浅谈土木工程信息化建设的现状及战略对策

浅谈土木工程信息化建设的现状及战略对策

二十一世纪是一个信息社会，已成为世界共识。信息时代最突出的标志就是人类构建了一个与现实世界相对应的虚拟的信息世界，其本质特征就是以互联网为生产工具，知识与信息成为生产力要素的最重要的组成部分。土木工程信息技术的发展是一个信息技术在土木工程中应用逐步深入并融和的过程。我国土木工程行业整体发展水平仍比较低，处于粗放型的工作模式，土木工程信息化建设更是任重道远。作为一个新的学科和新兴产业，土木工程信息化的研究在我国有着重要意义。

一、土木工程信息技术的发展历程与现状

土木工程的发展可大致划分为古代土木工程阶段、近代土木工程阶段和现代化发展三个阶段. 其中，现代土木工程从20 世纪中叶发展至今，其显著特征是土木工程相关理论的成熟与发展。

（一）土木工程信息技术经历了以下三个阶段的历程

1.科学计算阶段

这是土木工程信息技术的最初发展阶段，这一阶段信息技术从无到有得到初步发展，并且在运算速度的提高和成本的下降方面取得了较大的突破，开始在各行各业得到应用.

这时，它在土木工程中的应用主要是通过依照一定算法的计算程序和计算机辅助绘图来提高效率和计算精度。

2.专业软件阶段

科学技术的迅猛发展，让土木工程信息技术进一步发展到专业软件阶段。这一阶段土木工程信息技术不仅仅是提高效率或者求解以前不能计算的问题。在硬件方面，根据摩尔定律，每18个月芯片的运算能力增加一倍，或相同性能情况下价格下降一半. 同时，计算机市场上发生的一个巨大变革是个人电脑（PC）替代了“主机+ 终端”模式，成为市场的主流。目前在全国范围内已经实现了无纸化绘图，在不久的将来也必将实现无纸化设计，并带来信息化施工。

从20世纪50年代末开始，以数学规划为代表的最优化方法取得了长足进展.利用计算机和最优化方法，可以在较短的时间内求得一个在给定条件下的优良工程方案.此外，仿真系统通过将可视化技术与三维动画图形图像显示相结合，使之能生动、直观而又逼真的展现土木工程各个施工阶段的三维动态场景。进行此项研究有助于建立全面而高效的工程管理系统，对工程进行总体模拟，进而在宏观上加强对整体工程的综合评价与控制.仿真技术的实质是一种数值模拟技术，特别适用于一些难以用常规实验模拟解决的问题，如大型破坏试验三峡库区地质体实时滑坡仿真预报等。

（二）土木工程的发展现状

目前土木工程研究的对象主要集中在以下几个方面：

首先是高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段，随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，特别是自动化程度的不断提高，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，高层建筑不仅在数量上越来越多，而且在高度上也越来越高。中国上海的浦东金茂大厦和上海金融中心高度已经排列在世界前列，标志着我国在高层建筑方面的水平已经达到世界较前进水平。目前世界上最大的地下街是日本东京八重洲地下街，建筑面积70平方千米，最深的地下街是莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街，深度在100 米左右，我国也已有约20个城市进行了地铁系统的规划和具体实施阶段，先后提出了25 项地铁和轻轨项目，同时地下空间技术也得到了飞速的发展和提高。目前我国城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术已经达到了国际先进水平，这也为地下空间开发提供了宝贵的经验。

二、土木工程信息化建设的实施对策

经过20 多年的努力，目前我国已具备了良好的土木工程信息化基础。如国内网络基础设施建设取得巨大进步，建设系统主要的基础网络设施建设也基本完成，积累了进一步运营发展的经验，另外国内一批高科技公司为建设领域提供了高质量的软件；同时我国土木工程产业规模大，需求

强劲，有信息化建设的强大牵引力。鉴于此，笔者以为土木工程信息化的建设仍需在以下几个方面进行努力：（一）建立土木工程基于互联网的方案优选制度

通过电子邮件、互联网传递，使建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通有效克服招投标过程中的信息不对称

状态，同时增强透明度，推进公开化，网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场行为，提高工作效率，降低工作成本，使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。

（二）土木工程设计信息化

第二次世界大战之后的科学技术的迅速发展，使得土木工程可以以现代科学技术为依托进一步发展最重要的建筑材料钢和混凝土都有了较大的发展，强度成倍提高，可靠性，耐久性等其他性能也有了很大改善。合成材料的不断研制，拓宽了施工中可以使用的材料的种类，而且在性能上也较过去的传统材料更为优良，轻质高强的新材料的应用使得很多过去难以实现的结构成为可能。计算机的数值分析使过去手工难以计算的而被迫简化粗略的计算可以变为较为精确

的计算分析。

（三）土木工程施工信息化

在施工中推广应用自动化控制技术，可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。例如高层建筑的垂直度的控制；大体积混凝土的施工质量控制；预拌混凝土的

上料自动控制；采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制；整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制；大型桥梁悬索受力的控制；幕墙的生产和加工控制；高温高压的焊接质量控制等等。

（四）土木工程招投标信息化

建设工程招投标管理部门的信息化建设主要应该包括如下几个方面：

搭建建设工程招投标业务平台通过建立Internet （外网）和Intranet （内网）系统，实现申请审核发放资料等带有信息流转的功能，包括信息发布，资料上传和下载，相关资料查询等。在此基础上，将招投标办公室、交易中心的办公程序与市场相关的招投标程序紧密结合在一起，有效促进招标方、投标方的交易过程运用标准格式的标书表格和自动化的评标系统通过对招标文件、投标文件数字化处理，将数据纳入自动计算范畴，同时启动评标系统，可以实现计算机模拟评委评分、对于不能自动处理的数据，比如需要评委根据标书内容、根据经验进行模糊打分的地方，要采用独立打分的方式，各自输入自己的评分值，最后通过评标系统来统计得分情况研究经济规律，分析历史数据、建立经济数学模型，对历史招标工程数据进行分类整理，分析相应的经济指标，进行趋势分析。

三、结束语