi)了窗口,使人員可以方便地了解結(jié)構(gòu)內(nèi)部物理、力學(xué)場(chǎng)的演變情況,這就是結(jié)構(gòu)智能化的第一層次。在在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步增加了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的智能處理機(jī)制,使得結(jié)構(gòu)具有自感知、自診斷、自推理的能力,從而使結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了第二層次的智能化。進(jìn)一步在結(jié)構(gòu)中引入自適應(yīng)及自動(dòng)控制機(jī)制,即根據(jù)自診斷自推理的成果,由在結(jié)構(gòu)中耦合的作動(dòng)系統(tǒng)做出必要的反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)智能控制結(jié)構(gòu),這就是第三層次的智能化。比如,對(duì)結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂、變形行為,結(jié)構(gòu)的銹蝕、老化、損傷行為,以及結(jié)構(gòu)的動(dòng)力振動(dòng)行為做出抑制性控制,在更高層次上對(duì)結(jié)構(gòu)起到保護(hù)和維修作用。可見(jiàn),在結(jié)構(gòu)智能化演化過(guò)程中,按其智能化程度的不同可劃分為如下三個(gè)層次:第一層次:自感知土木結(jié)構(gòu),它是智能結(jié)構(gòu)的最低級(jí)形式;第二層次:自診斷智能土木結(jié)構(gòu),具有對(duì)前一層次結(jié)果的智能化加工處理,包括結(jié)構(gòu)內(nèi)部力學(xué)物理場(chǎng)的自我計(jì)算,對(duì)結(jié)構(gòu)特定目標(biāo)參數(shù)的自我診斷,以及以做出結(jié)構(gòu)自身行為的應(yīng)對(duì)策略為目標(biāo)的自我推理等功能。第三層次:智能控制土木結(jié)構(gòu),它是智能土木結(jié)構(gòu)的最高形式。
3.3 發(fā)展高新技術(shù),應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
土木工程在實(shí)際使用過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發(fā)嚴(yán)重的工程事故,帶來(lái)重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監(jiān)測(cè)、修復(fù)和加固的準(zhǔn)備。
隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論的迅速發(fā)展,人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的概念,給土木工程的發(fā)展帶來(lái)革命性的變化。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器,自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測(cè)量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等,對(duì)結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評(píng)估,科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù),確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營(yíng),延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。
近年來(lái),大型土木工程特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外工程界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn),通過(guò)科研和工程技術(shù)人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國(guó)內(nèi)外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),如我國(guó)的上海徐浦大橋、江陰長(zhǎng)江公路大橋、東海大橋、香港地區(qū)的青馬大橋,韓國(guó)Seohae橋和Youngjong橋、美國(guó)Commodore Barry橋和加拿大Confedration橋等。
像這樣,通過(guò)發(fā)展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警,在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行修復(fù)與加固,既避免了可能出現(xiàn)的建筑事故,也基本解決了建筑過(guò)快老化損壞,不得不拆去重修的尷尬局面,及由此造成的大量經(jīng)濟(jì)、資源、時(shí)間上的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展
4 結(jié)語(yǔ)
此外,由于我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá),基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求,所以在基本建設(shè)方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項(xiàng)專業(yè)活動(dòng)中,都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動(dòng)包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場(chǎng)等工程的建設(shè),海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
參考文獻(xiàn):
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷推進(jìn)與發(fā)展,我國(guó)的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)也得到了前所未有的改進(jìn)和提高,在這種新形勢(shì)下各種先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)得到廣泛的普及與應(yīng)用。土木工程作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的重要支柱,信息化技術(shù)的運(yùn)用對(duì)其今后的發(fā)展有著至關(guān)重要的影響,對(duì)此本文進(jìn)行了如下討論。
關(guān)鍵詞:信息化建設(shè);信息化技術(shù);土木工程
Concerning information construction in civil engineering application of development
CuiQingShu estates too sea
Hebei big yuan run group Co., LTD
Abstract:
Along with the development of the economic globalization and development, our country socialist market economy also get the unprecedented improvement, in the new situation of advanced modern science and technology and popularization of widely application. Civil engineering as China's economic industry of the important pillars, the use of information technology for its future development has a very important influence, so the article make the following discussion.
Keywords: information construction; Information technology; Civil engineering
信息化建設(shè)一種通過(guò)利用現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)的手段或者方法。隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)不斷的拓新與發(fā)展,信息化建設(shè)技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)今各種建設(shè)工程實(shí)行可持續(xù)發(fā)展的重要保障,它在不僅能有效保證企業(yè)工程的順利執(zhí)行,并且能極大的提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力與經(jīng)濟(jì)效益。土木工程涉及范圍廣且工程量較大,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)信息化建設(shè)的有效運(yùn)用是推動(dòng)其發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
一、土木工程信息化建設(shè)的重點(diǎn)
土木工程進(jìn)行信息化建設(shè)的重要措施,是管理者要首先構(gòu)建出土木工程信息的框架,打破陳舊的觀念。只有從根本上改變觀念,轉(zhuǎn)化思想,才能從真正意義上引發(fā)和帶動(dòng)整個(gè)土木工程行業(yè)的進(jìn)步。
1.土木工程信息化技術(shù)的建設(shè)與發(fā)展,其內(nèi)涵主要包括以下幾方面的內(nèi)容:
(1)土木工程專業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展。它是土木工程實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)的關(guān)鍵。土木工程專業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)既可以遠(yuǎn)程為工程提供信息,又可以為土木工程信息的傳播提供媒介。
(2)土木工程信息的接收終端。其主要由手持式終端、以及臺(tái)式終端兩種不同形式,其中,手持式終端是未來(lái)發(fā)展的方向,因?yàn)榫哂蟹奖銛y帶的特點(diǎn),使工程人員利用它與工程信息網(wǎng)能夠隨時(shí)隨地的交換信息,從而獲得技術(shù)方面的支持。
(3)土木工程信息網(wǎng)絡(luò)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。其一,它保證了土木工程信息能夠與中國(guó)電訊移動(dòng)通訊的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)兼容;其二,它保證了不同的土木工程信息網(wǎng)絡(luò)之間、不同信息網(wǎng)絡(luò)與接收終端之間可以順利地相互交換信息。
(4)土木工程的信息集成與交互系統(tǒng)。土木工程的信息集成與交互系統(tǒng)是由一系列的大型程序所組成,其主要依照土木工程信息網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)發(fā),是對(duì)土木工程信息進(jìn)行整合和傳播的虛擬平臺(tái)。通過(guò)這個(gè)平臺(tái),不同的土木工程信息制造商能夠方便準(zhǔn)備地為工程界提供出各種符合標(biāo)準(zhǔn)的不同信息,并通過(guò)該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。
2.土木工程信息學(xué)科的建設(shè)發(fā)展與土木工程信息的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之間是相互促進(jìn)的關(guān)系。土木信息學(xué)科是一門(mén)邊緣交叉性的學(xué)科,它把傳統(tǒng)的土木工程和現(xiàn)代的信息化技術(shù)相結(jié)合,繼而在進(jìn)一步發(fā)展土木工程信息化技術(shù)的基礎(chǔ)之上,將各種社會(huì)資源進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)本學(xué)科的建設(shè)發(fā)展。它主要從政治因素、技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及法律制度等不同角度,全方位地研究土木工程的信息化,為其建設(shè)發(fā)展提供完善的學(xué)科基礎(chǔ),同時(shí)培養(yǎng)出大量符合要求的專業(yè)性人才。土木工程信息化技術(shù)的廣泛運(yùn)用,必定會(huì)引發(fā)整個(gè)土木工程行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整,以及相關(guān)資源的重新整合,從而有效解決各種制約土木工程行業(yè)發(fā)展的矛盾,促進(jìn)粗放型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化,最終形成新的、獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。
3.土木工程信息化產(chǎn)業(yè)的形成,需要對(duì)社會(huì)力量進(jìn)行整合,對(duì)社會(huì)資源進(jìn)行合理的配置,從政策與體制方面加以推動(dòng)。要想保證土木工程信息化工作的順利進(jìn)行,則需要充分調(diào)動(dòng)政府部門(mén)、土木工程企業(yè)以及土木工程各級(jí)委員的積極性和主動(dòng)性。以“產(chǎn)、學(xué)、研、政”相結(jié)合的措施,積極開(kāi)展國(guó)際間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作,從政策和體制兩方面形成強(qiáng)健有力的機(jī)制來(lái)推動(dòng)發(fā)展。
二、信息化技術(shù)在土木工程中的運(yùn)用
(一)建筑智能化
現(xiàn)代社會(huì)里,信息化技術(shù)的迅速發(fā)展,給智能建筑的出現(xiàn)和發(fā)展提供出相當(dāng)廣闊的空間。現(xiàn)代最新的信息技術(shù),即智能型計(jì)算機(jī)被智能建筑所利用,同時(shí)結(jié)合了保安智能化、多媒體應(yīng)用、通訊現(xiàn)代化以及環(huán)境監(jiān)控等各種先進(jìn)技術(shù),將其與建筑藝術(shù)相互融合,以實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控的方式,將信息資源、以及使用者的信息服務(wù)和建筑的優(yōu)化設(shè)計(jì)相組合,幫助人們獲得同時(shí)具備靈活、舒適、高效、安全等特性的建筑空間,并滿足投資合理,符合信息社會(huì)要求的條件。智能建筑一般由幾個(gè)部分組成:建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(Building Automationsystem-BAS),辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(Office Automation System-OAS),通訊自動(dòng)化系統(tǒng)(Communication Automation System-CAS),通常統(tǒng)稱為“3A建筑”。
以往人通常將智能建筑理解成優(yōu)良的理論環(huán)境,例如聲環(huán)境、熱環(huán)境以及光環(huán)境等。其以后的發(fā)展方向,是智能結(jié)構(gòu)和智能環(huán)境方面,包括建構(gòu)在自保護(hù)等方面。即要求建筑能夠具備感覺(jué)、自行通過(guò)分析判斷做出決策;對(duì)信息能夠交流并做出相應(yīng)處理;能夠自行監(jiān)測(cè)、自行診斷、自我修復(fù)等各種能力。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),須對(duì)各大型土木工程實(shí)行監(jiān)測(cè),進(jìn)而形成建立統(tǒng)一性的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),以便服為較大范圍內(nèi)的各種決策和研究提供出準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)支持。
(二)工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)得到優(yōu)化與提高
新時(shí)期下,信息技術(shù)涵蓋計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)以及信息處理等多方面內(nèi)容。信息技術(shù)系統(tǒng)以及設(shè)備的應(yīng)用,可以向建筑師直觀展現(xiàn)最新的建筑美學(xué)以及設(shè)計(jì)理念,幫助建筑師隨心所欲地表現(xiàn)最大膽的創(chuàng)意、最奇妙的構(gòu)思,超越時(shí)空的限制進(jìn)行相互交流,進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì),從而達(dá)到以往傳統(tǒng)創(chuàng)作所無(wú)法達(dá)到的全新高度。
以三維協(xié)同設(shè)計(jì)模型為例,其對(duì)象是模型,主要采取模塊化的模型設(shè)計(jì)技術(shù),以便設(shè)計(jì)方法由平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為模型設(shè)計(jì),同時(shí)借助模型設(shè)計(jì),利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使共享式集成化的工作模式得以實(shí)現(xiàn),而不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員同時(shí)工作,將不必要的各種條件傳遞及確認(rèn)降至最低、甚至不存在,保證信息資源實(shí)現(xiàn)最充分的共享。而這些資源信息將會(huì)貫穿到整個(gè)工程項(xiàng)目管理、包括設(shè)計(jì)和采購(gòu)、施工等的全部過(guò)程中。由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成圖形,為設(shè)計(jì)人員節(jié)約了大量時(shí)間,保證其以最主要的精力進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化,更加直觀地反映出設(shè)計(jì)過(guò)程。而以可視化技術(shù)為基礎(chǔ)的智能化設(shè)計(jì)環(huán)境,在三維模型沒(méi)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上、將可視化技術(shù)以及面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)技術(shù)加以充分利用,在專家?guī)旌椭R(shí)庫(kù)的支撐下,研究出全新的設(shè)計(jì)管理與設(shè)計(jì)模式,構(gòu)建出一個(gè)更加易于操作、具備智能化的設(shè)計(jì)環(huán)境。現(xiàn)階段,很多工業(yè)項(xiàng)目的模型設(shè)計(jì)過(guò)程已初步應(yīng)用了可視化技術(shù),例如,實(shí)體建模使得設(shè)計(jì)過(guò)程更加直觀有效,且具備易于修改的特點(diǎn);可視化的設(shè)計(jì)校審,使得校審進(jìn)一步形象化,并可與設(shè)計(jì)進(jìn)行深度交叉;可視化的進(jìn)度審核,將設(shè)計(jì)的三維模型與項(xiàng)目進(jìn)度資源數(shù)據(jù)庫(kù)相連,從項(xiàng)目進(jìn)度資源數(shù)據(jù)庫(kù)抽取信息來(lái)可視化的展現(xiàn)和分析項(xiàng)目管理的各種狀態(tài)。
土木工程中自動(dòng)化技術(shù)的推廣應(yīng)用,無(wú)論是細(xì)節(jié)還是整體,對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展都具有重要作用。它將帶來(lái)設(shè)計(jì)技術(shù)、施工技術(shù)的全面革新發(fā)展,其應(yīng)用的領(lǐng)域也將會(huì)愈加廣泛、應(yīng)用程度將日益加深,促進(jìn)工業(yè)化在建筑行業(yè)中的深入發(fā)展。它既然工程師們帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),同時(shí)也提供跨地域?qū)崿F(xiàn)超越性發(fā)展的可能性。
參考文獻(xiàn):
作者:薛揚(yáng)欣 單位:江蘇中建工程設(shè)計(jì)研究院有限公司
碳纖維、鋁合金、鎂合金、鍍膜玻璃、雙層中空玻璃、玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)、各種節(jié)能混凝土等新型工程材料已在工業(yè)和民用建筑中得到廣泛使用[1],它們?cè)趶?qiáng)度和耐久性上表現(xiàn)出優(yōu)越性,為高層、大跨和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型土木工程建設(shè)提供了重要物質(zhì)基礎(chǔ)。但是,這些材料也有其缺陷,如:有些彈性模量偏低,有些成本太高,應(yīng)用范圍比較窄,所以還需要進(jìn)一步研究。2)土木工程實(shí)施工藝的發(fā)展。工程實(shí)施的設(shè)備、工具不斷地向自動(dòng)化、機(jī)械化、科學(xué)化發(fā)展,如:同步液壓千斤頂、直升機(jī)安裝技術(shù)、滑模等先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn),使得大規(guī)模的、高層的、復(fù)雜的土木工程不斷發(fā)展并得以實(shí)現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是施工工藝中最為突出的技術(shù)之一,可以應(yīng)用在大跨度、大開(kāi)間等多層和高層建筑,還可應(yīng)用于核電站、預(yù)應(yīng)力儲(chǔ)倉(cāng)、橋梁結(jié)構(gòu)、公路工程等等。隨著應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法不斷應(yīng)用于組織管理中,推進(jìn)了土木工程的科學(xué)快速發(fā)展。并且,工程逐步趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化,使得土木工程的發(fā)展逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本、提高工程效率等需求,對(duì)于以往不能實(shí)現(xiàn)的施工工程,現(xiàn)在也可以實(shí)現(xiàn)。鑒于以上土木工程的發(fā)展,雖然有了很大的進(jìn)步,但是在這個(gè)人口劇增、交通擁擠、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)之下,可以用來(lái)建筑的土地越來(lái)越少,促使土木工程不得不快速、科學(xué)地發(fā)展,才能滿足社會(huì)發(fā)展需要。
精密化的理論研究未來(lái)土木工程的理論發(fā)展趨勢(shì)集中在力學(xué),利用物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)土木工程的不斷應(yīng)用,重點(diǎn)為解決數(shù)學(xué)分析與處理。現(xiàn)階段,有些領(lǐng)域還不夠完善,比如:對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、流體介質(zhì)等受力分析,需要進(jìn)一步精密研究。對(duì)于土木工程中復(fù)雜的數(shù)值問(wèn)題,還需要專門(mén)化的數(shù)學(xué)來(lái)解決。土木工程的信息化,可以模擬更復(fù)雜的施工情況。土木工程的空間發(fā)展1)向高空發(fā)展。隨著人均建筑面積不斷縮小,人類(lèi)努力開(kāi)發(fā)所有可開(kāi)發(fā)的土地資源,因此土木工程發(fā)展趨勢(shì)是不斷向高空和地下發(fā)展。向高空發(fā)展,近年來(lái)已經(jīng)取得初步進(jìn)展,我國(guó)已有了500m以上的高層建筑[2],波蘭227Hz長(zhǎng)波臺(tái)的鋼塔成為世界上最高的建筑。不斷地在大中小城市出現(xiàn)的摩天大樓,更能說(shuō)明向高空發(fā)展成為土木工程建筑物的必然發(fā)展趨勢(shì)。2)向地下發(fā)展。對(duì)于可開(kāi)發(fā)的建筑資源,不僅有地上的高空資源,還有地下空間可以利用。在北京、上海等各大城市相繼開(kāi)通了地鐵,對(duì)于土木工程在地下空間的應(yīng)用,是一個(gè)良好的開(kāi)端。不僅充分利用了地下土地資源,而且還緩解了地上交通擁堵的問(wèn)題。隨后,地下停車(chē)場(chǎng)、地下隧道、安裝管道用的微型隧道等等的地下空間實(shí)現(xiàn)了綜合應(yīng)用。日本東京八重洲的地下街,是目前世界上最大的地下街。莫斯科切爾坦沃小區(qū)地下商業(yè)街,是目前深度最深的地下街,深度可達(dá)100m。并且,GPS(衛(wèi)星全球定位)、RS(遙感)、G飛(地理信息系統(tǒng))不斷地在地下空間開(kāi)發(fā)中得以應(yīng)用。但是,隨著這些高空和地下空間的不斷發(fā)展,也帶來(lái)了一些新的問(wèn)題,如:地震荷載、地下水流向的改變、原有地層應(yīng)力的改變、生態(tài)環(huán)境的破壞等等。因此,如何實(shí)現(xiàn)高空和地下空間的可持續(xù)開(kāi)發(fā)和利用是一個(gè)重要研究課題。3)向沙漠、海洋、太空發(fā)展。未來(lái)建筑空間的延伸,也不只局限于陸地上,也可以向沙漠、海洋、太空發(fā)展。對(duì)于沙漠化越來(lái)越嚴(yán)重的地球來(lái)說(shuō),開(kāi)發(fā)沙漠資源是必然的趨勢(shì)。可以通過(guò)輸水管道、人工河等工程,實(shí)現(xiàn)沙漠的改造工程,將是未來(lái)的沙漠中土木工程的一大趨勢(shì)。拓展海洋空間,也是未來(lái)土木工程的一大發(fā)展空間。現(xiàn)已有非常成功的例子,如:阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)首都迪拜在海上建造七星級(jí)大酒店,工程極其宏偉。洪都拉斯即將在海上建造城市型大游船,包括醫(yī)院、超市、旅館、飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所、飛機(jī)跑道等等。
我國(guó)上海的外灘,也逐步實(shí)現(xiàn)拓岸工程[3]。地球的資源是有限的,隨著人口的發(fā)展,人均居住面積會(huì)越來(lái)越少,所以美國(guó)、前蘇聯(lián)、中國(guó)等國(guó)家,不斷研究走向月球、走向太空,建立太空試驗(yàn)站,以期望在未來(lái)開(kāi)發(fā)地球以外的新的土地資源。土木工程材料的發(fā)展土木工程的施工材料不僅要求質(zhì)量高、安全性高、使用壽命長(zhǎng),而且隨著生態(tài)型建筑理念的發(fā)展,對(duì)建筑材料造成污染、資源浪費(fèi)等問(wèn)題上要求更高,需要發(fā)展新型的、高新技術(shù)、生態(tài)建筑材料,以適應(yīng)人和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。1)生態(tài)建材的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)綠色建筑,在保證工程質(zhì)量的前提下,選用生態(tài)建材是最首要和有效的途徑。比如選用環(huán)保材料、凈化材料、可再生材料、循環(huán)使用材料等等成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。生態(tài)建材的發(fā)明和使用,大大提高了人們居住品質(zhì),減少對(duì)環(huán)境的破壞,有效降低建筑垃圾的產(chǎn)生,避免建筑材料的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)用最少的資源實(shí)現(xiàn)最高的品質(zhì)要求。新型生態(tài)材料的使用,在節(jié)水節(jié)電上進(jìn)一步優(yōu)化,節(jié)省資源,實(shí)現(xiàn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展。2)抗震強(qiáng)度高的鋼材。隨著高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)建筑的不斷增多,對(duì)抗震材料的要求也越來(lái)越高。因此,要求建筑結(jié)構(gòu)使用的鋼材逐漸向高強(qiáng)度化、極厚化、低屈服比、低屈服點(diǎn)等方向發(fā)展。日本的建筑抗震效果較好,值得借鑒。他們研究的具有高抗震設(shè)計(jì)的低屈服比和低屈服點(diǎn)的鋼板,它們是采用調(diào)整化學(xué)成分和改建熱處理工藝等方法制成。生產(chǎn)出來(lái)的低屈服點(diǎn)鋼材可輔助結(jié)構(gòu)和減震控震裝置。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),首先達(dá)到屈服點(diǎn)開(kāi)始變形,吸收了地震能,從而防止主體結(jié)構(gòu)的破壞。高強(qiáng)度的抗震材料的使用,不僅可以減少鋼材的使用量,還為抗震提供了安全保障,是未來(lái)鋼材發(fā)展的趨勢(shì)。3)智能化的混凝土。目前使用的高性能的混凝土,具有體積穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、工作性強(qiáng)、耐久性好等等優(yōu)點(diǎn)。這些混凝土,具有高抗?jié)B性、抗腐蝕性、抗凍性等優(yōu)勢(shì),所以它們能夠在惡劣的環(huán)境下較長(zhǎng)時(shí)間的使用。最新設(shè)計(jì)的混凝土甚至可以使用100年或者200年以上。隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,智能化的混凝土將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能夠接受某些環(huán)境信息,自覺(jué)地進(jìn)行邏輯判斷,同時(shí)做出能夠相適應(yīng)的混凝土相關(guān)材料[4]。這種智能性的混凝土材料,可以根據(jù)工程的需要,維持和調(diào)整混凝土的性質(zhì),比如:流動(dòng)性、保水性、粘聚性等,這樣可以防止建筑受到侵害,或者對(duì)破壞進(jìn)行修補(bǔ),或者當(dāng)有危險(xiǎn)時(shí)也可以警報(bào)。這種智能化的混凝土是未來(lái)建筑材料發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),但目前還比較昂貴,研究的人也不多。相信隨著信息科學(xué)、生命科學(xué)的不斷進(jìn)步,智能化材料也將逐漸進(jìn)入到土木工程的市場(chǎng)。
土木工程信息化的發(fā)展近年來(lái),信息化已經(jīng)普及,并且逐漸帶動(dòng)工業(yè)的信息化,必然也會(huì)對(duì)土木工程造成較大影響。土木工程的信息化包括智能信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等,這些信息化技術(shù)不斷滲透到土木工程中,并且涵蓋了土木工程的全過(guò)程,不僅限于設(shè)計(jì)和施工,還有工程的物業(yè)管理、物流管理、設(shè)備維護(hù)和建筑全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控等等各個(gè)方面。也可以利用計(jì)算機(jī)模擬管道空間布線,也可以利用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)大型設(shè)備的整體吊裝、大型橋梁懸索受力的控制、高溫高壓的焊接控制、建筑物的爆破等等。我國(guó)正處于土木工程大力興建時(shí)期,而隨后的30年后,將進(jìn)入建筑物的維護(hù)時(shí)期,這就需要我們將土木工程信息化做大做強(qiáng),才能為今后的建筑物的維護(hù)、監(jiān)控等耗費(fèi)較大的工作做足準(zhǔn)備,土木工程的全程信息化具有重要意義。相信土木工程在科學(xué)進(jìn)步和人類(lèi)智慧的共同發(fā)展下將會(huì)不斷地前進(jìn),并將實(shí)現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)飛躍,未來(lái)的土木工程將更好地為人類(lèi)服務(wù),再創(chuàng)高峰。
關(guān)鍵詞:土木工程;信息技術(shù);發(fā)展
一、土木工程信息化的內(nèi)涵
(一)土木工程信息化的含義
從技術(shù)形式分析,土木工程信息化是指在全國(guó)甚至全球范圍內(nèi)將開(kāi)發(fā)土木工程信息技術(shù)資源作為中心,以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等高科技作為依托的一種擴(kuò)散新技術(shù)的過(guò)程,通過(guò)在線共享土木信息,利用互動(dòng)、隨時(shí)隨地的措施提供土木信息進(jìn)行支持與解決問(wèn)題的方案。從行業(yè)影響分析,土木工程信息化是一個(gè)通過(guò)信息技術(shù)整體提升土木工程建設(shè)和管理水平的過(guò)程,具體包括了很多領(lǐng)域如政府監(jiān)管、企業(yè)管理、教育培訓(xùn)、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工等,特別是聯(lián)系我國(guó)實(shí)際情況,土木信息化更好對(duì)工程建設(shè)量大且廣以及分布信息知識(shí)資源嚴(yán)重不均問(wèn)題進(jìn)行了解決,推動(dòng)了綜合的技術(shù)進(jìn)步。
(二)土木工程信息化特點(diǎn)
第一,土木工程信息化體現(xiàn)出顯著的知識(shí)經(jīng)濟(jì)特征,將土木工程的各種信息技術(shù)與知識(shí)作為核心生產(chǎn)要素,將互聯(lián)網(wǎng)作為工具,生產(chǎn)、傳輸和應(yīng)用土木信息資源是土木工程信息化的重要表現(xiàn)形式。第二,土工工程信息化必備的屬性是實(shí)時(shí)性、遠(yuǎn)程性和互動(dòng)性,也就是在任何時(shí)間與地點(diǎn)都可以為土木工程界提供互動(dòng)信息服務(wù),充分突破時(shí)間與地域上的限制。第三,在土木工程信息化中智能化與網(wǎng)絡(luò)化是又一特點(diǎn),這樣勢(shì)必影響人們的思維形式。
二、土木工程信息技術(shù)發(fā)展不足
(一)在機(jī)構(gòu)工程方面的不足
結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè),當(dāng)前在這方面尚處于試驗(yàn)研究階段。近些年來(lái),國(guó)內(nèi)外研究人員努力研究了傳感器技術(shù)、損傷檢測(cè)、模式識(shí)別、處理數(shù)據(jù)等,但是研究結(jié)果的實(shí)際效果極差。當(dāng)前應(yīng)用的實(shí)際橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都是單一監(jiān)測(cè)系統(tǒng),也可以認(rèn)為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中缺少綜合評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的制度。
(二)在巖土工程方面的不足
在我國(guó)僅有個(gè)別大城市的地質(zhì)勘察機(jī)構(gòu)利用了地理信息系統(tǒng)技術(shù)明確地質(zhì)勘察信息系統(tǒng),同時(shí)這些數(shù)據(jù)庫(kù)還存在著一些不足,例如內(nèi)容不完整、存儲(chǔ)能力不夠完善等。另外,巖土工程信息系統(tǒng)中的專家數(shù)據(jù)庫(kù)也出現(xiàn)了大量的不足,例如極低的集成化程度,推理制度匱乏,在這方面我國(guó)的研究嚴(yán)重落后,這樣就對(duì)大規(guī)模應(yīng)用巖土工程造成了限制。目前,數(shù)字化數(shù)據(jù)收集方法具體是通過(guò)傳感器與服務(wù)終端這一形式形成的,一般應(yīng)用有線通訊,在采集小范圍數(shù)據(jù)工作中更適合采用此種收集方法,在采集大規(guī)模數(shù)據(jù)工作中這一方法出現(xiàn)了顯著的不足。
(三)在交通工程上的不足
我國(guó)的智能交通發(fā)展尚處于基礎(chǔ)建設(shè)階段,具體表現(xiàn)為:第一,我國(guó)智能交通領(lǐng)域使用基礎(chǔ)技術(shù)缺乏廣泛性;第二,我國(guó)職能交通更加重視智能化經(jīng)營(yíng),發(fā)展智能化服務(wù)力度不足,無(wú)法協(xié)調(diào)發(fā)展人、車(chē)、路,建設(shè)安全體系尚處于試驗(yàn)階段。近幾年,不斷進(jìn)步的信息技術(shù)促進(jìn)了智能交通系統(tǒng)的發(fā)展,但是,對(duì)于處理交通信息系統(tǒng)的研究依然存在著不足。
(四)在建筑動(dòng)工經(jīng)營(yíng)上的不足
我國(guó)建筑企業(yè)信息化綜合發(fā)展水平依然滯后,科學(xué)規(guī)劃信息化建設(shè)還存在著極大的不足;對(duì)于開(kāi)發(fā)與使用信息資源還處于初級(jí)階段,如此要想達(dá)到科學(xué)配置動(dòng)工總承包企業(yè)內(nèi)外資源就十分困難。建筑工程經(jīng)管信息系統(tǒng)尚處于試驗(yàn)階段,利用的環(huán)境較為封閉,我國(guó)工程項(xiàng)目經(jīng)管信息系統(tǒng)具體是按照工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、動(dòng)工等環(huán)節(jié)實(shí)行開(kāi)發(fā)的階段性產(chǎn)物,各個(gè)項(xiàng)目環(huán)節(jié)信息和各個(gè)經(jīng)營(yíng)程序信息之間要想實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享就非常困難,負(fù)責(zé)項(xiàng)目人與政府之間交流信息也出現(xiàn)了極大的障礙,如此內(nèi)外信息的溝通就會(huì)堵塞,在搜集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方面產(chǎn)生重復(fù)。
三、土工工程中信息技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用
土木工程信息化市通過(guò)計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制信息綜合處理高新技術(shù)改造和升級(jí)傳統(tǒng)土木工程技術(shù)手段和方式,不斷完善土木工程技術(shù)和施工工段,使其越加合理與科學(xué),進(jìn)一步提升了效率,節(jié)省了成本;土木工程信息化的實(shí)現(xiàn)勢(shì)必引發(fā)建筑企業(yè)深刻的管理方式變革,推動(dòng)企業(yè)團(tuán)隊(duì)重組以及優(yōu)化施工流程。
(一)構(gòu)建土木工程設(shè)計(jì),施工的技術(shù)與控制信息系統(tǒng)
信息技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)、通信、控制和信息處理等技術(shù)。現(xiàn)代建筑師利用信息技術(shù)系統(tǒng)和設(shè)備,能夠直接體現(xiàn)新時(shí)代的設(shè)計(jì)理念與建筑美學(xué),勇敢的表達(dá)創(chuàng)意和奇妙的構(gòu)思,跨越時(shí)間與空間,對(duì)創(chuàng)作成果進(jìn)行塑造與優(yōu)化,有利于創(chuàng)作成果達(dá)到傳統(tǒng)創(chuàng)作方式不能比擬的新境界。當(dāng)前很多工業(yè)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)模型過(guò)程中已經(jīng)開(kāi)始利用可視化技術(shù),例如,實(shí)體建模,獲得更加直觀有效的設(shè)計(jì),并且容易進(jìn)行改正;可視化的設(shè)計(jì)校審,可以獲得更加形象的校審,并且深度交叉設(shè)計(jì);可視化的進(jìn)度校審,緊密連接了三維設(shè)計(jì)建模與項(xiàng)目進(jìn)度資源數(shù)據(jù),從項(xiàng)目進(jìn)度資源數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得信息進(jìn)一步可視化的對(duì)項(xiàng)目管理各種狀態(tài)進(jìn)行體現(xiàn)與分析。信息化技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)全面革新,有效拓展了應(yīng)用領(lǐng)域,不斷加深了應(yīng)用程度,逐漸提升了建筑工業(yè)化水平。
(二)構(gòu)建土木工程基于互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)
互聯(lián)網(wǎng)正在向建筑業(yè)不斷深入,對(duì)于提供信息服務(wù)發(fā)揮了很大的作用,利用電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)傳輸,強(qiáng)化建筑項(xiàng)目與承建商,材料供應(yīng)商之間的信息交流,有效解決招標(biāo)過(guò)程中出現(xiàn)的信息不對(duì)稱問(wèn)題,同時(shí)增加了透明程度,推動(dòng)公開(kāi)化,開(kāi)展相當(dāng)規(guī)模的網(wǎng)上招投標(biāo)業(yè)務(wù)勢(shì)必對(duì)市場(chǎng)行為有效規(guī)范,提升了工作效率,節(jié)省了工作成本,促使在更廣范圍更高的層次上開(kāi)展招投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)。電子商務(wù)對(duì)于采購(gòu)建筑材料、機(jī)械設(shè)備和機(jī)具表現(xiàn)的更加寬范圍廣、甚至?xí)霈F(xiàn)在貨物以及流通的細(xì)微部分,可以更加深入的了解貨物質(zhì)量、價(jià)格、供貨方式和市場(chǎng)信譽(yù)。提高了網(wǎng)絡(luò)交易效率,對(duì)交易過(guò)程有效進(jìn)行監(jiān)督,同時(shí)還對(duì)買(mǎi)賣(mài)雙方之間的伙伴關(guān)系發(fā)揮了主要作用。有力遏制不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為和缺失誠(chéng)信行為,推動(dòng)市場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展。
(三)構(gòu)建土木工程標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)管理、工程管理的信息系統(tǒng)
在各個(gè)行業(yè)中普遍適用的高新技術(shù)便是信息技術(shù),必須緊密結(jié)合行業(yè)技術(shù)才可以充分發(fā)揮作用。在土木工程施工中要想規(guī)范、有序、高效的利用信息技術(shù),必須科學(xué)制定土木工程技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)則與標(biāo)準(zhǔn)化管理信息系統(tǒng),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)修編,有利于對(duì)其實(shí)施檢索查詢與管理,隨時(shí)利用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其執(zhí)行實(shí)施驗(yàn)收與檢查,進(jìn)一步推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化管理。土木工程行業(yè)包括了很多的門(mén)類(lèi),這些企業(yè)共同組成了一個(gè)龐大且復(fù)雜的行業(yè)信息集合,擁有了龐大的信息量。缺少一個(gè)規(guī)范的管理系統(tǒng)與運(yùn)作制度,很難確保該行業(yè)健康、有效的開(kāi)展各項(xiàng)工作。傳統(tǒng)的信息管理方式不能實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。利用信息技術(shù)構(gòu)建行業(yè)管理、工程管理方面的信息系統(tǒng),可以有效統(tǒng)計(jì)行業(yè)的相關(guān)情況。
結(jié)束語(yǔ)
綜合分析,土木工程行業(yè)要想獲得可持續(xù)發(fā)展,必須對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用高度重視,科學(xué)整合產(chǎn)業(yè)模式,有機(jī)結(jié)合理念和措施,進(jìn)一步改良工程,實(shí)現(xiàn)信息化瓜瀝,加大創(chuàng)新施工方案的力度。
參考文獻(xiàn)
[1]梁建娟.信息技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用實(shí)例[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào),2014,(1)
【關(guān)鍵詞】 土木工程;結(jié)構(gòu)振動(dòng);控制;研究現(xiàn)狀;展望
由于我國(guó)地理面積廣闊,其中包含著許多復(fù)雜的地形,一些地區(qū)處于地震帶,在發(fā)生地震時(shí)為人們帶來(lái)了極其嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。而在地震發(fā)生時(shí),一些人員無(wú)法逃出建筑而受到生命威脅的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮,因此建筑的抗震性能也成為了土木工程中重點(diǎn)研究的項(xiàng)目,其中結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的理念受到廣泛的關(guān)注,基于此理念的研究也在不斷的開(kāi)展。
一、土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的研究現(xiàn)狀
地震主要是由于地殼板塊運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的劇烈動(dòng)力現(xiàn)象,在地震區(qū)域的建筑會(huì)受到強(qiáng)力的作用產(chǎn)生晃動(dòng),這部分力產(chǎn)生的載荷在超過(guò)建筑可承受的臨界值后會(huì)使建筑出現(xiàn)斷裂、倒塌的現(xiàn)象。而受建筑結(jié)構(gòu)、材料及使用的要求,其實(shí)際的抗震能力并不能達(dá)到理想的是狀態(tài)。而現(xiàn)今在土木工程中融入了結(jié)構(gòu)振動(dòng)原理為建筑抗震設(shè)計(jì)提供了一個(gè)突破口,其在實(shí)際應(yīng)用中的范圍也越來(lái)越廣。
而在現(xiàn)今的研究中通過(guò)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制來(lái)降低地震能量對(duì)建筑所帶來(lái)的影響,降低其結(jié)構(gòu)所承受的載荷力,從而在地震產(chǎn)生的能量中可以對(duì)建筑內(nèi)部的人員、物品起到一個(gè)防護(hù)的作用,并在外力的作用下通過(guò)消能保證結(jié)構(gòu)的完整性。總體來(lái)說(shuō)就是利用消能材料、結(jié)構(gòu)、裝置來(lái)控制及分散振動(dòng)所產(chǎn)生的瞬時(shí)爆發(fā)力,同時(shí)控制裝置還可以地震的頻率來(lái)施加適當(dāng)?shù)目刂屏Γ赃_(dá)到降低結(jié)構(gòu)振動(dòng)作用下的各種反應(yīng)。
二、土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制
(一)被動(dòng)控制分析
被動(dòng)控制是在工程結(jié)構(gòu)上添加一個(gè)子系統(tǒng)或者改造結(jié)構(gòu)上的構(gòu)件使其動(dòng)力特性發(fā)生變化的技術(shù),在使用中其可以利用隔振裝置來(lái)降低地震瞬時(shí)力產(chǎn)生時(shí)對(duì)建筑造成的位移其情況,并通過(guò)耗能裝置將振動(dòng)中輸出的能量進(jìn)行消耗,從而降低劇烈振動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生破壞力,而吸能則是應(yīng)用子結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)余震所產(chǎn)生的能量進(jìn)行吸收,并對(duì)此部分能量進(jìn)行分散釋放,從而降低能量波對(duì)局部所造成的高損害情況。
(二)主動(dòng)控制分析
主動(dòng)控制與被動(dòng)控制相比,其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,需要外部能量的支持,成本較高,維護(hù)復(fù)雜。但是主動(dòng)控制對(duì)于高層建筑的控制效果相對(duì)較好。其原理是傳感器監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng),并將監(jiān)測(cè)的信息送入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)根據(jù)指定公式算法計(jì)算出施加力,并由部能源驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器產(chǎn)生施加在結(jié)構(gòu)上的控制力。
(三)混合控制分析
這種控制方法主要是將以上兩種控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行融合,從而彌補(bǔ)了主動(dòng)控制耗費(fèi)高及被動(dòng)控制能量消耗量較低的缺陷,兩種控制系統(tǒng)的聯(lián)用可以突破原有的控制系統(tǒng)存在的局限性,擴(kuò)大了其使用的范圍。
(四)智能控制分析
智能控制是指利用智能化的材料和控制理論在結(jié)構(gòu)受激勵(lì)振動(dòng)時(shí)通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行調(diào)整來(lái)改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)減少振動(dòng)反應(yīng)的目的。其中智能化控制理論有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和遺傳算法等。
三、土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的發(fā)展前景
此研究具有多學(xué)科交匯的特點(diǎn),在使用中需要對(duì)其所涉及的領(lǐng)域都有豐富的了解及充足的知識(shí)儲(chǔ)備量,而結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的發(fā)展需要由多角度進(jìn)行創(chuàng)新研究,其發(fā)展前景以下有幾點(diǎn)淺見(jiàn)。
(一)能量回收
在地震的過(guò)程中會(huì)泄露出大量的能量,這部分施加于建筑上的能量需要由建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行抵消,但是這部分施加的能量卻過(guò)多,例如在主動(dòng)控制系統(tǒng)中,其需要外部有足夠的能源來(lái)提供其進(jìn)行控制工作的所需,一旦外部能源量少且無(wú)法提供持續(xù)供給將會(huì)造成控制系統(tǒng)的失效。因此如何進(jìn)行能量回收、怎樣回收、回收技術(shù)及回收理論等都是其發(fā)展中的重點(diǎn),也是發(fā)展中需要重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目之一。
(二)被動(dòng)控制技術(shù)規(guī)范化、實(shí)用化
在現(xiàn)今的建設(shè)工程中結(jié)構(gòu)振動(dòng)被動(dòng)控制系統(tǒng)使用的范圍最廣,其在發(fā)展的過(guò)程中各項(xiàng)技術(shù)也在不斷的被完善,在使用中所提供的服務(wù)也相對(duì)成熟且成本較低,具有極好的實(shí)用價(jià)值。但是在現(xiàn)今對(duì)被動(dòng)控制系統(tǒng)的研究中可以看出其系統(tǒng)的使用仍然較為散亂,其系統(tǒng)內(nèi)容及使用技術(shù)在操作的過(guò)程中較為復(fù)雜,因此在發(fā)展中應(yīng)注重系統(tǒng)的規(guī)范處理,并制定完善的管理規(guī)范,簡(jiǎn)化操作流程,提高其實(shí)用性,從而為其推廣及擴(kuò)展提供發(fā)展契機(jī)。
(三)加強(qiáng)主動(dòng)、混合、智能控制的研究實(shí)驗(yàn)
這三種形式所提供的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制效果更好,且在現(xiàn)代信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展下這三種控制方式更適合現(xiàn)今的建筑防震。在主動(dòng)及混合控制中需要從其技術(shù)原理及技術(shù)內(nèi)容入手,在原有的基礎(chǔ)上將其控制技術(shù)的使用簡(jiǎn)化,并通過(guò)總結(jié)原有的技術(shù)缺陷來(lái)進(jìn)行補(bǔ)足完善,通過(guò)研究新材料、新技術(shù)來(lái)降低其使用的成本。而在智能控制中需要ζ涑絳蛑懈骼嗖問(wèn)進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)置,并結(jié)合地理特點(diǎn)及地震產(chǎn)生的參數(shù)來(lái)制定智能系統(tǒng)控制防護(hù)開(kāi)啟的參數(shù)。
(四)加強(qiáng)國(guó)家政策的扶持
目前土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制被歸為抗震中的一項(xiàng)重要技術(shù),其在實(shí)際的使用中雖然仍存有一定的不足之處但也取得了一定的進(jìn)步,而其作為一種可以在建設(shè)工程中大范圍使用的具有一定優(yōu)勢(shì)的技術(shù),其研究及發(fā)展需要由國(guó)家及相關(guān)部門(mén)的支持,這樣才能在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)為研究工作的開(kāi)展提供最大的便利,使結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制可以得到最新的技術(shù)及資料的支持,從而增強(qiáng)其時(shí)效性及可操作性。
四、結(jié)語(yǔ)
目前根據(jù)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)其所創(chuàng)造的價(jià)值不只體現(xiàn)在其經(jīng)濟(jì)效益上,更重要的是在對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全保護(hù)上的效果。在土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)的研究上需要由多學(xué)科、技術(shù)進(jìn)行交叉探索,這也需要研究人員的不斷努力。同時(shí)相關(guān)部門(mén)也需要給予相應(yīng)的鼓勵(lì)及支持,從而促進(jìn)此研究的持續(xù)發(fā)展。根據(jù)被動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中所取得的成果來(lái)看,在同類(lèi)技術(shù)的研究上有良好的發(fā)展前景,其價(jià)值及意義對(duì)建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊宇航.試析土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的研究現(xiàn)狀與展望[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(8)
關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展趨勢(shì);展望
中圖分類(lèi)號(hào): S969 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 引言
土木工程是一門(mén)將土木力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)以及土力學(xué)基礎(chǔ)工程三者結(jié)合在一起,用于土木工程實(shí)踐的新學(xué)科。展望土木工程的發(fā)展,需要綜合考慮土木工程各個(gè)學(xué)科的特點(diǎn),結(jié)合工程建設(shè)中對(duì)土木工程新的要求,以及其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展對(duì)土木工程產(chǎn)生的影響。土木工程所研究的對(duì)象為土體和土木。土木在其形成的漫長(zhǎng)歷史過(guò)程中,經(jīng)歷了各種各樣的地質(zhì)作用,所以有著相當(dāng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)。土體和巖體都存在著地域性的差異,所以不同地區(qū)的工程性質(zhì)也存在著差異。土和土石的滲透特性、變形特性以及強(qiáng)度特性均需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。而由于在取樣和試驗(yàn)過(guò)程中,都不可避免地改變了試樣的邊界條件、初始應(yīng)力等,所以測(cè)試得到的結(jié)果難免存在誤差,因此不估計(jì)。土木與土的材料以及試驗(yàn)特征,決定了土木工程這門(mén)學(xué)科的特殊性。土木工程學(xué)科是一門(mén)應(yīng)用學(xué)科,在這門(mén)學(xué)科的運(yùn)用中,想要得出滿意的結(jié)果,需要應(yīng)用綜合的理論知識(shí)、室內(nèi)外試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果以及工程師的工程經(jīng)驗(yàn)。土木工程學(xué)的發(fā)展是緊緊圍繞著土木工程中出現(xiàn)的巖土問(wèn)題而發(fā)展的,國(guó)家建設(shè)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)了土木工程的大肆發(fā)展,進(jìn)而推動(dòng)了土木工程的的發(fā)展;同時(shí)由于計(jì)算機(jī)電子產(chǎn)業(yè)的興起,提高了土木工程的分析、計(jì)算、測(cè)試能力;新型材料和新型技術(shù)的出現(xiàn),推動(dòng)了土木工程的技術(shù)革命。
2測(cè)試土木技術(shù)
在現(xiàn)代土木工程中,鉆探取樣是勘測(cè)巖土性狀的核心辦法,鉆探技術(shù)以及檢測(cè)技術(shù)隨著科技的進(jìn)步已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在工程實(shí)踐中,運(yùn)用高新科技實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)以及試驗(yàn)的智能化,盡可能節(jié)省時(shí)間、人力和物力,依然是土木工程施工的主要方向。
2.1 靜力觸探(CP T)
CPT 為一種電子的測(cè)試技術(shù)。試驗(yàn)過(guò)程中先向土體內(nèi)壓入錐形探頭,分析土體對(duì)探頭反作用所引起的電阻率變化,進(jìn)而求出側(cè)壁的摩阻以及錐尖的阻力,然后繪制出隨深度變化的相關(guān)曲線,根據(jù)此曲線精確地劃分出各地層,并計(jì)算各個(gè)地層的承載力和抗剪強(qiáng)度。這類(lèi)試驗(yàn)在計(jì)算樁的樁端反力和側(cè)阻力中精度很高。目前,靜力觸探向多功能發(fā)展,它不僅可以分層鑒別各土層,還可以測(cè)試土體的固結(jié)系數(shù),判斷砂土液化和震陷,估測(cè)土的抗剪強(qiáng)度、應(yīng)力史、地基變形模量、單樁承載力。在新的 CPT 技術(shù)中,聲波遙感技術(shù)將會(huì)取代電阻應(yīng)變,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)電纜操作試驗(yàn)。試驗(yàn)的貫入深度將不會(huì)受到設(shè)備和地層的限制,并將目前的 4 大功能(貫入阻力、孔隙壓力、側(cè)壁摩阻和測(cè)斜)探頭變?yōu)椴煌δ艿奶筋^或者多功能探頭。
2.2 自鉆旁壓儀(P MT)
在原位試驗(yàn)當(dāng)中,邊界條件最為明確的一類(lèi)試驗(yàn)就是自鉆旁壓儀(PMT),但是其試驗(yàn)成果卻很難應(yīng)用于實(shí)踐。近年來(lái),由于電腦自動(dòng)化控制與微處理器的發(fā)展,以及臨界狀態(tài)土力學(xué)的漸漸成熟,使 PMT試驗(yàn)的成果分析有了新的發(fā)展;自鉆旁壓儀和智能化鉆機(jī)組合,在試驗(yàn)中克服了深度的限制;遙感技術(shù)的發(fā)展使得后期數(shù)據(jù)處理能夠自動(dòng)完成。
2.3 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(S P T)
目前,在國(guó)際上最常用、應(yīng)用最廣的勘探及原位試驗(yàn)仍是標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。到目前為止,SPT仍是在世界上地震和震陷液化發(fā)生地區(qū)積累最多經(jīng)驗(yàn)的原位試驗(yàn),所以,評(píng)定液化和震陷最為權(quán)威的試驗(yàn)是標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)中,采用智能化鉆機(jī)在標(biāo)貫取樣和控制自由落錘的沖擊能方面得到更好的發(fā)展,使得試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
2.4側(cè)脹儀(DMT)側(cè)脹儀也稱為應(yīng)力鏟或者扁鏟。側(cè)脹儀可以更加快捷、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確地測(cè)定土力學(xué)的各個(gè)重要參數(shù),此方法已被列入歐洲、美國(guó)的規(guī)范。側(cè)脹儀可用在確定不排水剪切強(qiáng)度 CU(黏土)、約束模量 M(黏土和砂土)、確定土的分層、計(jì)算沉降量、控制壓實(shí)密度等試驗(yàn)中,也可以測(cè)定黏土的側(cè)壓力系數(shù)和超固結(jié)比、模擬側(cè)向荷載下樁的荷載-位移曲線、判斷砂土液化程度,還可以得到黏土的滲透系數(shù)和固結(jié)系數(shù),確定黏土斜坡中滑移面的位置。
3 土木工程的研究方法
土木工程作為土木工程的分支,已經(jīng)廣泛涉及到了各行各業(yè),研究土木工程學(xué)的方法也是多種多樣的。
3.1 分析土木工程的可靠度
設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)時(shí),一般設(shè)計(jì)方向是采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法。而由于土木工程學(xué)本身的特殊性,此類(lèi)設(shè)計(jì)在土木工程應(yīng)用技術(shù)上還存在著許多未能解決的問(wèn)題。目前,結(jié)合土木工程的自身特點(diǎn),進(jìn)行土木工程問(wèn)題的可靠度分析的理論研究,實(shí)現(xiàn)了地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向的統(tǒng)一。
3.2 沉降的設(shè)計(jì)理論
建(構(gòu))筑物的地基一般需要同時(shí)滿足其極限承載力和小于變形沉降量的要求。有時(shí)滿足承載力的要求后,可不驗(yàn)算其沉降量和變形量,這基本有以下兩類(lèi)情況:一類(lèi)是對(duì)變形量沒(méi)有嚴(yán)格的要求;另一類(lèi)是在滿足承載力之后,沉降量很小,可不驗(yàn)算。建筑物若建造在深厚的軟黏土地基基礎(chǔ)上,控制沉降量與差異沉降量是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。軟土地基上的大部分工程事故都是由建筑物沉降所引起的,加固沉降需要加大投資,所以,合理的設(shè)計(jì)方案不僅可以控制建筑物的沉降,而且可以有效節(jié)約工程成本。
3.3 基坑工程中圍護(hù)體系的變形與穩(wěn)定
建筑技術(shù)不斷進(jìn)步,使得對(duì)地下工程的要求逐步增高,深基坑工程量也隨之增加,在工程中,基坑穩(wěn)定性和變形非常重要。計(jì)算變形與穩(wěn)定性需要著重注意以下方面:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、土壓力的計(jì)算、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、圍護(hù)體系的形式和基坑開(kāi)挖時(shí)對(duì)周?chē)斐傻挠绊懙取;庸こ淌且粋€(gè)非常系統(tǒng)的工程,要同時(shí)考慮到土的變形、滲流和穩(wěn)定這3方面的問(wèn)題,結(jié)合土體和結(jié)構(gòu)的協(xié)同合作,作為一個(gè)綜合性問(wèn)題來(lái)進(jìn)行考慮。
3.4復(fù)合地基
復(fù)合地基是指在處理天然地基的過(guò)程中,置換或增強(qiáng)部分土體,又或在天然地基中加入一些材料,因此,加固區(qū)是增強(qiáng)體和天然地基兩部分共同組成的地基。科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,使得復(fù)合地基也得到了很多的技術(shù)支持,出現(xiàn)了各類(lèi)型組合形式。根據(jù)增強(qiáng)體的方向,復(fù)合地基可分為豎向和水平兩大類(lèi),同時(shí)由于荷載的傳遞機(jī)理,豎向復(fù)合地基又可分為剛性樁復(fù)合地基、柔性樁復(fù)合地基和散體材料樁復(fù)合地基。
3.5 土木工程的發(fā)展
土木工程的發(fā)展基礎(chǔ)是技術(shù)創(chuàng)新,新技術(shù)的開(kāi)發(fā)帶動(dòng)工程施工工藝的改進(jìn),可以進(jìn)一步提高施工的質(zhì)量,拓寬土木工程的涉及范圍,土木工程學(xué)科的生命力也得到了加強(qiáng)。在不斷發(fā)展新技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)該特別重視以下幾個(gè)特殊土木工程問(wèn)題的研究:越海越江地下隧道中巖土方面的工程問(wèn)題;水庫(kù)區(qū)域由于水位的變化引起的山體邊坡上的問(wèn)題;超高層建筑要求的超深基礎(chǔ)中的巖土問(wèn)題;大型地下工程中土體變形、破壞問(wèn)題等。
關(guān)鍵詞:C A D技術(shù)土木工程發(fā)展與應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):S969.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
1 CAD技術(shù)在土木行業(yè)中的應(yīng)用
隨著C A D 技術(shù)的不斷發(fā)展和更新, 其覆蓋的工作領(lǐng)域也不斷地?cái)U(kuò)大。在土木工程中C A D 技術(shù)是發(fā)展最快的技術(shù)之一,現(xiàn)在的C A D 技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到土木工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)管理的各個(gè)階段,使用C A D 水平已成為企業(yè)技術(shù)水平的象征,也是對(duì)外競(jìng)爭(zhēng)的重要手段。
1.1 在規(guī)劃中應(yīng)用
對(duì)于任何土木工程項(xiàng)目,規(guī)劃工作都是十分重要,都需要考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然和生活環(huán)境等因素,任何一項(xiàng)規(guī)劃都是一項(xiàng)決策。對(duì)于這一階段的C A D 系統(tǒng)主要有三類(lèi),第一類(lèi)是規(guī)劃信息的存儲(chǔ)和查詢系統(tǒng),例如土質(zhì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、地域信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、城市政策信息系統(tǒng)等,該類(lèi)系統(tǒng)多采用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的形式;第二類(lèi)為信息分析系統(tǒng), 例如規(guī)劃信息分析系統(tǒng)等; 第三類(lèi)為規(guī)劃的輔助表現(xiàn)及制作系統(tǒng),例如景觀表現(xiàn)系統(tǒng)、交通規(guī)劃輔助系統(tǒng)等
1.2 在設(shè)計(jì)中應(yīng)用
一般土木建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都包含結(jié)構(gòu)形式的選定、形狀尺寸的假設(shè)模型化、結(jié)構(gòu)分析、驗(yàn)算、圖面繪制、材料計(jì)算等過(guò)程。C A D 技術(shù)在土木建筑中最早就是應(yīng)用在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的,所以有關(guān)設(shè)計(jì)C A D 系統(tǒng)的歷史較長(zhǎng),發(fā)展也比較成熟。
1.3 在施工中運(yùn)用
土木建筑工程施工包含投標(biāo)報(bào)價(jià)施工調(diào)查施工組織設(shè)計(jì)人員、器材和資金的調(diào)配具體施工及項(xiàng)目工程管理驗(yàn)收等。目前,C A D 技術(shù)在每個(gè)過(guò)程中均有應(yīng)用。我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了投標(biāo)報(bào)價(jià)與合同管理、工程項(xiàng)目管理、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、質(zhì)量與全的評(píng)價(jià)與分析、勞動(dòng)人事工資、材料物資、機(jī)械設(shè)備、財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)和行政管理、施工圖的繪制等系統(tǒng)。由于C A D 技術(shù)的應(yīng)用,有效地提高了施工企業(yè)的工作效率和管理水平。
1.4 在維護(hù)管理中應(yīng)用
土木建筑物在使用期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)老化、功能下降等,因此對(duì)其必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)和管理,一般包括定期檢查、維修和加固等。C A D 技術(shù)在維護(hù)管理中最早的應(yīng)用是煤氣、上下水管線圖的計(jì)算機(jī)管理,其中包含管線的位置以及管線的埋設(shè)條件,例如管線的材質(zhì)、管徑、埋深等,這樣的系統(tǒng)無(wú)疑對(duì)管路的分析、檢查等提供了極大的方便。近年來(lái),出現(xiàn)了以數(shù)據(jù)庫(kù)為中心的道路設(shè)施維護(hù)管理C A D 系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具有兩重作用:一方面是用于保存定期檢查結(jié)果等信息,另一方面是用于輔助維修和加固的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
2. CAD在土木設(shè)計(jì)圖中表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)
2.1繪圖勞動(dòng)強(qiáng)度降低,圖紙保持清潔、美觀。傳統(tǒng)的手工繪圖法需要設(shè)計(jì)人員經(jīng)常性更換十幾種繪圖工具。一旦畫(huà)錯(cuò),就要在圖面上修修補(bǔ)補(bǔ),破壞圖面的整潔性。而CAD制圖,只要配齊了電腦,安裝好繪圖軟件、打印機(jī)或繪圖儀,鼠標(biāo)輕輕移動(dòng)就可以完成心中設(shè)計(jì)的圖形。同時(shí),軟件本身還可以提供UNDO限制防錯(cuò)功能,讓工程設(shè)計(jì)師們制圖事倍功半。更有甚者,軟件還可以為每個(gè)設(shè)計(jì)人員的獨(dú)特的表達(dá)方式、思維模式和繪圖習(xí)慣,提供廣闊的空間,只要充分使用參數(shù)化繪圖工具就可達(dá)成。
2.2提高設(shè)計(jì)工作效率
土木設(shè)計(jì)過(guò)程一般經(jīng)過(guò)提條件、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)。各工種之間的配合默契與否,條件與方案改變大小都直接影響著制圖的速度。傳統(tǒng)的手工制圖方式下,各階段各工種之間的不同設(shè)計(jì)成果要分時(shí)制作;在CAD制圖中,實(shí)現(xiàn)了各工種間的圖紙資料互換,即使方案有所調(diào)整,設(shè)計(jì)人員只需在原有的設(shè)計(jì)圖紙上加以調(diào)整,從而減少大量重復(fù)勞動(dòng),提高了工作效率。
2.3增強(qiáng)計(jì)算功能,提高精確度
土木工程設(shè)計(jì)不同于其他領(lǐng)域的設(shè)計(jì),它需要正確無(wú)誤地計(jì)算出裂縫寬度、撓度、承載力、配筋面積。而且在實(shí)際工程中,要先符合設(shè)計(jì)規(guī)范地對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件如梁、板所承受的各種外部荷載,再根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整,如果計(jì)算數(shù)值稍有偏差或參數(shù)取值不符合規(guī)范要求,便會(huì)造成設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不合設(shè)計(jì)規(guī)范、不經(jīng)濟(jì),嚴(yán)重的還會(huì)造成人民生命、財(cái)產(chǎn)的巨大的損失。
2.4提供動(dòng)態(tài)的檢驗(yàn)效果
結(jié)構(gòu)的板、梁、柱、墻的設(shè)計(jì)要考慮其他專業(yè)的相容性、相配性。如管道、設(shè)備不能和梁、柱相碰等。從實(shí)踐中可知道任何工程都可以從形態(tài)上拆分為圓柱體、斜圓柱體、圓錐、圓臺(tái)、斜圓臺(tái)、球體、球冠體、圓形斷面環(huán)體、矩形斷面環(huán)體以及多面體等基本形體。為此,CAD制圖中,可以在真色彩、真三維、光照的情況下,按物體的運(yùn)動(dòng)軌跡構(gòu)造出一個(gè)虛擬的實(shí)體,在房屋中實(shí)時(shí)漫游,檢查虛擬的實(shí)體與管道、設(shè)備、墻、梁、柱、門(mén)、窗等物體不發(fā)生碰撞,預(yù)先感受結(jié)構(gòu)的空間效果,以便在發(fā)現(xiàn) 問(wèn)題 的地方仔細(xì)端詳、修改,直至滿意為止。這給了工程設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)工程提供非常有益的幫助。
3.CAD技術(shù)出現(xiàn)的劣勢(shì)
CAD技術(shù)在給土木設(shè)計(jì)業(yè)帶來(lái)巨大效益的同時(shí),其劣勢(shì)也隨之發(fā)揮作用,也不可避免地滯緩了其發(fā)展,具體表現(xiàn)如下:
3.1CAD技術(shù)促使土木設(shè)計(jì)領(lǐng)域中人、財(cái)、物浪費(fèi)加劇
CAD技術(shù)需要相關(guān)的軟件,運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快的電腦以及熟練掌握電腦的設(shè)計(jì)師、 網(wǎng)絡(luò) 維修人員等。購(gòu)買(mǎi)任何正版的工程建筑軟件都要花費(fèi)1~2萬(wàn)元。設(shè)計(jì)師們還要開(kāi)展專門(mén)培訓(xùn)工作,總之,備齊所需的人力和財(cái)力則價(jià)值不菲。同時(shí),在使用過(guò)程,設(shè)計(jì)師們只能看到面前的一處圖紙,而土木工程設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,只看到一處圖紙是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,它需要一整套圖紙打印后才能看清楚。電腦圖紙需要經(jīng)過(guò)輸出后才能實(shí)現(xiàn)審核、修改、再審核、再修改直至正式出圖,增加了單位成本和 社會(huì) 成本。
3.2工種配合默契與否及信息傳遞的速度影響工作效率
眾所周知,土木工程設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,它涉及到許多專業(yè)和步驟。每個(gè)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)任何圖紙時(shí)不僅要考慮自身設(shè)計(jì)的合理性,還要考慮與本專業(yè)和其他專業(yè)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)上的協(xié)調(diào)性。完整的土木工程設(shè)計(jì)流程從合同簽定起點(diǎn)經(jīng)過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)、地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)說(shuō)明、打印圖紙、施工管理計(jì)劃等步驟,其所需的數(shù)據(jù)量是非常大。任何數(shù)據(jù)變動(dòng),就會(huì)造成設(shè)計(jì)方案的變化。所以在動(dòng)手設(shè)計(jì)前,要根據(jù)現(xiàn)況、地質(zhì)、道路、建筑物、生產(chǎn)設(shè)施的關(guān)系進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、使用和管理。而地質(zhì)、地物、道路的考察由建設(shè)單位來(lái)進(jìn)行,生產(chǎn)設(shè)施之間的配合關(guān)系論證由勘察設(shè)計(jì)院來(lái)進(jìn)行,大量數(shù)據(jù)的整理、交換、組合都需要時(shí)間。任何環(huán)節(jié)的阻塞和停滯都會(huì)影響完成工作效率。
3.3缺乏統(tǒng)一的智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件
目前 的專業(yè)軟件,如PKPM軟件,大多數(shù)只停留在二維基礎(chǔ)上,充其量只是個(gè)繪圖工具,缺乏智能化。智能化結(jié)構(gòu)軟件不僅體現(xiàn)三維立體圖鏡像,而且能自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的規(guī)范,設(shè)計(jì)所需參數(shù)取值不但要在 經(jīng)濟(jì) 范圍內(nèi),還要便于施工。如中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM CAD工程部和新加坡建屋發(fā)展局開(kāi)發(fā)的整理BEAM CAGE軟件,是按英國(guó)規(guī)范完成的鋼筋混凝土梁的配筋、選筋、撓度的 計(jì)算 、施工圖生成等一系列功能,雖然該軟件自動(dòng)化程度高,出圖質(zhì)量好,但畢竟是基于英國(guó)規(guī)范的基礎(chǔ)上。而在國(guó)內(nèi)流行的工程智能化設(shè)計(jì)軟件如PKPM設(shè)計(jì)軟件,它還需要設(shè)計(jì)師們調(diào)整梁、板、柱的配筋,尤其是柱的配筋,PKPM軟件自動(dòng)生成的頂層柱配筋常常因?yàn)槲菝媪簜鬟f來(lái)的彎矩比較大,配筋也較大,而下層由于梁傳遞來(lái)的彎矩較小,配筋也較小,形成大柱種在小柱上。這需要設(shè)計(jì)工程師進(jìn)行人工調(diào)整。還有按照規(guī)范規(guī)定,同一構(gòu)件中鋼筋的型號(hào)差別不宜大于兩個(gè)級(jí)別,也就是說(shuō)在一個(gè)構(gòu)件中如果使用了直徑為16的鋼筋,那就不能使用直徑為22以上的鋼筋。但是在軟件自動(dòng)出圖中常常會(huì)出現(xiàn)直徑為14的鋼筋和直徑為22的鋼筋一起使用的現(xiàn)象,這也要進(jìn)行人工調(diào)整。以上說(shuō)明我們還缺乏統(tǒng)一的智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。
4.結(jié)束語(yǔ)
CAD的使用提高了土木設(shè)計(jì)中的高效率,高質(zhì)量和高水平,同時(shí)也顯示了不完善的方面。因此,設(shè)計(jì)師們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),注意CAD克服負(fù)方面的影響,努力提高自身計(jì)算機(jī)知識(shí)和對(duì)土建規(guī)范的使用,促使CAD的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]吳銀柱,吳麗萍. 土建工程CAD[M].高等教育出版社,2006.
1.1當(dāng)前信息技術(shù)革命帶來(lái)的影響已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,土木工程也深受影響。依托網(wǎng)絡(luò),無(wú)所不在,無(wú)所不能的及時(shí)資訊為土木工程發(fā)展帶來(lái)了巨大好處,不僅提高了公工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性,更提高了工程建設(shè)的可行性。
1.2當(dāng)前智能化等高科技材料的使用在整體上提高了施工建筑的質(zhì)量水平。這些材料包括:自動(dòng)防腐材料和防輻射材料等。
1.3生物手段的有效應(yīng)用也大大提高了建筑的使用年限,防腐性能得到提高。譬如,利用細(xì)菌技術(shù)能夠提高鋼筋等建材在腐蝕性環(huán)境中的抗侵蝕能力;利用綠植能夠增強(qiáng)道路的防滑功能等。
1.4新能源技術(shù)的廣泛引用。如利用太陽(yáng)能照明,并使用阻燃手段,以此預(yù)防建筑火災(zāi)等安全事故。
1.5空間技術(shù)領(lǐng)域。不管是在理論上,還是在實(shí)踐上,空間技術(shù)取得的突破為土木建設(shè)的發(fā)展提供了新的思路與手段。如在沒(méi)有水資源的星球上實(shí)施土木建筑等。
1.6海洋技術(shù)領(lǐng)域。當(dāng)前全世界人口早已突破60億大關(guān),人滿為患,環(huán)境受到極大破壞,海水上漲,冰川融化等問(wèn)題加劇了人類(lèi)的生存憂患意識(shí)。在這種背景下,部分學(xué)者提出了“海底城市”的構(gòu)想,這為解決上述問(wèn)題提供了一線生機(jī)。而要想修建海底城市,就要進(jìn)行水下施工作業(yè)這對(duì)當(dāng)前的土木技術(shù)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。當(dāng)前在該方面的研究有限,僅限于美日等國(guó)。
2高科技手段與土木技術(shù)互相補(bǔ)充
土木工程學(xué)科簡(jiǎn)稱土木工程,是使用數(shù)學(xué)、材料、生物等學(xué)科理論與手段規(guī)劃并建造不同建筑的學(xué)科。一般來(lái)說(shuō),土木工程與人類(lèi)的衣食住行密不可分。人們工作和生活往往離不開(kāi)建筑,而房屋的建造又要依托于土木工程。據(jù)此,在這四者之中,土木工程與“住”的關(guān)系最為緊密。其他三者與土木工程存在著直接或間接的各種關(guān)聯(lián)。總的來(lái)說(shuō),這四者是人類(lèi)文明存在與發(fā)展的基礎(chǔ)。據(jù)此可見(jiàn),土木工程對(duì)人類(lèi)文明起著不可或缺的作用,土木工程技術(shù)手段的進(jìn)步推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展,促進(jìn)了人類(lèi)文明,加快了科技發(fā)展的腳步。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:土木工程;施工技術(shù);創(chuàng)新策略;發(fā)展
目前,土木工程施工技術(shù)還有很多需要改進(jìn)的地方,不能夠滿足廣大人民群眾的需求,特別是新聞播報(bào)的因?yàn)橘|(zhì)量問(wèn)題而產(chǎn)生的悲劇事件更是一聲警鐘。不斷地創(chuàng)新和發(fā)展土木工程施工技術(shù),才能更好地保障工程的施工進(jìn)度與質(zhì)量安全,此外,也有助于促進(jìn)工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)收益的提高。
1土木工程施工技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.1施工技術(shù)現(xiàn)狀
就技術(shù)理論與實(shí)際工作來(lái)看,而二者存在脫節(jié)問(wèn)題,也欠缺創(chuàng)新能力。實(shí)際施工過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)各種知識(shí)加以綜合應(yīng)用,諸如非線性分析、反饋分析、最優(yōu)控制等[1]。還應(yīng)該積極地進(jìn)行綜合創(chuàng)新和應(yīng)用分析,僅僅應(yīng)用還不夠。另外,對(duì)于基礎(chǔ)性和實(shí)用性的理論研究缺乏創(chuàng)新,因?yàn)榇嬖趥鹘y(tǒng)的局限性,因而沒(méi)能進(jìn)行有價(jià)值的應(yīng)用創(chuàng)新,制約了工程技術(shù)創(chuàng)新。與此同時(shí),在具體的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面,工程施工技術(shù)也存在局限性,在實(shí)際施工過(guò)程中往往普遍存在一些問(wèn)題,即未能將準(zhǔn)備工作做好、未制定明確目標(biāo)和嚴(yán)格的施工要求。另就施工技術(shù)的管理團(tuán)隊(duì)來(lái)看,目前的施工工程管理方面還有不少漏洞存在。質(zhì)量管理若是不能得到重視,必然會(huì)影響技術(shù)創(chuàng)新,進(jìn)而不利于工程質(zhì)量和效率的提升。
1.2土木工程施工技術(shù)趨向于科技化、自動(dòng)化以及生態(tài)化發(fā)展
在土木工程施工建設(shè)過(guò)程中運(yùn)用科學(xué)技術(shù),將有助于促進(jìn)工程施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化,且能夠使工程成本得到一定程度的控制,促使成本得以降低,施工工藝將趨于多元化,進(jìn)而促使施工效率得以提高。在工程建設(shè)中運(yùn)用科學(xué)技術(shù),將有助于促進(jìn)建筑行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展。而傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式也將趨向工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化模式,這就優(yōu)化了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。很多施工單位將自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備和工具引進(jìn)來(lái),且在施工中加以運(yùn)用,這就使得施工技術(shù)更加趨于自動(dòng)化。快速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì),使得人們忽略了環(huán)境保護(hù),但是基于環(huán)保來(lái)發(fā)展技術(shù),建筑行業(yè)才能更持久地發(fā)展[2]。因此,土木工程建設(shè)發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)就是生態(tài)化,這也是建筑行業(yè)最為科學(xué)的發(fā)展方向。
2土木工程施工技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展
2.1 預(yù)應(yīng)力方面的創(chuàng)新
預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)一定要趨于科學(xué)發(fā)展,這樣傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力才能轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化預(yù)應(yīng)力。就預(yù)應(yīng)力的放置而言,與土木工程混凝土施工的牽涉很深。工程建設(shè)當(dāng)中,那些跨度較大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的,往往對(duì)預(yù)應(yīng)力筋會(huì)有較特殊的要求,新型的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)此有所創(chuàng)新。其主要表現(xiàn)為體外預(yù)應(yīng)力是不是存在粘結(jié)體,如此結(jié)構(gòu)方式對(duì)工程建設(shè)而言關(guān)系重大,會(huì)對(duì)施工建設(shè)的整體進(jìn)展產(chǎn)生直接影響。有粘結(jié)體的話,預(yù)應(yīng)力的摩擦程度小,損失也小;而沒(méi)有粘結(jié)體的話,單根張拉技術(shù)盡管操作方便,卻存在較大的摩擦,損失也大。
2.2 信息技術(shù)方面的創(chuàng)新
為了與現(xiàn)代土木工程的發(fā)展要求相適應(yīng),有效地提高建設(shè)施工效率,就一定要在工程建設(shè)中積極引進(jìn)先進(jìn)的信息技術(shù),這樣土木工程建設(shè)與施工質(zhì)量才能得到很大程度的提高。且人才的培養(yǎng)需要進(jìn)一步加強(qiáng),任用專業(yè)的信息人才來(lái)更加深入的研究土木工程施工。并促使其綜合素質(zhì)不斷得到提升,以便土木工程的建設(shè)施工擁有更好的智力支持。為了促使土木工程施工技術(shù)更好的實(shí)現(xiàn)智能化,就一定要對(duì)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的問(wèn)題進(jìn)行加強(qiáng),這樣從才能不斷提升土木工程的施工技術(shù)。
2.3 O計(jì)方面的創(chuàng)新
施工技術(shù)在土木工程建設(shè)施工中扮演十分重要的角色,也是很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),在施工設(shè)計(jì)階段體現(xiàn)的尤為突出。施工設(shè)計(jì)人員考慮到工程施工的特點(diǎn),特別強(qiáng)化分析和研究的方面主要是在施工的設(shè)備、方式和材料等方面,要與建設(shè)施工情況相結(jié)合,以便施工技術(shù)更好的滿足土木工程施工現(xiàn)場(chǎng)需求。但施工技術(shù)一般會(huì)受到天氣等自然環(huán)境的影響,如此便會(huì)在一定程度上制約施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)行考慮到這一特殊情況,就需要施工設(shè)計(jì)人員盡可能克服該制約。因而就要進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新施工設(shè)計(jì)技術(shù),以促使施工技術(shù)在具體的建設(shè)施工實(shí)踐中發(fā)展出更好的作用,這樣土木工程的工程質(zhì)量才能得到保障,工程進(jìn)度才不會(huì)落后。
2.4 深基坑支擋技術(shù)方面的創(chuàng)新
面對(duì)建設(shè)工程新形勢(shì)的發(fā)展,深基坑支擋技術(shù)得到了某種程度的創(chuàng)新,這在樁錨支擋體系的運(yùn)用方面有主要體現(xiàn)[3]。有些土木工程建設(shè)施工會(huì)面臨很差的地質(zhì)環(huán)境,此時(shí)灌注樁體系以及預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)就經(jīng)常會(huì)被運(yùn)用。而且考慮到不同的地下水位,可對(duì)國(guó)外引進(jìn)的套管水沖法成錨技術(shù)加以積極應(yīng)用。不少的地下支撐墻都可以實(shí)施承重與支擋的一體化支擋技術(shù)方案,此外還有臨時(shí)或永久性的支擋加固柱(樁)。這樣既能使承重要求和支擋需要得到滿足,又能促使工程的施工進(jìn)度得以提高,進(jìn)而促使工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。就施工技術(shù)中的支擋技術(shù)而言,在管控灌注樁施工中的運(yùn)用旋挖施工技術(shù),這種技術(shù)創(chuàng)新是較為科學(xué)合理的。然而值得留意的是務(wù)必要確保旋挖灌注樁技術(shù)運(yùn)用時(shí)達(dá)到的成孔質(zhì)量,盡可能使施工中的負(fù)面因素得以減少。
2.5 工程施工技術(shù)中的創(chuàng)新
在工程施工中,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)十分重要。這是由于體外應(yīng)力需要在混凝土截面外布置預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力[4]。與傳統(tǒng)的布置在構(gòu)建截面里預(yù)應(yīng)力相對(duì)應(yīng),傳統(tǒng)的是其中預(yù)應(yīng)力筋提供的無(wú)粘結(jié)或有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力。該體外預(yù)應(yīng)力大多應(yīng)用于具有較大跨度的工程建設(shè)、預(yù)應(yīng)力混凝土橋道建設(shè)等。粘結(jié)體外預(yù)應(yīng)力是體外預(yù)應(yīng)力中的典范。該預(yù)應(yīng)力主要在管道結(jié)構(gòu)外發(fā)揮作用,所以不會(huì)產(chǎn)生太大的預(yù)應(yīng)力摩擦,也有助于后期的施工維護(hù)。而且在鋪設(shè)管道的時(shí)應(yīng)用這一技術(shù)將有助于有效地控制管道。但是就體外預(yù)應(yīng)力施工方式而言,無(wú)粘接力的體外預(yù)應(yīng)力體系運(yùn)用的更多一些,這是由于該預(yù)應(yīng)力體系容易操作,減少摩擦損失。而且相比傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力,體外預(yù)應(yīng)力得到更加科學(xué)化、合理化的應(yīng)用,有助于實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。
3加強(qiáng)創(chuàng)新技術(shù)的有效應(yīng)用
土木工程是否擁有先進(jìn)的施工技術(shù)將會(huì)直接影響到工程建設(shè)質(zhì)量、施工企業(yè)效益以及工程成本[5]。因此,工程施工單位進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)要改掉傳統(tǒng)的技術(shù)觀念,努力創(chuàng)新技術(shù)。如對(duì)鋼結(jié)構(gòu)、地基和混凝土等方面應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新,而且實(shí)踐中也將用到深基坑支護(hù)技術(shù),其主要涵蓋了鉆孔灌注樁過(guò)程中用到的旋挖工藝、樁錨支護(hù)體系等;還有的技術(shù)創(chuàng)新和改革包括新型預(yù)應(yīng)力、土木工程自動(dòng)化、鉆孔灌注樁等。不斷地創(chuàng)新以上技術(shù),將有助于促進(jìn)建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,且新技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)工作也有更嚴(yán)格的要求。在土木工程實(shí)際施工過(guò)程中,對(duì)創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用,不但能夠推進(jìn)建設(shè)企業(yè)的健康發(fā)展,還可以使環(huán)境帶來(lái)的不良影響得以減小。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上論述,我們知道土木工程建設(shè)工程具有較強(qiáng)的復(fù)雜性和綜合性,由于有著很高的工程質(zhì)量和安全方面的要求,因此必須借助先進(jìn)的施工技術(shù),如今我國(guó)的土木工程技術(shù)也在持續(xù)的發(fā)展、改革之中,然而社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更快,還有著更高的要求和期待。因此,這就要求土木工程行業(yè)在施工工藝、能源利用等方面不斷深入地探索和研究。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:施工;機(jī)械化;智能化控制
1 機(jī)械化與智能化控制的優(yōu)點(diǎn)
隨著工程施工設(shè)備向自動(dòng)化、智能化發(fā)展,工程施工工藝、管理模式也隨之發(fā)生著改變,機(jī)械化、智能化的施工方式能夠提高工程質(zhì)量,使工程作業(yè)更加精細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)、可控。通過(guò)改善施工條件,提高了施工生產(chǎn)效率,促進(jìn)工程施工向安全、可靠,低耗、便捷、專業(yè)化發(fā)展。具體來(lái)說(shuō),機(jī)械化與智能化施工具有以下優(yōu)點(diǎn)。
第一機(jī)械化施工與智能化控制有利于提高工程質(zhì)量,例如施工中采用成套自動(dòng)數(shù)控鋼筋加工設(shè)備,解決了傳統(tǒng)設(shè)備無(wú)法完成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)尺寸和多角度精確加工的難題,批量生產(chǎn)、規(guī)格尺寸統(tǒng)一,為安裝質(zhì)量提供了條件;再例如對(duì)混凝土拌合站的智能化控制,改善了混凝土拌和質(zhì)量。
第二機(jī)械化施工與智能化控制有利于降低成本,雖然機(jī)械化施工與智能化控制在設(shè)備投入方面會(huì)產(chǎn)生一定費(fèi)用,但是之后能夠大大節(jié)約人力資源,勞務(wù)需求量變少,管理難度降低,使以往高投入、低產(chǎn)出的工程變?yōu)榧夹g(shù)型、低投入、高產(chǎn)出的工程。
第三機(jī)械化施工與智能化控制有利于縮短施工工期,我們以鋼筋籠的制作加工為例,傳統(tǒng)手工作業(yè)6個(gè)人一天才能加工一根27米長(zhǎng)的鋼筋籠,而采用鋼筋籠滾焊機(jī),3個(gè)人4個(gè)小時(shí)便可完成加工制作。
第四機(jī)械化施工與智能化控制有利于提升施工管理能力。機(jī)械化、智能化控制對(duì)施工組織提出了更高的要求,從機(jī)械設(shè)備的選型、配套設(shè)計(jì)、調(diào)配、維修管理方面都必須樹(shù)立規(guī)范管理的理念,從接受、適應(yīng)、發(fā)展的角度,優(yōu)化管理制度和辦法。只有不斷提升施工管理能力,才能真正讓機(jī)械化、智能化發(fā)揮成效,才能使建設(shè)項(xiàng)目更加規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)。
2 機(jī)械化與智能化施工管理與控制
2.1 建立完善的機(jī)械化與智能化施工規(guī)章制度
機(jī)械化施工與智能化管理,對(duì)施工單位提出了更高的要求。只有健全規(guī)章制度,做到有章可依,有制度可約束,才能充分發(fā)揮設(shè)備效能,提高設(shè)備的利用率和完好率。同時(shí)保障高質(zhì)、高效、安全的進(jìn)行施工生產(chǎn)。
一方面來(lái)說(shuō)要建立機(jī)械設(shè)備臺(tái)賬和技術(shù)檔案,按時(shí)收集設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)日志和司機(jī)手冊(cè),及時(shí)掌握設(shè)備動(dòng)態(tài)、技術(shù)狀況、使用、維修和安全狀況。新購(gòu)設(shè)備要收集機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)品合格證、購(gòu)貨發(fā)票、新購(gòu)設(shè)備驗(yàn)收記錄單,特種設(shè)備使用許可證、機(jī)動(dòng)車(chē)保修單、設(shè)備外形照片、設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)及相關(guān)技術(shù)圖紙資料等。
另一方面要建立機(jī)械化施工管理責(zé)任制。按照工程施工內(nèi)容劃分施工單元和作業(yè)工班,項(xiàng)目部管理人員實(shí)行施工單元和作業(yè)工班管理承包責(zé)任制,對(duì)作業(yè)工班施工范圍的施工管理負(fù)責(zé),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要,上報(bào)機(jī)械施工需求計(jì)劃至調(diào)度室,再由調(diào)度室結(jié)合所有工作面分配機(jī)械設(shè)備。現(xiàn)場(chǎng)施工員和工班長(zhǎng)對(duì)施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全分區(qū)管理。并建立考核機(jī)制,每月按時(shí)兌現(xiàn)獎(jiǎng)懲。
2.2 加強(qiáng)機(jī)械化與智能化操作人員的培訓(xùn)
機(jī)械設(shè)備,是項(xiàng)目管理三要素“人、材、機(jī)”之一,施工機(jī)械化與智能化又離不開(kāi)人的管理管理,因此加強(qiáng)與之相關(guān)的人才培訓(xùn)是十分必要的。
首先來(lái)說(shuō)要對(duì)施工操作人員進(jìn)行嚴(yán)格管理:機(jī)械操作員要熟知設(shè)備性能和安全操作規(guī)程,操作好、管理好、養(yǎng)修好機(jī)械設(shè)備,具備正確使用、良好養(yǎng)修、定期檢查,能排除故障的能力。并有權(quán)制止他人私自動(dòng)用自己操作的設(shè)備;對(duì)未采取防范措施或未經(jīng)主管部門(mén)審批,超負(fù)荷使用設(shè)備,有權(quán)停止使用;對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,超期不檢修,安全裝置不符合規(guī)定的設(shè)備,有權(quán)停止使用。
其次對(duì)機(jī)械調(diào)度員要進(jìn)行專業(yè)挑選。在施工機(jī)械化以及智能化控制過(guò)程中,機(jī)械調(diào)度員主要是協(xié)調(diào)安排好機(jī)械使用地點(diǎn)、部位、順序,對(duì)機(jī)械設(shè)備有效使用進(jìn)行掌控,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度員必須熟悉各種機(jī)械設(shè)備的類(lèi)型、數(shù)量及配套組合,掌握設(shè)備的性能、用途、生產(chǎn)率等,這樣才能對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效管理,發(fā)揮機(jī)械施工的最大效率,使機(jī)械設(shè)備更好地為施工生產(chǎn)服務(wù)。
最后要重視機(jī)械維修員的培訓(xùn),保證他們掌握各種設(shè)備構(gòu)造,能在平常巡查中發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題,能排除故障,對(duì)設(shè)備管理員或操作員告知的設(shè)備問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行檢查、維修。對(duì)機(jī)械設(shè)備定期進(jìn)行保養(yǎng),定時(shí)進(jìn)行巡查,對(duì)無(wú)法排除和解決的故障及時(shí)進(jìn)行報(bào)告,不耽誤、不拖延。
2.3 細(xì)化施工機(jī)械設(shè)備智能控制措施
在項(xiàng)目施工過(guò)程中,不同施工單位的施工設(shè)備有不同的作用,因此在智能化控制方面要進(jìn)行細(xì)化,發(fā)揮機(jī)械化與智能化的優(yōu)勢(shì)。
以混凝土工程為例,混凝土澆注后由于水化熱作用需要適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件,才能使混凝土強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)。若養(yǎng)護(hù)不到位,混凝土水分蒸發(fā)過(guò)快,容易形成脫水現(xiàn)象,內(nèi)部粘結(jié)力降低,或產(chǎn)生較大的收縮變形。所以,混凝土澆筑后初期階段的養(yǎng)護(hù)非常重要。為了提高混凝土初期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,就要采取合理的智能養(yǎng)護(hù)措施。
水泥混凝土智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)旨在通過(guò)一鍵實(shí)現(xiàn)全周期自動(dòng)養(yǎng)護(hù)。智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)由智能養(yǎng)護(hù)儀主機(jī),無(wú)線測(cè)溫測(cè)濕終端,養(yǎng)護(hù)終端(包括噴淋管道和養(yǎng)護(hù)棚)組成。主要配件包括內(nèi)置吸水泵、壓力、溫濕度變送模塊、電磁閥、調(diào)速變頻器、PLC、配電系統(tǒng)等。一臺(tái)智能養(yǎng)護(hù)儀可供養(yǎng)護(hù)6片梁,其中噴淋管道采用的是180°可調(diào)節(jié)雙枝高霧噴頭,噴淋效果好。
水泥混凝土智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)采用先進(jìn)的無(wú)線傳感技術(shù)、變頻控制技術(shù),通過(guò)控制中心根據(jù)不同配合比混凝土放熱速率、混凝土尺寸、周環(huán)境溫濕度自動(dòng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工。排除人為因素干擾,提高養(yǎng)護(hù)效率與養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,具體執(zhí)行系統(tǒng)可見(jiàn)圖1。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在項(xiàng)目施工過(guò)程中,推進(jìn)機(jī)械化、智能化施工,能有效解決傳統(tǒng)手工作業(yè)施工過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)工程施工效率的提升。同時(shí)通過(guò)先進(jìn)施工工藝進(jìn)行控制,更好地保障了工程的施工質(zhì)量和施工效益,確保工程施工的穩(wěn)定性與安全性。總之,推廣先進(jìn)施工生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用,促使新材料,新工藝的不斷發(fā)展,對(duì)提高建設(shè)人才儲(chǔ)備,增強(qiáng)施工技術(shù)能力,提升施工企業(yè)實(shí)力,提高施工控制能力等,都有著積極的意義。
參考文獻(xiàn)
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摘 要 土木工程既是一門(mén)科學(xué),同時(shí)也是一門(mén)應(yīng)用技術(shù),是為人服務(wù)的的職業(yè),它建設(shè)了整個(gè)文明的物質(zhì)基礎(chǔ)。土木工程的根本工作目的是不斷的提高生活的質(zhì)量。所以我們不僅僅是一個(gè)工程技術(shù)人員,也是社會(huì)的建設(shè)者,積極的投身社會(huì)建設(shè)是我們應(yīng)盡的責(zé)任。
關(guān)鍵詞 土木工程 自然科學(xué) 工程師 現(xiàn)狀及未來(lái)
現(xiàn)代的土木工程已經(jīng)是一門(mén)多學(xué)科交叉的綜合,相關(guān)的自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)學(xué)科的進(jìn)步都會(huì)對(duì)土木工程的發(fā)展產(chǎn)生影響。作為土木工程理論的一個(gè)支柱,力學(xué)在19-20世紀(jì)取得了巨大的發(fā)展。由于實(shí)際需要的推動(dòng),力學(xué)發(fā)展出許多小的門(mén)類(lèi),如彈性力學(xué),損傷力學(xué)等,都服務(wù)于土木工程。現(xiàn)在的理論力學(xué)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)成熟的境界。數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也使得一些以前無(wú)法分析的問(wèn)題可以為工程師們所掌握。本時(shí)間初,隨著邊界層理論的發(fā)展,流體力學(xué)逐漸發(fā)展,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了湍流理論。固體力學(xué)也有很大的發(fā)展,對(duì)土木工程有直接作用的斷裂力學(xué)的發(fā)生使得工程師們可以比較可靠的估計(jì)建筑物的強(qiáng)度和可靠性。這一發(fā)展改變了設(shè)計(jì)的觀念。大大推動(dòng)了結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展。預(yù)應(yīng)力理論的提出標(biāo)志著力學(xué)理論進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)期。另一方面,有限元分析等新的數(shù)學(xué)分析方法在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下迅速發(fā)展,拓寬了工程師的研究對(duì)象,使得工程師們能夠把握更加復(fù)雜的系統(tǒng)。數(shù)學(xué)工具的發(fā)展不但作用在結(jié)構(gòu)分析計(jì)算上,也體現(xiàn)在優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中。概率與數(shù)例統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用完善了各種結(jié)構(gòu)物的計(jì)算。材料科學(xué)的發(fā)展為土木工程帶來(lái)了廣闊的發(fā)展空間,新的工程材料,如碳纖維,高強(qiáng)度混凝土,高分子復(fù)合材料等加入到土木工程的應(yīng)用中來(lái),為工程師提供了更多的選擇。
在不同的專業(yè)方向上,隨著超高層建筑的發(fā)展,結(jié)構(gòu)理論也不斷發(fā)展,從框架到剪力墻再到筒式體系,越來(lái)越成熟。在橋梁工程方面,從比較原始的板梁橋,拱橋發(fā)展到現(xiàn)代常用的斜拉橋,懸索橋。發(fā)展不但體現(xiàn)在形式上,而且也體現(xiàn)內(nèi)涵上。多種技術(shù)的交叉運(yùn)用突破了單純的橋梁結(jié)構(gòu)的種類(lèi)劃分。并且出現(xiàn)了一些獨(dú)特的斜橋和曲線橋。 電腦在土木工程設(shè)計(jì)上的重要性,已不再需要辯論。利用電腦繪制各類(lèi)平面、立面、剖面、細(xì)部等二度空間圖集已成為全球事務(wù)所的標(biāo)準(zhǔn)方法。CAD技術(shù)使得工程師從煩瑣的繪圖作業(yè)中解放出來(lái),大大提高了效率。CAD最重要的一個(gè)功能是它的虛擬現(xiàn)實(shí)功能,可以直觀的反應(yīng)和模擬建筑的外觀,結(jié)構(gòu),以及在不同外力作用下的效果。在國(guó)家大劇院的設(shè)計(jì)中,太原理工大學(xué)土木系結(jié)構(gòu)分析工作站,采用ANSYS軟件成功地對(duì)中國(guó)國(guó)家大劇院進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。驗(yàn)證計(jì)算內(nèi)力、多種載荷組合工況下的變形、結(jié)構(gòu)抗震分析以及驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可靠性。
和工業(yè)化大生產(chǎn)相適應(yīng),土木工程也經(jīng)歷了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化的過(guò)程。現(xiàn)在土木工程的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)?shù)母叨龋粌H僅完成了單位和術(shù)語(yǔ)的統(tǒng)一,也形成了一整個(gè)由行業(yè)規(guī)范和國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)體系。統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范使得技術(shù)資料有更大的通用性,同時(shí)也保證工程設(shè)施的可靠性。現(xiàn)代土木工程的建設(shè),尤其是大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),牽涉到社會(huì)的各個(gè)方面。對(duì)社會(huì)產(chǎn)生巨大的影響,包括經(jīng)濟(jì)的,政治的,甚至思想觀點(diǎn)的影響。廣泛的社會(huì)協(xié)作是現(xiàn)代土木工程的一個(gè)重要特點(diǎn)。小到一個(gè)城市道路岔口的改造。大到三峽工程這樣的世紀(jì)工程,都體現(xiàn)了社會(huì)對(duì)土木的影響,有協(xié)助也有干預(yù)。從工程建設(shè)的規(guī)劃,立項(xiàng),預(yù)算到建設(shè)過(guò)程,社會(huì)力量廣泛的參與其中。同時(shí)工程自身也會(huì)對(duì)社會(huì)影響產(chǎn)生回饋。工程對(duì)資金,材料,設(shè)備,人員的要求,工程對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,工程建成后使用過(guò)程中的經(jīng)濟(jì),環(huán)境等問(wèn)題,都不僅限于土木工程技術(shù)本身。
在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái),土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu),流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門(mén)化的數(shù)學(xué)在將來(lái)也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問(wèn)題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來(lái)的土木工程中,重點(diǎn)是但又不僅僅限于CAD方面,也對(duì)工程進(jìn)度的管理。運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理。對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。這些也是主動(dòng)控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。全過(guò)程信息化對(duì)今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。我國(guó)現(xiàn)在正是基本建設(shè)的。信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識(shí)。要使一個(gè)程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問(wèn)題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
人性化則是近年來(lái)興起的,主要是在體現(xiàn)在關(guān)系到人們?nèi)粘I钍褂玫墓I(yè)民用建筑方面。設(shè)計(jì),施工,維護(hù),使用都對(duì)土木建筑提出了人性化的要求。國(guó)外為此提出過(guò)3E的概念。實(shí)用 、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)美,是一個(gè)逐漸提高的要求。我國(guó)現(xiàn)在在這方面還有欠缺,更多的注重了第一層次實(shí)用性的要求,對(duì)后兩者有所欠缺。
土木工程發(fā)展到今天已經(jīng)深入到社會(huì)的各個(gè)方面,發(fā)揮著重要的作用,并且必然會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展而繼續(xù)進(jìn)步。我們作為未來(lái)的土木工程師,不但要繼承和發(fā)揚(yáng)老一輩工程師的嚴(yán)謹(jǐn)求是,正直誠(chéng)信,創(chuàng)新進(jìn)取的優(yōu)良品質(zhì),也要用現(xiàn)代的科學(xué)理論武裝自己,不單包括專業(yè)知識(shí),也包括的其他方面的知識(shí)。而且我們更應(yīng)該在實(shí)踐中鍛煉,總結(jié),提高。