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土木工程數(shù)字化范文第1篇

關(guān)鍵詞：信息處理；土木工程；發(fā)展趨勢

建設土木工程信息化，是我國土木工程建設實際的現(xiàn)實需求，也是土木工程未來發(fā)展的戰(zhàn)略任務，具有深遠意義。從國家發(fā)展戰(zhàn)略上看，土木工程信息化是提升我國綜合國力、實現(xiàn)富國富民理想的一大支柱。土木工程信息化是整體提高土木工程行業(yè)建設科技水平的有力手段，并將形成土木工程信息化這樣一個新產(chǎn)業(yè)。從政府管理的角度看，建設領(lǐng)域信息化是政府改革和建立高效、透明管理機制的催化劑。從土木工程企業(yè)的角度看，土木工程信息化可提高企業(yè)的裝備水平，提升企業(yè)的綜合競爭力，加速企業(yè)在宏觀及微觀上管理模式的創(chuàng)新，并極大提高企業(yè)的工作效率。

1 土木工程信息化涵義

土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術(shù)對傳統(tǒng)土木工程技術(shù)手段及施工方式進行改造與提升，促進土木工程技術(shù)及施工手段不斷完善，使其更加科學、合理，有效地提高效率，降低成本；實現(xiàn)土木工程的信息化將引起土木工程企業(yè)管理方式的深刻革命，必然推動企業(yè)團隊的重組及施工流程的優(yōu)化，促使企業(yè)管理理念和手段的革新；土木工程的信息化是土木工程市場發(fā)展的高級階段，必定融入現(xiàn)代物流業(yè)、電子商務業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)，從而實現(xiàn)土木工程的高效益、高效率。

2 土木工程項信息管理實例分析

市政管網(wǎng)系統(tǒng)工程的一般信息管理基于GIS的某油田管網(wǎng)信息系統(tǒng)的研制是基于先進的地理信息系統(tǒng)平臺SuperMap GIS 5,結(jié)合Su- perMap Objects 5、現(xiàn)代可視化開發(fā)工具Visual Ba- sic 6.0以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、多媒體技術(shù)而進開發(fā)的。具體功能有: (1)管網(wǎng)瀏覽與屬性信息查詢。 (2)管網(wǎng)橫剖面信息查詢。 (3)管網(wǎng)事故分析功能。管網(wǎng)系統(tǒng)工程中的災害預警信息管理城市生命線工程系統(tǒng)的發(fā)展目標和戰(zhàn)略任務是推動生命線工程的抗震防災研究由“被動”抗震階段向“主動”抗震階段發(fā)展,建立相應的城市生命線工程的防災減災決策系統(tǒng),充分發(fā)揮高新技術(shù)在工程減災領(lǐng)域中的優(yōu)勢。因此,在參考國內(nèi)外生命線防震減災的研究成果的基礎上,開發(fā)了以某工業(yè)區(qū)為背景的城市生命線震害預測系統(tǒng)。具體特點為: (1)在結(jié)合已有的震害預測方法的基礎上,將震害預測理論形成震害預測模塊,并開發(fā)了通用的 Monte-Carlo模擬程序,該程序可打開.txt形式存儲的網(wǎng)絡鄰接矩陣,并可將震害結(jié)果保存于各種文本格式的報表,便于進行大型的網(wǎng)絡連通性計算分析。

3 發(fā)展土木工程信息化途徑

3.1 建立土木工程信息系統(tǒng)。 信息技術(shù)是計算機、通信、控制及信息處理等技術(shù)的集成。應用信息技術(shù)系統(tǒng)及設備，現(xiàn)代建筑師可以充分直觀地展示新時代的設計理念和建筑美學，可以盡情地表達大膽的創(chuàng)意和神奇的構(gòu)思，超越時間和空間，塑造并優(yōu)化創(chuàng)作成果，使其創(chuàng)作成果達到傳統(tǒng)創(chuàng)作方式無法比擬的新境界。例如以模型為對象的三維協(xié)同設計模型，采用了模塊化的模型設計技術(shù)，使得設計方法從平面設計走向模型設計，由于模型設計采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)，從而實現(xiàn)了共享的集成化工作模式，設計人員（多專業(yè)）在同一個模型上工作，減少了不必要的條件傳遞和確認，信息資源得到了充分共享。這些信息資源將貫穿于工程項目管理的全過程（設計、采購和施工），圖形由計算機系統(tǒng)自動產(chǎn)生，使得設計人員可以將主要精力投入到優(yōu)化設計方案上，設計過程更為直觀形象。而以可視化技術(shù)為基礎的智能化設計環(huán)境，在三維模型設計技術(shù)的基礎上，充分利用可視化技術(shù)以及面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)，以專家?guī)?、知識庫為支撐，研究新的設計管理和設計模式，構(gòu)造一個更易于操作、具備智能化的設計環(huán)境。

3.2 建立土木工程管理的信息系統(tǒng)。 信息技術(shù)是一項各行業(yè)普遍適用的高新技術(shù)，必須與行業(yè)技術(shù)有機結(jié)合方能發(fā)揮作用。為使信息技術(shù)在土木工程施工中規(guī)范、有序、健康、高效地向前推進，須準確高效地制定土木工程技術(shù)應用標準和標準化管理信息系統(tǒng)，及時修編標準，便于檢索查詢和管理有關(guān)標準，隨時隨地選用標準和對標準的執(zhí)行進行檢查驗收，從而有效地推進標準化管理。信息技術(shù)給實體的數(shù)字化、時間的縮短、空間的縮小，對實體本質(zhì)的把握更為科學，工程項目的單件性、時代性、環(huán)境性、多要素性決定了項目信息的大規(guī)模性、變動性、多門類性，信息技術(shù)使工程成為數(shù)字工程。而數(shù)字工程的建立，使工程管理進入新階段，包括項目融資拓寬渠道、項目策劃優(yōu)選優(yōu)化、項目設計電腦化，項目施工管理中運籌學在工期控制上的應用，多因素分析在質(zhì)量控制上的應用，動態(tài)進行投資分析等。信息化使工程管理檔案化、數(shù)字化、動態(tài)化，為工程的策劃和融資、設計、施工、運行和維修等全過程的管理提供便利的條件、全新方法和手段。

3.3 建立土木工程基于互聯(lián)網(wǎng)的方案優(yōu)選。 施工招投標、材料設備采購、人才招聘的企業(yè)商務貿(mào)易信息系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)正在逐步深入土木工程，既在提供信息服務方面發(fā)揮越來越大、越來越廣泛的作用，同時又為設計方案、施工組織方案、技術(shù)措施方案、種種合作方案有效進行比較，高效進行優(yōu)化，將大大提高企業(yè)的決策能力和水平。通過電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)傳遞，使建筑項目和承建商、材料供應商的信息溝通有效克服招投標過程中的信息不對稱狀態(tài)，同時增強透明度，推進公開化，網(wǎng)上招投標相當規(guī)模業(yè)務的開展將會更加規(guī)范市場行為，提高工作效率，降低工作成本，使招投標的競爭在更廣范圍更高的層次上進行。

4 結(jié)束語

在21世紀科技迅速發(fā)展的過程中，土木工程中信息技術(shù)的應用，不僅符合了當前社會發(fā)展的基本潮流，同時也跟上了時代的發(fā)展步伐，因而在社會發(fā)展中有著極其重要的作用。

參考文獻

土木工程數(shù)字化范文第2篇

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；土木工程行業(yè)；應用

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0120-01

1 BIM技術(shù)簡述

BIM，Building Information Modeling，也稱為建筑信息模型。BIM技術(shù)通過計算機輔助設計（CAD、Revit等）創(chuàng)建一個虛擬的建筑，并根據(jù)工程項目真實信息不斷完善建筑模型，實現(xiàn)仿真模擬建筑物，從而得到多維建筑信息模型。正是由于BIM技術(shù)是將傳統(tǒng)的二維建筑信息轉(zhuǎn)變成三維數(shù)字化建筑信息模型，所以將其運用到工程項目的前期規(guī)劃、勘察，中期的設計、施工和后期的運營維護中，以此搭建建筑工程的集成管理平臺，創(chuàng)建工程項目集成管理環(huán)境。在項目中期的施工階段中，項目施工者對實際項目的任何改動，會首先在虛擬建筑上進行分析模擬，充分利用BIM技術(shù)的可視化和協(xié)同管理的優(yōu)勢，得到最優(yōu)方案，從而提高工作效率，縮短工期，避免現(xiàn)場問題發(fā)生，保證建筑項目在整個進程中以“高效率，低風險”的狀態(tài)進行。

基于在土木工程行業(yè)中擁有無可比擬的優(yōu)越性，BIM技術(shù)在中國被大力推廣。如在住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)的“2011年～2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要”中，曾經(jīng)明確指出，“十二五”期間，基本實現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應用，加快建筑信息模型（Bim）、基于網(wǎng)絡的協(xié)同工作等技術(shù)在工程中的應用?？梢夿IM技術(shù)的應用既符合建筑科技的發(fā)展方向，又符合國家政策導向[1]。

2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

傳統(tǒng)土木工程不管是在教學還是在實際工程項目中，側(cè)重于采取二維繪圖工具繪制二維建筑結(jié)構(gòu)施工圖，存在很多弊端。在運用BIM技術(shù)之后，在三維技術(shù)的基礎上搭建一個綜合性系統(tǒng)平臺，著重將全部施工信息聚集在一起，建成三維數(shù)字化建筑信息模型，向項目投資者、規(guī)劃設計者、施工建設者等不同的業(yè)內(nèi)者提供足以覆蓋工程項目的整個周期性的各類信息。

在BIM系統(tǒng)中，可以將Sketchup、Rhino和FromZ的信息輸入BIM核心建模軟件之中，也可以直接使用BIM核心建模軟件實現(xiàn)模型的建立。多種建模軟件聯(lián)合使用，將在不影響單個軟件使用靈活性的同時，提供更全面的信息，有益于創(chuàng)建完整的工程項目信息模型，保證工程項目信息的一致性和完整性。除此之外，綜合運用多種建模軟件，能夠使三維模型在建筑設計中，實現(xiàn)能耗分析智能化。

以下工程項目，可以充分體現(xiàn)BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的優(yōu)勢：

2.1 上海中心大廈

上海中心大廈項目的總高度為632米，總面積接近57萬平方米。塔樓部分總共是121層，由下往上分成了九個區(qū)段，第一個區(qū)段是精品商業(yè)；第二至第六個區(qū)段是24小時甲A級辦公區(qū)；第七至第八區(qū)段是超五星級酒店以及精品辦公區(qū)；第九區(qū)段為觀光平臺。

由于該項目施工信息量龐大，各項目團隊彼此之間進行施工信息傳遞交流的難度不斷增加，在此情況下，需要將施工信息匯總，實現(xiàn)動態(tài)宏觀調(diào)控；另外該項目建設周期較長，很大程度影響了工程項目的成本控制，對成本的控制亟待提高，所以在設計初期就引入了BIM技術(shù)。BIM技術(shù)充分將施工信息匯總，合理安排各部分的施工進度，更好的控制工程成本[2]。

2.2 南京青奧中心

南京青奧中心由三座建筑構(gòu)成，包括一棟68層高塔樓五星級酒店、一棟58層高塔樓會議酒店及配套設施和一棟6層會議中心。兩棟超高層建筑公用5層配套用房，與會議中心在15米、21.12米處通過空中走廊聯(lián)通。

由于南京青奧中心造型復雜，無標準化單元，沒有一個部分是相同的，施工難度增加，所以在施工前必須運用BIM技術(shù)搭建三維數(shù)字化模型，根據(jù)三維模型明確各部分構(gòu)件樣式和尺寸等等。除此之外，由于各部分構(gòu)件造型多樣，管線施工也必須提前在BIM技術(shù)構(gòu)建的模型里進行排布，之后再現(xiàn)場施工，這樣才能避免現(xiàn)場問題發(fā)生。

3 運用BIM技術(shù)需要解決的問題

（1）土木工程作為一個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會中，其轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫。以BIM技術(shù)為代表的信息化和數(shù)字化，成為土木工程行業(yè)的發(fā)展方向。技術(shù)的創(chuàng)新，將土木工程行業(yè)由二維向三維數(shù)字化轉(zhuǎn)變。就BIM技術(shù)在中國的發(fā)展情況而言，從接受新理念到在實踐中普及，是需要經(jīng)歷一個漫長的過程。我們對待新技術(shù)，不應該將其束之高閣，而應該采取積極的態(tài)度加以推廣。上海市曾頒發(fā)“上海市人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)市建設管理委關(guān)于在本市推進建筑信息模型技術(shù)應用指導意見的通知”，要求做好工程項目對BIM技術(shù)的應用、交流和技術(shù)推廣。所以，在我們的教學和實際工程項目中，都要循序漸進地引入BIM技術(shù)，做好BIM技術(shù)培訓與應用經(jīng)驗的交流；

（2）現(xiàn)如今的土木工程行I，普遍適應二維設計的思路，并且將二維圖紙作為建筑行業(yè)最終交付的設計成果也已經(jīng)成為常態(tài)。二維設計存在的不足，也已經(jīng)被當前市場所容忍。解決二維設計缺陷導致的施工問題，所需成本也相對較低。綜合各種原因，業(yè)內(nèi)者更偏向于二維設計。所以，要加快BIM技術(shù)在中國的推廣，讓業(yè)內(nèi)者更加清楚地了解BIM技術(shù)對工程施工的作用；

（3）運用BIM技術(shù)，通常需要用到Revit、ArchiCAD、Tekla等新型軟件，這就需要設計院引進相應的的技術(shù)人員，或者對已有的設計師進行相應軟件培訓，對于設計院來說，這也是一次革新。但是多數(shù)設計院很難實現(xiàn)這些條件，也成為國內(nèi)BIM技術(shù)實施的一個不利因素；

（4）運用BIM技術(shù)，是將項目設計、工程施工、項目運營和后期維護等各個方面的信息匯總到一起，也就是從不同專業(yè)角度，把數(shù)據(jù)匯總后進行分析，對于工程項目設計初期，是有一定難度的，實施時間也比傳統(tǒng)設計所需時間長，這種現(xiàn)象恰好與業(yè)內(nèi)者追求高效率相反。

4 BIM技術(shù)在土木工程行業(yè)的前景

在中國，BIM技術(shù)的理念正逐步為土木工程行業(yè)所了解，而從全球化的發(fā)展角度來看，BIM技術(shù)已經(jīng)成為一種發(fā)展主流。當前，中國正在大規(guī)模地推進城市化進程，土木工程行業(yè)將會迎來前所未有的發(fā)展。隨著工程項目規(guī)模日益擴大，結(jié)構(gòu)形式愈加復雜，尤其是超大型工程項目層出不窮，使企業(yè)和項目都面臨著巨大的投資風險、技術(shù)風險和管理風險。應用BIM技術(shù)，從根本上解決建筑生命期各階段和各專業(yè)系統(tǒng)間信息斷層問題，從設計、施工技術(shù)到管理全面提高信息化水平和應用效果，已成為建設企業(yè)的迫切需求[3]。

另外，我們可以在BIM技術(shù)原有基礎上，加入新興的信息技術(shù)。比如在BIM技術(shù)中引入混合現(xiàn)實技術(shù)（即MR），在工程項目實施之前，甲方戴上HoloLens（全息透鏡）眼鏡，就能身臨其境地走進由BIM技術(shù)構(gòu)建好的三維效果圖里，察看建筑的每一個細節(jié)，甚至可以實現(xiàn)施工方不用看圖紙，只要戴上這個眼鏡就可以精準地按照設計組織施工。尤其是在2016年7月18日，中建一局聯(lián)合天寶公司與北京麥格天寶科技股份有限公司簽約并聲明：將攜手探索MR技術(shù)在工程建設領(lǐng)域的深入應用。這標志著中建一局成為中國工程建設領(lǐng)域第一家采用混合現(xiàn)實技術(shù)的企業(yè)，這一舉動，也推動BIM聯(lián)合其他新型信息技術(shù)在我國更進一步的推廣深入。

5 結(jié)語

總體來說，BIM技術(shù)作為土木工程行業(yè)的一個充滿活力的發(fā)展方向，會逐步被業(yè)內(nèi)者接受并發(fā)展。當前計算機等高新技術(shù)發(fā)展迅速，BIM也會聯(lián)合其他信息技術(shù)，提高土木工程行業(yè)的信息化程度。在我國，土木工程行業(yè)需求量龐大，對BIM技術(shù)的應用也會日益增加，我國土木工程行業(yè)將會在信息化的道路上邁出重要一步。

參考文獻

[1]姜曦，談BIM技術(shù)在建筑工程中的運用[J].山西建筑，2013（02）：109-110.

土木工程數(shù)字化范文第3篇

【關(guān)鍵詞】土木工程；現(xiàn)代土木工程

一、現(xiàn)代土木工程發(fā)展趨勢的表現(xiàn)特點

適應各類工程建設高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現(xiàn)代化的建筑物，既要求高質(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學科前進。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。

1、 工程地質(zhì)和地基方面。建設地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應力情況和力學性能，不僅直接決定基礎的設計和施工，還常常關(guān)系到工程設施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇，對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)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗，這是有一定局限性的。為適應現(xiàn)代化大型建筑的需要，急待利用現(xiàn)代科學技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。

2、工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案，從中選優(yōu)。由于土木工程設施的規(guī)模日益擴大，現(xiàn)在已有必要也有可能運用系統(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，這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中，對于趨利避害要作全面的考慮。

3、建筑材料方面。高強輕質(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塑料（玻璃鋼）已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價格過高，應用范圍受到限制，因而尚待作新的探索。另外，對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性，雖已取得顯著成果，仍繼續(xù)進展。

4、工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴大和由此產(chǎn)生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發(fā)展，施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統(tǒng)工程的理論和方法，日益走向科學化；有些工程設施的建設繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標準化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣，不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產(chǎn)率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題，以建造過去難以施工的工程。

5、工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況，達到適用、經(jīng)濟、安全、美觀的目的。為此，已開始采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強度值，研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律，積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析，進一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設計法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計等理論；同時發(fā)展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。

二、土木工程在未來如何發(fā)展

1、指導理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預見的將來，土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學，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的突破方向。在對復雜結(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。更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展，用以處理土木工程技術(shù)中復雜的數(shù)值問題。更先進的電子計算機的應用，使得對復雜的情況的模擬更有把握，更接近于現(xiàn)實。力學也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，控制論，虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學中加深影響。

另一方面，土木工程學科將向周圍繼續(xù)發(fā)散，與材料，環(huán)境，化學，電子信息，機械。 城市規(guī)劃，建筑等相關(guān)學科進一步的交叉，融合，互相支持，互相服務。土木工程內(nèi)部的次級學科也同時會在現(xiàn)實需要的推動下產(chǎn)生出新的學科，如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透，比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。

2、工程實現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構(gòu)造物，從設計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面，有了好的理論和設計，沒有好的工程實踐，一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。

信息時代正在迎面走來，其他學科和其他方面的新觀點新技術(shù)，必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學科注入新的活力。包括控制理論，施工技術(shù)，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟理論等等。

2.1全過程信息化。信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中，重點不僅僅限于CAD方面，也包含對工程進度的管理、運行中數(shù)據(jù)資料的收集，分析，整理；對建筑物結(jié)構(gòu)，強度，可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現(xiàn)的基礎。

全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控，及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設的，20～30年后，現(xiàn)在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準備工作，對今后維護也大有幫助。

三、土木工程未來發(fā)展趨勢

1、三S系統(tǒng)應用發(fā)展

三S系統(tǒng)由HS遙感技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)系統(tǒng)與GPS全球定位技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成，可實時、整體、動態(tài)的對地展開判別觀測、應用分析，因此在土木工程領(lǐng)域該系統(tǒng)發(fā)揮了顯著的優(yōu)勢作用，同時具備廣闊的發(fā)展提升前景。數(shù)字化城市發(fā)展理念的提出正是基于這一三S系統(tǒng)發(fā)展而來，也就是說其綜合了遙感、GIS、遙測、多媒體、網(wǎng)絡與仿真虛擬技術(shù)對城市各項功能機制、基礎設施展開自動采集、發(fā)揮決策輔助作用并實施動態(tài)化管理監(jiān)測，很明顯，當前數(shù)字化城市便是以該類數(shù)字化的處理信息技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(shù)作為發(fā)展背景的科學服務技術(shù)系統(tǒng)。

2、單機方式順序科學轉(zhuǎn)變至網(wǎng)絡協(xié)同控制與并行設計

就復雜大型的項目工程來說，其很有可能需要較多設計部門、眾多成員的共同參與，同時還需要良好的協(xié)同合作并提供在線咨詢服務，還可由不同地域分布的分支設計機構(gòu)、設計人員、協(xié)作部門單位應用多樣化平臺軟硬件與設計方式在相應規(guī)定時段內(nèi)良好完成。為有效解決該類復雜系統(tǒng)問題應良好的應用開發(fā)土木工程設計的協(xié)同并行技術(shù)。另外，智能化建筑工程與檢測結(jié)構(gòu)亦是土木工程基于信息化發(fā)展背景的未來發(fā)展的趨勢。項目管理與電子數(shù)據(jù)同樣是土木工程實現(xiàn)信息化發(fā)展的趨勢，工程建設施工是當今土木工程應用計算機技術(shù)的重要領(lǐng)域，基于系統(tǒng)復雜工程在施工階段中由報價投標、預算到簽訂管理合同、評定分析質(zhì)量直至竣工驗收各階段均需要進行大量數(shù)據(jù)信息的處理，整體施工單位控制與輔助管理均會被納入至輔助計算機施工技術(shù)體系中。當前土木工程領(lǐng)域信息技術(shù)的跨越式發(fā)展已經(jīng)令國際承包商真正跨越了地域壁壘，實現(xiàn)了共享式、協(xié)同式、智能化的行業(yè)發(fā)展。

綜上所述，隨著信息化社會的飛速發(fā)展土木工程實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，我們只有科學遵循其內(nèi)涵特征、發(fā)展現(xiàn)狀把握工程建設未來發(fā)展趨勢動向、制定科學實踐發(fā)展策略，才能真正推進土木工程實現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。

參考文獻

土木工程數(shù)字化范文第4篇

關(guān)鍵詞：建筑；土木工程；計算機應用

中圖分類號：TU17 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

21世紀是只是大爆炸的時代，是科技迅猛發(fā)展的時代，在這種時代背景下計算機網(wǎng)絡技術(shù)得到了廣泛的應用和普及?，F(xiàn)階段，計算機在建筑方面的應用更加的深入和廣泛，計算機技術(shù)引入對于我國的建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。具體說來，計算機技術(shù)主要應用在建筑工程中的項目管理、工程設計等方面。文中介紹了目前計算機在土木工程建設中的應用情況，就建筑工程行業(yè)如何更好發(fā)揮計算機技術(shù)的強大功能提出了幾點意見。

一、計算機技術(shù)在土木工程項目中的應用情況

（一）基于計算機技術(shù)的土木工程信息化管理

計算機技術(shù)的引入實現(xiàn)了土木工程項目管理的現(xiàn)代化、信息化，極大的提高了土木工程項目的管理效率和質(zhì)量。計算機應用于土木工程管理主要是通過各種管理軟件來實現(xiàn)的，通過專業(yè)的管理軟件實現(xiàn)對工程設備、設計規(guī)劃、管理制度、工程質(zhì)量、工程預算和造價、施工合同等各個環(huán)節(jié)的信息化管理。具體說來，應用于土木工程項目的管理軟件包括電算化、辦公自動化、招投標、預算造價等方面的系統(tǒng)軟件，這些軟件的應用為土木工程項目的管理提供了強大的技術(shù)支持，實現(xiàn)了土木工程項目管理的科學化、規(guī)范化和現(xiàn)代化[1]。

（二）計算機技術(shù)在土木工程項目輔助設計方面的應用

CAC即計算機輔助設計的簡稱，輔助設計就是通過計算機的自動編程功能實現(xiàn)對輸入的設計資料的優(yōu)化和繪制出圖的過程。CAD在土木工程項目中發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢，表現(xiàn)在：（1）降低了技術(shù)人員的工作量，在傳統(tǒng)的建筑設計模式中，對于設計出現(xiàn)的問題和錯誤的整改或者是設計的調(diào)整和優(yōu)化都需要大量的人力物質(zhì)支持，CAD軟件自帶防錯功能，并且可以實現(xiàn)對設計文件的便捷修改，從而減少了重復勞動，大大降低了設計人員的勞動強度。另外，技術(shù)人員可根據(jù)自己喜好和習慣選擇特定的操作背景和方式，開拓了設計空間[2]；（2）可以確保設計的精確度。建筑設計的尺寸很大，表現(xiàn)在設計圖紙上需要大比例的進行縮放，在傳統(tǒng)的手工繪圖模式中由于縮放尺度太大會影響其精確度，這種情況給實際的施工建設帶來了一定的麻煩。CAD在縮放后也可以完全保證圖紙的精確性，同時此軟件還附帶強大的計算功能，這些優(yōu)勢都極大的保證了最終設計的精確程度；（3）美化了設計成果，使設計方案更加直觀。在傳統(tǒng)的手工作圖模式中，經(jīng)常會因為設計的誤差和錯誤進行涂改和修補，CAD軟件的應用很好的避免了這些問題，確保了設計方案的整潔和美觀。另外，利用CAD軟件進行建筑工程的設計，可以形成三維的立體模型，通過光線和陰影的設計使得設計成果更加的逼真形象[3]。

（三）基于計算機技術(shù)的虛擬仿真在土木工程中的應用

現(xiàn)階段，在虛擬仿真領(lǐng)域的主要研究包括結(jié)構(gòu)建模、分析法設立和仿真系統(tǒng)研發(fā)。其中跟土木工程密切相關(guān)的是結(jié)構(gòu)建模以及分析法的設立。上世紀80年代起我國土木工程建設引入了數(shù)字仿真技術(shù)，通過幾十年的發(fā)展，今天的仿真技術(shù)可以實現(xiàn)動態(tài)模擬、計算結(jié)果的自動生成等功能。計算機仿真技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)在：（1）仿真模擬技術(shù)實現(xiàn)了土木工程的本構(gòu)關(guān)系以及數(shù)學建模。比如混凝土的本構(gòu)關(guān)系和破壞準則都有許多說法，每個破壞準則只有在一定范圍內(nèi)一定情況下才適用，另外，本構(gòu)關(guān)系是建立在試驗所得數(shù)據(jù)上的，不是由理論推導出來的，所以實際操作中很難分析其強度以及耐受性。利用計算機仿真技術(shù)的限元法可以對混凝土強度等指標進行分析和研究[4]；（2）仿真技術(shù)可以實現(xiàn)設計成果的全程仿真模擬。比如，通過計算機技術(shù)建立橋梁或者是其他建筑的仿真模型，然后對其施加壓力或者通過其他手段改變其構(gòu)造，在這種變化下進行模擬受力分析可以得到準確的結(jié)果，從而可以對于建筑的力學特征進行分析和研究。

二、推動計算機技術(shù)在土木工程項目中應用的手段

（一）加強土木工程項目管理的信息化

要加強土木工程項目管理的信息化需要做到以下兩點：（1）加大對工作人員的計算機培訓力度，提升全體工程人員計算機使用意識和使用水平；（2）加大對信息化管理的宣傳力度，提高管理人員對于信息化管理重要性的認識水平，組織信息化管理教育培訓活動，引入更多的專業(yè)的信息化管理軟件。

（二）建立土木工程單位內(nèi)部信息共享機制

通過計算機技術(shù)的應用在土木工程企業(yè)內(nèi)部建立信息交流平臺，通過平臺建設完善企業(yè)信息共享機制。企業(yè)和員工之間充分的交流和溝通可以及時解決工程建中出現(xiàn)的各種問題，促使土木工程建設順利完成，同時保障了企業(yè)和員工雙向利益[5]。

（三）開發(fā)并利用各種建筑工程軟件

為了滿足時展的客觀要求，建筑企業(yè)和信息技術(shù)企業(yè)要加大開發(fā)力度，開發(fā)制造出更多的工程軟件，以實現(xiàn)工程建設的數(shù)字化和自動化，同時通過網(wǎng)絡技術(shù)的應用實現(xiàn)對工程的監(jiān)督管理。

三、結(jié)束語

計算機技術(shù)的引入對我國建筑行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，計算機技術(shù)強大的聲音、圖像處理功能使工程設計更加的直觀、具體，為工程項目設計提供了真實可靠的依據(jù)?，F(xiàn)階段計算機在建筑土木工程的設計和仿真模擬方面發(fā)揮著巨大的作用，在未來隨著科學技術(shù)的不斷進步，相信計算機技術(shù)會取得突破性進展進而開發(fā)出更多更豐富的功能，在建筑土木工程領(lǐng)域取得更好的應用成果。

參考文獻：

[1]任愛珠，王道堂.土木工程中的計算機應用[J].土木工程學報，2005（02）：138-140.

土木工程數(shù)字化范文第5篇

我國土木工程也同樣存在信息化建設問題。隨著經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長，城市化進程加快，以青藏鐵路、南水北調(diào)、西氣東輸、西電東送等為代表的一大批西部大開發(fā)和國家能源交通原材料基礎設施項目，以北京奧運工程為代表的各大中城市的基礎設施項目，還有量大面廣的城鄉(xiāng)住宅建設項目正處在建設之中，再加上我國已加入WT0，進入寬領(lǐng)域、多層次、全方位對外開放的新格局，實施迎接經(jīng)濟全球化挑戰(zhàn)的大戰(zhàn)略，土木工程作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，在這重要的發(fā)展機遇中肩負重任，必須把握住大課題，即土木工程的信息化建設，實現(xiàn)更高層次的技術(shù)創(chuàng)新和素質(zhì)提升。

土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術(shù)對傳統(tǒng)土木工程技術(shù)手段及施工方式進行改造與提升，促進土木工程技術(shù)及施工手段不斷完善，使其更加科學、合理，有效地提高效率，降低成本；實現(xiàn)土木工程的信息化將引起土木工程企業(yè)管理方式的深刻革命，必然推動企業(yè)團隊的重組及施工流程的優(yōu)化，促使企業(yè)管理理念和手段的革新；土木工程的信息化是土木工程市場發(fā)展的高級階段，必定融入現(xiàn)代物流業(yè)、電子商務業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)，從而實現(xiàn)土木工程的高效益、高效率。

土木工程的信息化建設須致力建設三大系統(tǒng)。

一、建立土木工程設計、施工的技術(shù)和控制信息系統(tǒng)

信息技術(shù)是計算機、通信、控制及信息處理等技術(shù)的集成。應用信息技術(shù)系統(tǒng)及設備，現(xiàn)代建筑師可以充分直觀地展示新時代的設計理念和建筑美學，可以盡情地表達大膽的創(chuàng)意和神奇的構(gòu)思，超越時間和空間，塑造并優(yōu)化創(chuàng)作成果，使其創(chuàng)作成果達到傳統(tǒng)創(chuàng)作方式無法比擬的新境界。例如以模型為對象的三維協(xié)同設計模型，采用了模塊化的模型設計技術(shù)，使得設計方法從平面設計走向模型設計，由于模型設計采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)，從而實現(xiàn)了共享的集成化工作模式，設計人員（多專業(yè)）在同一個模型上工作，減少了不必要的條件傳遞和確認，信息資源得到了充分共享。這些信息資源將貫穿于工程項目管理的全過程（設計、采購和施工），圖形由計算機系統(tǒng)自動產(chǎn)生，使得設計人員可以將主要精力投入到優(yōu)化設計方案上，設計過程更為直觀形象。而以可視化技術(shù)為基礎的智能化設計環(huán)境，在三維模型設計技術(shù)的基礎上，充分利用可視化技術(shù)以及面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)，以專家?guī)?、知識庫為支撐，研究新的設計管理和設計模式，構(gòu)造一個更易于操作、具備智能化的設計環(huán)境。目前許多工業(yè)項目的模型設計過程已初步應用了可視化技術(shù)，比如，實體建模，使設計過程更為直觀有效，并易于修改；可視化的設計校審，使校審更為形象，并可與設計深度交叉；可視化的進度審核，將設計的三維模型與項目進度資源數(shù)據(jù)庫相連，從項目進度資源數(shù)據(jù)庫抽取信息來可視化地展現(xiàn)和分析項目管理的各種狀態(tài)。

在施工中推廣應用自動化控制技術(shù)，可有效地完成用傳統(tǒng)控制方式難以實現(xiàn)的高難度施工項目。例如高層建筑的垂直度的控制；大體積混凝土的施工質(zhì)量控制；預拌混凝土的上料自動控制；采用同步提升技術(shù)進行大型構(gòu)件和設備的整體吊裝和安裝控制、整體模具的爬升和大型腳手架的提升控制；大型橋梁懸索受力的控制；幕墻的生產(chǎn)和加工控制；高溫高壓的焊接質(zhì)量控制；建筑物的爆破、整體搬遷、以及沉降觀測和數(shù)據(jù)采集，大型工業(yè)設施的三維空間管線布局的計算機模擬等等。信息化技術(shù)將全面革新設計技術(shù)和施工技術(shù)，其應用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V，應用程度將越來越深，建筑工業(yè)化水平將越來越高。

二、建立土木工程標準、行業(yè)管理、工程管理、企業(yè)管理的信息系統(tǒng)

信息技術(shù)是一項各行業(yè)普遍適用的高新技術(shù)，必須與行業(yè)技術(shù)有機結(jié)合方能發(fā)揮作用。為使信息技術(shù)在土木工程施工中規(guī)范、有序、健康、高效地向前推進，須準確高效地制定土木工程技術(shù)應用標準和標準化管理信息系統(tǒng)，及時修編標準，便于檢索查詢和管理有關(guān)標準，隨時隨地選用標準和對標準的執(zhí)行進行檢查驗收，從而有效地推進標準化管理。

土木工程行業(yè)涉及的門類很多，例如土木工程、房屋工程、設備管線安裝業(yè)、裝飾裝修業(yè)，以及相關(guān)的房地產(chǎn)業(yè)、勘察設計業(yè)、設備半成品、鋼結(jié)構(gòu)加工業(yè)等，包含的企業(yè)眾多，構(gòu)成了一個龐大而復雜的行業(yè)信息集合，其信息量非常大。沒有一個規(guī)范有效的行業(yè)管理體系和高效的運作機制，將難以保證這個行業(yè)的各項工作健康、有序、高效地發(fā)展。傳統(tǒng)的管理方式及信息處理手段難以實現(xiàn)這一目標。應用現(xiàn)代信息技術(shù)建立高效的行業(yè)管理、工程項目管理、企業(yè)管理方面的信息管理系統(tǒng)，可以方便有效地對行業(yè)的有關(guān)情況

進行統(tǒng)計分析，制定合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略提供了全新的條件與可能。目前，信息技術(shù)的應用已使得全球產(chǎn)業(yè)信息的獲得非常便利，可非常方便地在國內(nèi)國外兩個市場同時研討，掌握人類最新管理成果，使得作為人類生存和發(fā)展密切關(guān)聯(lián)的土木工程業(yè)的管理提供了前瞻性、戰(zhàn)略性和更為科學的依據(jù)，使建筑行業(yè)管理上一個新的水平。

信息技術(shù)給實體的數(shù)字化、時間的縮短、空間的縮小，對實體本質(zhì)的把握更為科學，工程項目的單件性、時代性、環(huán)境性、多要素性決定了項目信息的大規(guī)模性、變動性、多門類性，信息技術(shù)使工程成為數(shù)字工程。而數(shù)字工程的建立，使工程管理進入新階段，包括項目融資拓寬渠道、項目策劃優(yōu)選優(yōu)化、項目設計電腦化，項目施工管理中運籌學在工期控制上的應用，多因素分析在質(zhì)量控制上的應用，動態(tài)進行投資分析等。信息化使工程管理檔案化、數(shù)字化、動態(tài)化，為工程的策劃和融資、設計、施工、運行和維修等全過程的管理提供便利的條件、全新方法和手段。

信息技術(shù)實現(xiàn)更寬范圍的人力資源管理，更準確的會計管理、成本管理、融資管理、投資管理，更優(yōu)化的決策管理、計劃管理，更高效的項目施工管理。信息技術(shù)也使建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、監(jiān)理工程師以及項目經(jīng)理的信息更為豐富，為新產(chǎn)生的團隊合作關(guān)系甚至跨國的伙伴關(guān)系提供了前提。高技術(shù)的辦公環(huán)境，促進新技術(shù)的采用和人力管理理念的創(chuàng)新，對更有效地提高生產(chǎn)率提供了可能，也促進了企業(yè)文化的升級。關(guān)于工程項目管理，正如山西太原化學工業(yè)設計院于萬里同志的文章《從國外工程項目管理軟件看國外工程項目管理》所言：工程項目的管理是一個多目標、既分別獨立又相互聯(lián)系的，多工序、多復雜又龐大的系統(tǒng)工程。一個大型復雜的工程項目的管理實際上就是利用能夠控制的資源（人力、機具、材料、資金、工期）在一定的條件下對一個既定目標（進度、質(zhì)量、費用）進行科學的計劃和以更多的定量數(shù)據(jù)做深入動態(tài)分析，對于工程實施有效地調(diào)整控制，以盡可能小的投入，獲得最大的效益。工程項目的管理必須依靠整套先進的管理理念，這種管理在國外的工程項目管理軟件中體現(xiàn)得淋漓盡致。這些軟件的基本功能主要有：

1.項目計劃的編制。

在工程項目的招投標階段以及中標授標之后的合同條件都要求承包商編制切實可行的“細化的施工進度計劃”，對工程進行詳細的剖析。軟件對一個工程項目的所有任務做出精確的時間安排，同時還對完成任務所需要的原材料、勞動力、

設計和投資進行分析和比較，在千頭萬緒的任務中找出關(guān)鍵要緊的任務（關(guān)鍵線路）以及對任務做出合理的工期、人力與物力、機具等資源的安排。

2.項目跟蹤過程。

軟件對于工程進度能夠進行動態(tài)管理和控制，它要求項目各級管理人員根據(jù)所制定的計劃和目標，要在項目實施的過程中對影響項目進展的內(nèi)外部因素隨時在施工過程中進行及時、連續(xù)、系統(tǒng)的紀錄和報告并輸入計算機，也就是真實、實時地反映工程進度，分析工程進度數(shù)據(jù)，及時反映工程項目的變化。

3.項目的分析、控制與優(yōu)化。

由于管理軟件實現(xiàn)了廣義的網(wǎng)絡技術(shù)，項目管理者根據(jù)跟蹤提供的信息，對比原計劃（或既定目標），找出偏差，分析原因，研究糾偏對策，實施糾偏措施。軟件不但考慮時間問題還根據(jù)資源和費用進行分析求得一個時間短、資源耗費少、費用低的計劃方案，并通過軟件進行網(wǎng)絡計劃的優(yōu)化，也就是利用時差不斷改善網(wǎng)絡計劃的最初方案使之獲得最佳工期、最低費用和對資源的最有效利用。軟件有對工程數(shù)據(jù)與作業(yè)活動的強大過濾功能，將現(xiàn)行計劃執(zhí)行情況與目標計劃進行數(shù)據(jù)庫比較，然后再將滯后于目標計劃的所有工作活動過濾出來，進行單獨的追趕或特別跟蹤。對于發(fā)現(xiàn)工期滯后的工作項目及時地采取補救措施，制定相應的追趕計劃。對于現(xiàn)行超前于目標計劃的工作可有意識地放慢部分超前工程項目的施工速度來降低工程成本或使總體計劃更趨于合理。

三、建立土木工程基于互聯(lián)網(wǎng)的方案優(yōu)選、施工招投標、材料設備采購、人才招聘的企業(yè)商務貿(mào)易信息系統(tǒng)

互聯(lián)網(wǎng)正在逐步深入土木工程，既在提供信息服務方面發(fā)揮越來越大、越來越廣泛的作用，同時又為設計方案、施工組織方案、技術(shù)措施方案、種種合作方案有效進行比較，高效進行優(yōu)化，將大大提高企業(yè)的決策能力和水平。

通過電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)傳遞，使建筑項目和承建商、材料供應商的信息溝通有效克服招投標過程中的信息不對稱狀態(tài)，同時增強透明度，推進公開化，網(wǎng)上招投標相當規(guī)模業(yè)務的開展將會更加規(guī)范市場行為，提高工作效率，降低工作成本，使招投標的競爭在更廣范圍更高的層次上進行。

電子商務對建筑材料、機械設備、機具的采購顯得更為寬范圍、廣領(lǐng)域，甚至會進入貨物及其流通的細微部分，使需求方對貨物的質(zhì)量、價格、生產(chǎn)方式、供貨方式、市場信譽有更深入的了解和透徹的把握。網(wǎng)上交易為提高效率、降低交易成果、監(jiān)督交易全過程提供了可能，同時還為買賣雙方的合作經(jīng)營伙伴關(guān)系起主導作用。對不正當競爭行為、誠信失缺行為進行有力遏制，促進市場健康發(fā)展。

人才上網(wǎng)，網(wǎng)上各專業(yè)專家組在網(wǎng)上會診技術(shù)難關(guān)和質(zhì)量難題，對土木工程人力資源開發(fā)提供巨大的力量。也可以說，現(xiàn)代建筑企業(yè)更加依賴網(wǎng)上技術(shù)研發(fā)，依賴網(wǎng)上人才庫，只有這樣，才有可能使企業(yè)做大做強。

利用項目管理信息平臺、電子郵件、視頻會議系統(tǒng)三種體系，為項目提供了一種先進的現(xiàn)代化信息傳遞和交換手段，使項目信息共享更及時、更靈活、更廣泛，并具備了實施異地交互討論的環(huán)境，參與項目的人員在世界范圍內(nèi)的任何地方都可以方便的查看項目管理信息，總部管理人員也可以同時訪問其他地方項目管理信息，隨時了解項目總體情況，通過這個數(shù)據(jù)庫把公司本部、公司分部、施工現(xiàn)場、分包商等緊密地聯(lián)系在一起，創(chuàng)造了一個異地協(xié)同工作的環(huán)境，并可實施異地指揮和控制。