计算机技术在土木工程中运用

浅析计算机技术在土木工程中运用

摘要：在当今的信息时代，计算机技术渗透到各个领域。随着土木工程规模和投资的日益增大，土木工程中迫切需要引入计算机技术。本文就计算机技术在土木工程的具体运用和展现进行了分析探讨，具有一定的理论价值和意义，供参考。

关键词：计算机技术；土木工程；运用

中图分类号：k826.16文献标识码：a 文章编号：

现如今，计算机技术已经渗透到各行各业之中，建筑工程的规模和高度也日益扩大。因此，土木工程中迫切需要计算机技术作为支撑，并取得了良好效果。

1 计算机在土木工程中的具体运用与展现

1.1 计算机在土木设计里的运用

计算机的普及，是人类智力解放道路上的重大里程碑，它极大地提高了人类认识世界和改造世界的能力。同时，计算机的系统软件和运用软件也经历了由初级到高级的发展过程，有力地支持了计算机技能的发挥。土木工程的设计，特别是大型、复杂工程的设计，需要大量的计算，运用计算机可以节省大量的人力和时间，提高效率，更重要的是提高了计算精度，做成了以往认为不可能做的事情。具体运用主要体现在两个方面，首先是制图，现在都是用计算机绘图，通用软件是 a u t o c a d ；其次就是用计算机来做结构的计算，通用软件是：p k p m 。当然还有其它的软件，不过我目前

用得最多的就是这两个，这里主要讲到的是 cad。c a d 即计算机辅助设计与制图，是指运用计算机系统辅助一项设计的建立、修改、分析或优化的过程。通过多年的设计实践 c a d 技术以简单、快捷、存储方便等优点已在工程设计中承担着不可替代的重要作用。许多工程都运用了计算机进行辅助设计和辅助绘图，尤其建立了计算机网络辅助设计与管理后，不仅能提高设计质量，缩短设计周期，而且创造了良好的经济效益和社会效益，c a d 技术的运用使工程设计人员如虎添翼，在更加广阔的天地里施展才华。

c a

d 技术在工程设计中的优点：

(1)劳动强度降低，图面清洁；

(2)设计工作的高效及设计成果的重复利用；

(3)精度提高；

(4)资料保管方便；

1.2 计算机在材料检测中的运用

在建筑材料质量检测中推广运用计算机技术，将对提高建筑产品的质量、经济和环境效益，起到重要作用。当前，建筑材料质量检测中的计算机运用已经有了比较大的发展，出现了一批用于试验管理和报表打印的计算机软件。

1.3 计算机仿真系统

许多工程结构是毁于台风、地震、火灾、洪水等灾害作用。在这种小概率、大荷载作用下的工程结构性能很难一一去做实验去验

证，一是参数变化条不可能全模拟，二是实体试验成本过高，三是破坏实验有危险性，设备难以跟上。而计算机仿真技术可以在计算机上模拟原型大小的土木工程构筑物在灾害荷载作用下变形到倒

塌的全过程，从而揭示结构不安全的环节和因素。用此指导设计可大大提高土木工程的可靠性。

1.3.1 计算机模拟仿真在土木工程教学中的运用

结构构件的试验是土建类专业学生在学期间必修的课程。但是利用计算机模拟仿真同样可以获得试验的效果。如果能够采用计算机模拟的方法，利用计算机图形系统构成一个模拟的试验环境，学生向计算机输入构件数据后。就可以在屏幕上观察到构件破坏的全过程及其内外部的各种变化。而且，这比单纯让学生看教学试验更能调动学生的积极性，使学生更有动手参与的机会，能在计算机上操作、“破坏”和“修复”。

1.3.2 计算机模拟仿真在结构工程中的运用

工程结构在各种外加荷载作用下的反应，特别是破坏过程和极限承载力，是工程师们关心的课题，当结构形式特殊、荷载及材料特性十分复杂时，人们常常借助于结构的模型试验来测得其受力性能。但是当结构参数发生变化时，这种试验有时就受到场地和设备的限制。利用计算机仿真技术，在计算机上做模拟试验就方便多了。结构工程的计算机还用于事故的反演，寻找事故的原因，如核电站、海洋平台、高坝等大型结构，一旦发生事故，损失巨大，又不可能

做真实试验来重演事故。计算机仿真则可用于反演，从而确切地分析事故原因。

同时，计算机仿真对结构工程有极大的实用价值。因为结构试验的费用较高，而且一般属于破坏性试验，一个试件不能多次重复作同样的试验，而且模型的尺寸较大，即便是做缩尺模型试验，对试验设备的要求也相当高，且结构工程材料的缩尺模型试验与足尺试验的物理、力学和其它对应关系是一个复杂的问题，有许多方面尚待更进一步的认识；另外，由于不确定因素很多，结构试验的结果一般离散性很大，动力试验更是如此。如果研究某些参数对结构性能的影响时，往往需要做多个类似的构件，试验费用较高。有些结构试验如核反应堆安全壳的事故反演分析，显然不可能做真实的试验，只有采用计算机仿真分析才能进行。随着现代结构工程趋向超大型、超高型发展和结构的日益复杂，传统的通过大量实物模型寻求规律的研究方法已不再适用，发展结构工程的计算机仿真势在必行。

1.3.3 计算机模拟仿真在岩土工程中的运用

岩石处于地下，往往难于观察，而几笋鸡仿真则可以把内部过程展示出来，有很大的实用价值。例如，美国斯坦福大学研制了一个河口三角洲泥沙沉积的模拟软件，给顶河口条件后，可以显出不同粒径泥沙的沉积区域及相应的厚度，这对港口设计及河道疏通均有指导意义。

2 信息化施工

所谓信息化施工，就是指在施工过程中所涉及的各部分各阶段广泛运用计算机信息技术，对工期、人力、材料、机械、资金、进度等信息进行收集、存储、处理和交流，并加以科学地综合利用，为施工管理及时、准确地提供决策依据。例如，在隧道及地下工程中将岩土样品性质的信息，掘进面的位移信息收集集中，快速处理及时调整并指挥下一步掘进及支护，可以大大提高工作效率并可避免不安全的事故。信息化施工还可通过网络与地区或国家的工程数据库联系，在遇到新的疑难问题时可及时查询解决。信息化施工可大幅度提高施工效率和保证工程质量，减少或杜绝工程事故，有效控制成本，实现施工管理现代化。

3 智能化建筑

智能化建筑是为了适应现在信息社会对建筑物的功能、环境和高效率管理的要求，特别是对建筑物应具备信息通信、办公自动化、建筑设备自动控制和管理等一系列功能的要求而在传统的基础上发展起来的。

3.1 智能化建筑的定义

目前智能化建筑还没有确切的定义，但有两个方面的要求应予满足。

1 ) 房屋设备用先进的计算机系统监测与控制，并可通过自动优化或人工干预来保证设备运行的安全、可靠高效。例如有客来访，