土木工程智能化范文

导语：如何才能写好一篇土木工程智能化，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】土木工程；智能结构；应用

较土木工程传统结构而言，智能化结构主要是将智能化材料、信息技术及自动化控制等交叉融合到了传统结构中，使其不仅拥有传统结构的舒适性、安全性及其耐久性，还具有自控性、自感知性、自修复性及自适应性等特性。虽然，目前想要将上述所有功能集成于一身仍存在一定的难度，但是具有其中某几项智能化特性的土木工程智能化结构已经得到了较为深入的研究。

1.土木工程智能化结构的理论体系构成

1.1 土木工程智能化结构层次的发展

对于土木工程传统结构而言，其结构较为被动，一经设计及制造后将很难对其性能及其使用状态进行控制和预知，因而为土木工程传统结构的使用及其维护带来了诸多不便。为了有效解决此问题，研发出了一种在线监测结构，其使得传统土木工程结构具有了在线监测的功能，为进一步探知土木工程的内部结构性能带来了曙光，并为人们方便有效地了解土木工程结构的内部物理力学场的演变提供了技术支持，此即土木工程智能化结构发展的第一个层次；以在线监测结构为基础，在结构中进一步引入了监测数据的智能化处理机制，这使得传统结构拥有了自动化诊断、推理及感知的功能，使得土木工程智能化结构实现了第二种层次的发展；在智能化结构的第二层次基础上进一步引入了自动化控制及自适应机制，使得结构能够对耦合的动作系统进行必要的反应，因而实现了对土木工程结构的智能化控制，这即第三层次的智能化发展，例如，可对土木工程结构的开裂、变形、锈蚀、老化、损伤及动力振动等多种行为进行有效的抑制性控制，并在更高层次方面对土木工程的结构进行了保护和维修。

由此可见，在土木工程智能化结构的发展及演变过程中，根据其智能化程度的高低可将其分为如下三个层次：1）自感知土木工程结构，此为智能化结构中最为低级的形式；2）自诊断土木工程结构，对第一层次的智能化结果进行了进一步加工和处理，可对土木工程结构的内部力学物理场进行自动化计算，对结构定的目标参数进行自我诊断，并以结构自身行为的对策为目标进行自我推理等；3）智能化控制土木工程结构，其为智能化结构中的最高形式。此三种层次的关系见图1。

1.2 土木工程智能化结构的主要类型

根据材料的不同，可将土木工程智能化结构分为如下两种类型：1）嵌入式智能化结构。即在诸如钢结构、钢筋混凝土结构等基体材料中嵌入具有动作、传感及控制处理等功能的仪器或材料，并集计算机软、硬件技术于其中，通过传感器对结构内部信息进行采集和检测，经计算机的加工和处理后，将分析结果传送至控制处理器中，控制处理器根据结果对各驱动元件进行指挥和激励，使其执行相应的动作。通常而言，此类智能化结构仅需对传统结构进行改进即可，无须对结构内部的力学性能进行额外研究，因此，容易实现传统结构到智能化结构的平稳过渡，因此，也是该领域的研究热点；2）基体及智能化材料耦合结构，这些结构材料自身即具有智能化功能，可根据自身物理及力学状态的改变来对自身性能进行改变。例如，碳纤维混凝土材料可根据受力情况对其导电性能进行改变。因此，只要探测到这些改变即可获得土木工程结构的内部物理及力学信息。

2.土木工程智能化结构的应用情况分析

根据上述理论体系可知，土木工程智能化结构主要是为了解决传统土木工程结构在完整性、安全性、耐久性及结构强度等方面存在的问题。通过对土木工程建筑结构的相关性能进行预报及监测，不仅可以大幅度降低维修费用，还能够有效增强其结构预测能力，通过在结构内部设置传感器，即可对其性能进行实时性监测。由此可见，土木工程智能化结构的应用前景十分乐观，并已经在高层建筑、大坝及桥梁等土木工程领域得到了较为广泛的应用。例如不少桥梁工程已经进行了监测传感器的布设，以便对施工质量及其安全状态进行检测，我国香港青马大桥及国内的虎门大桥等也纷纷装设了传感系统，以监测大桥使用过程中的服役安全状态。

2.1 土木工程结构损伤及其健康方面的检测

诸如人工目测法等传统检测手段及无损检测技术均为局部结构损伤检测方法，很难对土木工程整体结构性能的退化情况进行预报，也无法对结构的损伤及健康情况进行诊断和监测。现代化检测可采用具有自感知、自诊断新型的智能传感元件，例如光导纤维、压电材料、碳纤维以及半导体材料等构成的检测设备，这样不仅克服了传统传感器在监测方面的不足，还能对结构损伤进行灵敏性检测，并对损伤及程度进行定位和表征。以结构失效的发生过程进行判断：首先，是裂纹及损伤的发生；而后裂纹及损伤在应力的作用下进一步扩展；最后，当所累积的损伤超过某值后，裂纹以声速进行扩展，并可能引发灾难性的事故。因此，必须对重要结构的危险截面进行实时性监测，以及时探测到结构中所存在的细微损伤。其损伤诊断过程如下：1）信号的测量；2）特征信号的提取；3）进行典型损伤特征库的构建；4）对损伤位置、程度及类型进行识别。

2.2 智能化材料的应用

根据应用情况可将智能化材料分为如下两种：一种是传感元件类的制作材料，其特点是对于内、外刺激强度具有感知功能，例如，应力、光、热、化学、物理、磁辐射及电等刺激。此类材料即所谓的感知材料，其主要包括了压电高分子、压电陶瓷、应变合金及光导纤维等传感器材料。感知材料可能经电、磁场和温度的变化而对其尺寸、形状、刚度、内耗、振动频率、阻尼及其他特性进行智能化改变，因此，可根据需求的不同对材料进行选择，并加工出合适的驱动或执行元件。另一种即驱动器制作材料，包括磁流变体材料、电流变体材料、电致磁致伸缩材料、形状记忆材料及功能凝胶等等，其特点是可以电场、磁场及温度等的变化为依据对自身尺寸、形状、刚性、位置、阻尼、频率、结构或内耗等进行改变，从而使其具有环境自适应等功能。

3.结语

智能化结构是一项知识跨度大、开发难度高的一项新型学科，其研究意义重大、发展空间广阔。随着科学技术的发展，智能化结构已经在土木工程领域得到广泛的应用，并且大大推动了土木工程的发展。在土木工程的交叉学科应用和结构设计理念中，智能化结构在很大程度上影响了它们的发展。因此，只有对智能化结构进行更为深入的研究和开发，才能使其在土木工程中发挥更大的优势。此外，还应在传统的智能化技术方面，引入集成化技术，以便对土木工程的智能化结构进行不断创新和完善，从而进一步推动土木工程的发展。

参考文献：

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关键词：土木工程；信息化建设；涵义

1土木工程信息化的涵义

1.1从技术形式的分析

土木工程信息化的涵义，从技术形式层面进行分析，是指全国甚至全球的范围内，通过网络技术和通信技术等高科技的方法，实现的土木工程信息技术资源的开发和利用。这面向当今信息化方向的发展，使得土木工程能在线共享资源，随时随地的提供土木信息的支持，还能及时的互动和提供有效的问题解决方案。

1.2从行业影响的分析

从行业的影响进行分析，土木工程信息化是运用信息技术提升土木工程建设与管理的过程。其涉及的方面比较广泛，通常有勘测、设计、施工、监理、质量监督、企业管理、政府监管等方面的工作。土木工程信息化建设，能有效解决工程建设量大和信息知识资源存在分布不均衡的问题，这是提升了行业的整体技术层面。

1.3从实现过程的分析

从土木工程信息化的实现工程可以发现，土木工程信息化的动态过程有六个要素，即信息人才、信息网络、信息技术、信息资源、信息法规环境、信息产业。土木工程信息化的动态过程还有三个层面，第一个层面是土木信息产品制造业的持续发展，指要发展一批科研机构和企业单位进行土木工程信息的开发和研究，这给信息化建设提供有力的支持。第二个层面是对土木信息技术的开发和利用，即借助互联网等信息技术，制定土木工程信息的网络传输标准。这个网络传输标准包括软件和硬件方面。而信息建设的基础是大力研发土木工程信息的传输终端。第三个层面是土木工程信息资源的开发和利用过程，信息化建设的核心和关键，是建设好国家土木工程信息公众网，并完善企业局域网的建设工作。

2土木工程信息化的特点

土木工程信息化的特点主要有智能化、网络化；实时性、远程性、互动性；具有知识经济性；还有核心动力是人力资本等特点。土木工程信息化的这一系列特点，体现了向信息技术方向的提升。

①具有知识经济特点。土木工程信息化是通过互联网这一工具，实现核心生产要素。即土木工程的技术知识、信息，均通过互联网的功能来实现。而土木工程信息化主要表现在土木信息资源的生产、传输以及应用方面。

②实时性、远程性、互动性。土木工程信息化的三大特性是实时性、远程性以及互动性，这也是信息化必须要具备的特点。这三大特点突破了地域和时间等方面的限制，即是在任何地方、任何时间都能互动的为土木工程行业提供所需要的信息服务。

③智能化、网络化。土木工程信息化的另一个重要特点是智能化、网络化，这个特点能对土木工程管理人员的思维形式产生深刻的有意义的影响。土木工程信息化中的智能化与网络化特点，能够使工程从业人员及时的在线交流，并提升了信息管理工作的科学性。

④核心动力是人力资本。土木工程信息化的核心动力主要是人力资本，这也是当今时代土木工程从业人员所要具备的重要能力。基于信息时代中，这就对土木工程的从业人员提出了要保持终生学习技能的态度，要认真把握专业知识、信息识别技术、理技能力和IT技能等。

3发展土木工程信息化的途径

3.1土木工程设计信息化

随着近代科学技术的快速发展，土木工程的信息化建设也有了进一步的发展。尤其是建筑材料钢筋与混凝土的突破性发展，大大改善了耐久性、可靠性，而且强度成倍的提高，材料性能方面也更加优质、轻质、高强的实现了过去实现不了的工程结构。人们已经能有效的利用土木工程设计的信息化特点，解决复杂超静定结构的内力和位移计算。土木工程设计信息化，是对繁杂的手工绘图的突破，而建筑施工机械的使用，提高了施工自动化的程度。

3.2土木工程施工信息化

自动化控制技术在施工过程中的广泛运用，提升了工程的施工效率的同时也解决了很多高难度的施工项目。比如应用到大体积的混凝土的施工质量的控制方面；对沉降进行观测和相应数据的采集工作等。信息化技术的推广应用，势必会对设计技术和施工技术进行全面的革新发展。土木工程信息化的运用的领域逐渐加大，将会提升建筑工业水平的发展。

3.3土木工程管理的信息系统

信息化技术作为一种高新技术之一，适用于众多行业的发展。进一步制定土木工程信息化的运用标准，并完善相关的信息管理系统，这样能有效的推进信息技术在土木工程施工中的规范和高效作业。信息技术促进了工程的数字化，使工程的管理进入到一个全新的阶段。

参考文献：

[1] 曹燕.浅析土木工程的信息化建设[J].网络财富，2009（17）.

[2] 彭建国，王晶.土木工程的信息化建设[J].黑龙江科技信息，2009（11）.

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1CAD技术在土木工程中应用的优点

过去传统的设计绘图工作量大，一次性要求高，且效率一直较低。采用CAD技术进行制图则只需要在电脑上安装绘图软件及准备打印机和鼠标等电脑配套软硬件就可以进行绘图工作。运用CAD技术能够在制图过程中随时更改错误，为制图设计手段提供保障和更广泛的表达方式及更开放的思维模式。同时，CAD技术的制图运用大大改善了传统绘图分段分时的分散性，CAD软件丰富的分类图库可以随取随用，重复使用，大大的提升了设计绘图的速度及效率，相较于传统绘图设计优势明显。土木工程建设对裂缝宽度，承载力等参数要求非常严格，参数如果选取不当，在施工中可能造成工程事故或者资源浪费，从而提高了投资成本。在实际建设过程当中要求章程规范化，CAD技术在土木工程建设领域的应用能够高精度、高速度的处理分析大量信息数据，做出科学准确的计算和得出结果，这些都是传统绘图设计手段无法达到的。传统绘图的图表等资料容易受到环境和人为保存质量的影响与破坏，造成土木工程设计建设的损失，在CAD技术运用方面，则可以直接存储到软硬盘当中，避免了工程资料图表的一些不必要损失，保存时间长，保存质量高，且更加的方便规范管理和查阅。现代科技的进步，土木工程建设技术的发展，越来越多的全新技术手段的出现和实用，更凸显了CAD技术在土木工程建设中的重要地位和作用，比如CALS即企业和机关所有信息标准数字化，不受单位部门企业系统制约的在网络平台进行全过程开发、设计、运用的系统工程。最后，运用CAD技术绘图效果大大提升了图像质量质感，更加逼真，能够最大限度的真实再现建筑效果，这为设计绘图工作提供了很大的便利，同时运用CAD绘制图形在施工中也更易于识图，方便照图施工，让设计成果更加具象真实和具有说服力。通过以上对CAD技术优势的具体介绍了解，从中可以看出CAD技术在设计绘图等土木工程建设中有着传统技术手段难以达到的效用，相较传统技术手段优势明显。这证明了CAD技术在土木工程中的应用理论及实践的科学正确性，应进一步研究发展CAD技术在土木工程中的应用广度及深度，为土木工程建设提供保障和有效服务。

2CAD技术在土木工程中应用的缺点

1)绘图局限性。CAD技术绘图设计过程中主要通过电脑显示器观察工作过程及结果，电脑显示屏幕的尺寸一般不会太大，这就决定了设计师在设计修改图表过程中存在局限性，对工程图表的全局性有着影响，容易导致工程整体比例失控。同时，电脑软件的机械性和数据准确性在注重思维灵感的设计领域不一定是好事，很多时候会局限和制约设计师的灵感创意。当前有些设计工作者一味的过度依赖CAD技术会让土木工程设计建设变成类似车间产品生产流水线般的固化机器作业，设计标准化和工业化带来的是作品的统一模式化，缺乏个性和人文灵气，使得土木工程建筑变成纯粹的商品，这对土木工程行业长远发展非常不利。2)投入高。CAD技术的科技含量高，技术手段运用复杂，对人力物力的投入要求很高，难免就造成了一些资源浪费的情况，增加了建设企业单位的投入成本。目前工程建筑软件价格不菲，学习培训费用居高不下，同时CAD技术系统的运行需要配备计算机、打印机、数码相机、数字化仪表等高性能设备，CAD软件需定期更新升级等，需要大量资金及后续投入。3)缺乏智能化。当前推广应用面较广的CAD软件技术大多都是在二维基础上进行工作，在设计过程中仅仅充当工具手段，缺乏智能化，没办法完成构建三维立体图像和自动执行功能，不能达到真正的经济实用和方便实际施工建设效果。当前国内严重缺乏标准统一的智能化CAD结构设计软件，导致既成工程图表需要经过设计师人工的修改调节后才能真正使用，改变这一状况需要相关部门和有志设计师做出更多的研究和实践。CAD技术在土木工程中的应用带来了很大程度的便利和效率保障，但同时因为土木工程建设环境需求因素和CAD技术自身发展的不成熟性等因素影响下，CAD技术在土木工程中的应用还存在诸多的问题和不如意的地方。所以，当前土木工程建设中的CAD技术应用应在辨证的角度下看待使用，同时应该进一步的研究和拓展CAD技术运用空间，提高CAD绘图在施工中的使用比率，加强CAD技术在土木工程应用中的探索力度，让CAD技术真正在土木工程建设中发挥科学稳定的作用。

作者：吕晓斌 单位：太原市热力公司

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关键字：智能土木结构；现代建筑；知识经济

中图分类号： TU8 文献标识码： A

经济的快速增长，人民生活水平的不断提高，在推动建筑行业的发展的同时，也对其发展提出了更高的标准。目前在我国大型建筑物日益重要，像高层建筑、大型水坝、地下工程等都需要有一个高强度的骨架作为支撑，才能使建筑物的安全性、实用性得到保障，此时智能土木结构应运而生，并担当了“土木工程界的知识经济”。现今，智能土木结构在现代建筑中发挥重要作用的同时，也开辟了土木工程快速发展的新天地。

一、智能结构简介

在社会高速发展的信息时代，土木工程师把视野转入信息材料上，开始了将传感器、驱动材料应用于建筑结构中的探索，以求建筑结构本身稳固性的同时，还能对建筑结构内部进行及时的感知，使人们能及时对建筑物的安全性与稳固性做出更确切的分析，从而做出对该建筑物是维修还是报废的判断，这也是人们对智能结构最初的尝试。现在书籍中对智能结构进行了定义，是指在基体材料中融入具有仿生功能的材料，是最终的材料或者构件满足人们对其智能化的需要，这种结构就是智能结构。智能土木结构按其材料可分嵌入式智能土木结构和基体、智能材料耦合结构两种类型

现在建筑工程对智能架构的应用是十分广泛的，建筑结构中安装使用智能结构，使建筑物能准确应对外界环境的变化并对自身作出及时的内部调整，特别在遭遇强风或地震时，智能结构对整个建筑物尤其重要。在地震幅度不是很明显时智能结构实现结构控制一体化的优势更能充分发挥其作用，此外，智能结构对提高建筑结构的抗震性也发挥着很重要的作用，智能结构在建筑领域的应用对建筑设计、建筑施工及建筑检测都起着至关重要的作用，智能土木结构保障建筑物的稳固的同时，也保证了人民的生命财产安全。

二、智能结构应用现状

智能建筑与我国可持续发展观中生态和谐理念高度契合，所以和其他国家相比，目前我国智能建筑主要功能更加凸显了环保、节约、可持续发展利用等特点，在运用智能化结构对建筑结构进行设计时更加注重节能减排以及高效低碳能否实现。智能建筑随着经济的发展已经成为未来建筑的主要发展趋势，智能结构作为智能建筑的重要支撑在建筑智能化发展中被广泛应用，智能结构与传统的建筑结构有着密切的联系，智能土木结构以传统结构为基础，并以此为依据对传统结构做了改进，，因此对智能结构的应用离不开对传统结构的理解与掌握。目前，建筑工程中对智能结构的研究有建筑结构的检测与监控、、建筑结构抗震抗风降噪的自控制等，利用智能结构使建筑设备自动化、办公化，最终实现建筑物全面的拟智能生命化也是今后智能结构在建筑领域的发展方向。

（一）智能传感元件的应用

土木工程中对建筑物健康检测时常将传感元件埋入或粘贴在建筑结构中，在保证检测结果的准确性的同时，对建筑物的安全性与稳固性作出更确切的评价，得到最精准的数据，从而决定建筑物是维修还是报废。对于重大土木工程建筑结构，由于修建时间较长，设备一般比较陈旧，传统的传感器不能适应此种建筑物的内部环境，这时就需要采用性能较高传感器对其进行结构及健康的监测。利用光纤、智能材料等制成的传感器的应用在土木工程发展史上具有划时代的意义，开辟了土木工程发展史的新篇章。

（二）建筑工程的健康检测

智能结构在建筑工程结构损伤及健康检测方面也发挥着重要作用。在土木工程中对建筑物检测通常采用目测法，此外还常利用超声波、声发射、x射线等技术进行无损检测，利用这种方法检测是有很多弊端的，如建筑物内部结构的破损情况、建筑物的实时动态等都不能准确的被监测，不能满足人们了解建筑物整体状况的需求，检测结果往往会失真、检测效率也低，甚至会出现完全错误的检测结果。现在利用光导纤维、压电材料、半导体材料等制成的检测器材，在建筑物内部的传感器能及时感知建筑物自身状况，检测损伤并根据建筑结构损坏过程进行损伤定位，例如建筑物发生损伤，内部出现裂纹，裂纹在外界作用力作用下损伤力度加大，并以声速失稳扩展，这些都会被由这些特殊材料制成的传感元件所感知，使人类能准确及时的了解建筑物内部状况，及时对建筑物进行整体规划、采取必要措施避免事故发生。

三、智能结构关键问题总结及建议

（一）提高智能传感技术

传感元件在建筑工程中的应用离不开纯熟的传感技术，因此提高智能传感技术势在必行。从仿生学来看，传感器相当于建筑物的感觉器官，提高智能传感技术必须增强传感技术的系统性，提高传感器感知、处理与识别能力，在此基础上提高传感系统的可靠性和灵敏度实现传感技术的智能化。在建筑工程中要求传感元件不影响建筑物的结构外形，与建筑材料具有很好的相容性，使对建筑结构的强度影响降到最低，此外还应具有对信号的抗干扰能力，在此基础上对建筑物的整体状况能准确感知。

（二）提高智能传感技术

智能结构系统中主要有传感元件、驱动元件及乙级控制元件，它们在对整个建筑物内部损伤情况进行定位时常会有一个计算的过程，在计算过程中常采用小波分析技术、时间有限元模型等对连接网络、数据总线进行定位，最终使传感器的信息处理和数据传输融合。

（三）发展智能控制集成

智能控制系统相当于人类的中枢神经系统的最高级部分大脑，不仅决定着运动系统、感觉系统的有序运行，还担负着整个脑神经高级功能的运转。在土木工程内部安装智能控制集成系统，能使建筑物在遭遇风暴、强降雨等恶劣自然灾害情况下，迅速采取应急措施，使损失降低到最小，因此发展智能控制集成技术也是十分重要的。

（四）发展智能驱动技术

驱动在计算机中的应用十分广泛，所有的硬件设备都需要安装相应的驱动程序才能正常工作。智能驱动技术能够对智能结构的形状和力学原理加以控制，便于对智能结构的管理与规划。驱动相当于一个入口，只有通过这个入口操作系统才能实现对整个部件的控制，在土木工程中驱动技术发挥着不可小觑的作用，发展智能的驱动技术，才能实现建筑物整体的控制，才能使建筑物的性能更加稳固。在建筑工程中要求所使用的驱动系统材料自身机械性能要高，保障其具有很强的抗冲击性；再次，驱动材料与建筑材料本身要有很好的兼容性；最后，还应提高驱动速度，便于及时掌握建筑物的状况。

结束语：

我国建筑业产值的持续增长推动了建筑智能化行业的发展，目前我国处于智能建筑行业的快速发展期。科学技术的不断进步，经济水平的不断提高，人们对建筑安全性、舒适性、便利性等有了更高层次的要求，者为智能建筑的发展提供契机的同时，也给智能建筑的发展提出了新的挑战。土木工程智能建筑结构作为智能建筑的灵魂与支撑，在未来智能建筑的发展中不可或缺，因此，我们在今后智能结构的发展道路上必须用发展的眼光、科学的手段，与时俱进，开拓创新。

参考文献：

[1]李沁羽.智能土木建筑技术的发展与应用[J].科技创新导报,2013,(19).

[2]淡丹辉,何广汉.智能土木结构理论初探[J].四川建筑科学研究,2001,27(4):7-9,12.

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关键词：土木工程；现状；发展趋势；研究.

1.现阶段土木工程的现状.

伴随高新材料、工艺以及结构的出现，尤其是自动化程度的持续提高，我们更有可能实施更大规模的土木工程建设，高层建筑不但在数量上呈逐年递增之势，同时在高度上也有了全新突破。

目前风荷载以及地震荷载己变成结构设计的控制内容，所以很多大型复杂结构抗风抗震机制设计理念与其相关问题正在被更多的关注，其研究内容涵盖了设计地震动与灾害性风荷载的作用机制，超远距离跨度桥梁的结构机制与抗风抗震体系。而且，全新的抗震理念在结构振动控制工程中已被广泛应用。

伴随世界人口的持续增长，目前人类社会的可用空间资源逐渐匮乏，开发地下空间是针对现阶段空间与土地资源紧张的一个有效举措，近年来国内也己有约30个城市实施了地铁系统的规划以及实施，同时规划了多项地铁及轻轨项目，而且目前我国地下空间技术也得到了非常迅速的发展。现阶段国内城市地下工程建设的工程方法主要包括暗挖法、明挖法、盖挖法、沉管法、盾构法与冻结法等，上述技术己完全达到国际水平，这也为地下空间的开发几类了丰富的经验。

2.发展趋势研究.

深化信息化建设，通过信息化去促进工业化，这是我国提出的全新目标。信息化建设是通过网络、计算机、自动化控制以及智能处理技术等方式对土木工程的所有环节及方式予以完善，完善的目的是有效深化土木工程施工效率，减少工程投资成本，利用信息化建设，让信息化渗透到勘测、规划、施工、设计、物业管理、维护、监控以及保养等土木工程的各个环节。信息化技术的应用于土木工程，可以在常规控制机制下完成具有一定难度的项目，举个例子，在高层建筑垂直度的工程，具有一定质量及面积混凝土结构的质量控制，较大构件及设备的同步与全面装吊，大型脚手架的安装控制，模具的吊升，超远距离桥梁悬索应力的控制，幕墙的加工及生产控制，强压力及高温度的焊接控制，爆破与大面积搬迁，沉降测试及数据收集，大型工业设备的立体空间管线分布的设计等。信息化技术会从根本改进设计技术与措施，其涉及到的领域及程度也会愈发宽泛。

针对较为大型的工程，我们可能要通过很多成员乃至很多设计系统的参与，同时还需要其他的在线询问及协同工作，或通过分布在差异化地域的设计工作者，构建分支部门，协作系统与部门通过相关的软硬件平台以及差异化的设计措施在同一规定的时间内完成。处理这一问题我们需要开发与应用工程设计方面的共同协作。而智能建筑及结构测检也是信息化环境下土木工程发展的一个大趋势，信息化环节智能化建筑的发展给出了较大的空间，智能化建筑将现阶段最新技术――多媒体、计算机、网络、智能安保以及环境监测等与设计艺术整合到一起，利用对设备的自动监控，对资源与使用者信息服务的优化，让人受众获得较高的投资合理性，适合信息社会需要的具有效率、安全、便利以及舒适的建筑空间。电子参数和项目管理也是土木工程信息化发展的一项主要内容。工程环节是土木工程中较为依赖计算机技术的一项内容，因为工程过程是较为繁琐的系统工程，从报价招标、预算直至签定合同、质量评估及分析、合同管理，最后到竣工验收等都需要分析较多的参数与信息，而施工企业的管理及辅助工程项目管理，都会被划分到计算机辅助工程技术机制当中。对于电子参数和数据管理系统的全面应用，现阶段欧美等国家已经开发出一整套的双向无线电通讯设施，其主要应用于工地的联络。

常规的土木工程环节，我们在很多时候都会用一些平面图纸，用制定的符号介入大量的信息，上述方式会受到信息接收人员的知识与经验等客观条件的限制，同时伴随新时代土木工程的难度持续提升，进而导致用上述方法交流较为困难。而近年来虚拟现实技术为土木工程中的交流给出了一个有效的途径。虚拟现实技术是整合了多媒体、计算机技术、网络以及传感器技术的一种高新措施。虚拟现实技术将抽象的图纸及符号转化为直观的内容。而且虚拟现实技术是一种全新的人机交互技术，可以为人呈现出一种身临奇境的环境，让受众置身于现实世界。由于此技术的特性，在今后的土木工程中，其不仅会广泛的应用于工程项目的招标投标环节，这是可视化技术的一个里程碑，通过虚拟环境，能够将工程的整个过程以及方法直观的呈现于人们眼前，而且，虚拟现实技术在结构设计中的运算、工程环节的模拟等过程中，都会具有其独特的优势。利用计算机立体图形技术达到可视化计算，这能够把设计数据进行改变变化，再将结果直观的呈现，虚拟现实技术在结构的完善等方面也会起到一定的促进作用。利用虚拟技术，可以有效减少设计时间及工程时间，且空间相对减少，利用计算机计算与人机交互，可以有效的选择最为优秀的方案，进而获得最低费用、最佳工期，同时还可以对资源进行最为合理的利用，而且可以从根本深化工程环节的质量控制，因此土木工程未来的发展趋势必然趋于信息化发展。

参考文献

[1].江见鲸；江波；土木工程发展展望[A]；庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C]；2011，17（04）：462-463.

[2].马成松；刘昌明；许成祥；走产学研合作培养人才的道路――谈21世纪土木工程人才的培养[A]；中国土木工程学会第八届年会论文集[C]；2012，19（02）：234-235.

[3].何培玲；张兴丽；推进校企合作模式有效培养应用型土木工程专业人才[A]；高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第九届全国高校土木工程学院（系）院长（主任）工作研讨会论文集[C]；2010，15（07）：807-809.

[4].林树玉；王悦忠提供；中建六局副局长、土木工程公司总经理张成才；中建六局土木工程公司：五十载的积淀 五十年的辉煌[N]；北方经济时报；2011，19（01）：103-104.

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关键词：现代土木结构；智能控制；技术分析

一、现代土木结构的概念

现代材料技术的发展进步促使了人类社会进入了信息时代，信息材料的生产业已实现设计制造一体化。各种具有信息采集及传输功能的材料及元器件正逐渐地进入土木工程师的视野。人们开始尝试将传感器、驱动材料紧密地融合于结构中，同时将各种控制电路、逻辑电路、信号放大器、功率放大器以及现代计算机集成于结构大系统中。通过力、热、光、化学、电磁等激励和控制，使结构不仅有承受建筑荷载的能力，还具有自感知、自分析计算、自推理及自我控制的能力。具体说来，结构将能进行参数（如应变、损伤、温度、压力、声音、化学反应）的检测及检测数据的传输，具有一定的数据实时计算处理能力，包括人工智能诊断推理，以及初步改变结构应力分布、强度、刚度、形状位置等能力，简言之，即使结构具有自诊断、自学习、自适应、自修复的能力。

二、现代土木结构技术分析

1、结构智能化

传统的土木结构是一种被动结构，一经设计、制造完成后，其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性，这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题，发展出了在线监测结构，它赋予传统土木结构以在线监测机制，从而为探知结构内部性能打开了窗口，使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况，这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上，进一步增加了监测数据的智能处理机制，使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力，从而使结构实现了第二层次的智能化。

2、现代土木结构分类

现代土木结构按其材料可分为两种类型，分述如下：a.嵌入式现代土木结构。在基体材料如钢结构、钢筋混凝土结构中嵌入具有传感、动作和控制处理功能的材料或仪器，并集成进现代计算机硬件软件技术，由传感元件采集和检测结构内部信息，由计算机对这些信息进行加工处理，并将处理结果通知控制处理器，由控制处理器指挥、激励驱动元件执行相应动作。属于这种类型的智能结构只需对传统土木结构加以改进即可，无须额外研究结构的传统力学性能，易于做到传统结构与智能结构的平稳过渡，故而成为研究的焦点。b.基体、智能材料耦合结构某些结构材料本身就具有智能功能，它们能够随着自身力学、物理状态的改变而改变自身的一些其它性能。如碳纤维混凝土材料能随自身受力情况而改变其导电性能，只要探测到这一改变，便可以间接获得结构的内部力学信息。按照结构智能化目的的不同，又可将其分为如下几类：①.具有裂缝自诊断和自愈合功能的智能混凝土结构；②.具有应力应变状态自诊断功能的智能混凝土结构；③.具有变形、损伤自诊断功能的智能混凝土结构；④.具有疲劳寿命预报能力的现代土木结构；⑤.具有监测钢筋或钢构件锈蚀状态能力的现代土木结构；

3、现代土木结构的研究内容

3.1、智能化设计。现代土木结构的首要研究内容就是对传统结构智能化的概念设计策略性研究。需要针对结构类型及其重要性的不同，以及现有工艺技术水平和经济资金情况等多个方面因素，合理地确定智能化目标，在兼顾技术先进性、实用性和经济节省的前提下采用合理功能层次的现代土木结构。

3.2、由传感元件实现智能控制。另外一项重要研究内容就是传感元件。感觉是现代土木结构的基础，它利用在传统建筑材料中埋入传感元件（或利用传感、结构耦合材料）来采集各种信息，经过处理分析，才可实现自诊断、自驱动等智能控制功能。有鉴于此，应对传感元件提出一些特殊要求如下：a.尺寸细微，不影响结构外形；b.与基体结构耦合良好，对原结构材料强度影响很小；c.性能稳定可靠，耐久性好，与基体结构有着相同的使用寿命；d.传感的覆盖面要宽；e.信号频率响应范围要宽；f.能与结构上其它电气设备兼容；g.抗外界干扰能力强；h. 能在结构的使用温度及湿度范围内正常工作。

3.3、作动材料分析。现代土木结构的最终目标是实现结构的智能控制，而控制是由作动材料实现的。利用某些存在物理耦合现象的材料，尤其是机械量与电、热、磁、光等非机械量的耦合材料，作为结构的作动件。可以通过控制非机械量的变化来获取结构特性（形状、刚度、位置、应力应变状态、频率、阻尼、摩阻等）的改变，从而达到作动目的。

3.4、智能结构信息处理。现代土木结构要成为有机的整体，还须借助于信息的流动控制及加工处理。只有使信息在环境、结构、传感器、信息处理中枢及作动系统之间有序地流动，并同时进行加工处理，方可使结构具有智能功能。其信息流动可如下图所示：由此可见，应首先对数据采集予以研究。这包括各种传感器信号的 A/D 转换以及数据处理通讯接口软硬件的研制。作为一种尝试，利用传统结构实验装置，实现了单片机应变仪与微机在线通讯的硬件组建及计算机数据接受软件的开发，初步的结果表明，建立土木结构在线监测是完全可以做得到的。其次，应着重研究输入到计算机中的数据的智能化处理算法，以及相应软件的开发。算法的核心目标应为对结构内部力学、物理场的全面计算。在此，应注意算法的快速性，避免因算法过于复杂而失去了智能结构的机敏、实时特性。接着，应对结构的健康诊断及安全评定方法予以研究。包括结构的数学建模，参数空间的模式识别，损伤评定，体系可靠性分析，以及人工智能的应用。最后需要研究的是结构控制机理、结构局部损伤修复方法、结构振动控制机理等问题。

现代土木结构是材料科学、计算机科学、自动控制技术发展到一定程度的产物。它涉及到结构和建造的重大变革，涉及到当今土木工程、材料科学、自动控制、计算机软硬件技术、信息通讯、人工智能等众多领域内的前沿技术。正如建筑业是国民经济各部门原动力一样，现代土木结构及智能建筑不仅对于未来土木界的发展意义重大。

参考文献：

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【关键词】土木工程；信息技术；发展时期；阶段特征；趋势

我国正经历从工业化向信息化转变的新时期，早在2002年，国家就确定了“以信息化拉动工业化”的新战略决策，科学施行土木工程信息化技术战略正是这项决策的生动体现。土木工程主要包括水利、公路、矿山、机场和建筑等诸多行业领域，具有行业规模大、从业人员众多、技术要求高的基本特点，更是我国重点培育的支柱性产业。近些年来，因种种复杂要素的影响与制约，土木工程行业的整体研发水平较低。根据国家推行信息化战略的基本要求，土木工程的信息技术决策便是要把当代信息科技同传统意义上的土木工程有机结合，进而整体推进土木工程的经营管理水准。

1.土木工程信息技术的特征

1.1知识经济色彩凸显

在知识经济时代下，土木工程所涉及的各项科技、信息和知识较多，这些也是土木工程生产的核心要素，它以互联网作为载体，不断整合土木工程的信息资源，促进该类资源的生产、传送和运用，从本质上更加凸显土木工程的信息化。

1.2对人类的思维方式产生极大地影响

土木工程的信息技术往往经由网络化和智能化的方式得以实现，并且信息具有高度的专业性，这便要求从业者具备扎实的专业基本功，方可对信息开展识别、处理工作。在这期间，无疑会给人类的思维模式带来极为深远地影响。

1.3打破了时空限制

土木工程的信息技术可以实时的实现远程交互，也就是说，在任何时间、地点，均能给土木工程领域提供及时有效的信息数据服务，极大地方便了土木工程技术的交流与互动，也彻底破除了时间、空间的限制与约束。

1.4对从业员工的技能要求空前提高

土木工程信息技术发展的核心驱动力便是人力资源，从这个角度看，从业人员唯有及时学习专业常识、IT技能，并掌握信息的识别、处置和管理手段，才会立足于土木工程信息化发展的实际，最终使土木工程在技术、经营和管理上达到质的飞跃。

2.新时期土木工程信息技术的发展目标

2.1为企业和政府决策服务

打造一个可靠的、高效的、便捷的政府监督管理体系是各级行政管理部门的重要改革目标，土木工程信息技术经由政务公开、远程办公等手段，为行政主管部门改进工作作风、提高决策和管理水平提供了不小的帮助。与此同时，运用土木工程信息技术时刻将企业效益的创造作为关键目标，通过信息技术的推广和普及，企业必会在提升自身服务水平的基础上，营造一个公正、合理的市场竞争环境。

2.2促使土木工程信息走向产业化趋势

当代互联网通信技术是革新传统土木工程的重要工具，运用先进的网络技术，信息的互动、共享会变得异常简便，这样一来，产业结构会得到进一步优化，各项信息资源会得到系统地整合与配置，并使新产业——土木工程信息化得以诞生。

2.3大大提高国内土木工程企业的效益，支援国民经济建设

作为我国经济社会发展的支柱性产业，实现土木工程的信息化无疑会带动土木工程的行业创新与进步，促使土木工程相关产业朝着稳健的步伐前进，进而打造新的经济发展项目。同时，运用互联网信息技术手段改造土木工程企业，不断提高企业核心竞争实力，特别是在我国入世后的今天，土木工程一经实现信息化后，会引领国内的土木工程企业纷纷“走出去”，为企业与国际间的接轨、共同利用国际国内两种市场和资源提供了必要的物质保障。

3.土木工程信息技术的未来发展趋势

3.1嵌入式系统的大力运用

随着电子计算机技术的普及与延伸，嵌入式计算机无论从应用数量还是发展规模上均超出了传统技术层面的计算机。嵌入式系统，主要指以计算机通信技术为前提技术条件，以实际运用为中心环节，软硬件可相互裁剪，满足系统对牢靠性能、成本、功率消耗、性能以及体积等需要的专门化的计算机系统。科技发展为人类进入“计算普及”时代提供了源源不断的动力条件，同时，相当规模的低成本、效益高的嵌入式系统势必成为“计算普及”时期的核心组成要素。

嵌入式系统的重要基础是“芯片”电路的设计与软件技术产品的研发和问世，相应地，推行土木工程信息化技术战略，所要面临的问题便是土木工程应用系统的开发，换言之便是嵌入式系统的研发。作为土木工程专业知识的主要承担者，嵌入式系统会成为土木工程信息化目标的重点发展项目。

嵌入式系统的实际运用集中于控制系统和各种信息采集检测设备的研发，所以说，在不久后的将来，嵌入式系统的功能会变得异常强大，极有可能会独立实现在PC上的工作任务，土木工程的流程任务分配进一步走向精细化。另外，借助于遥感和全球定位系统，信息采集能实现自动化，嵌入式系统再对这些信息加以分类、探析、加工和处理，进而把有用的信息保存下来，为开展智能监控和制定决策提供诸多便利。

虽然嵌入式系统已在土木工程领域开始大踏步的应用，但从成本和性能上仍与广泛运用的要求存在相当的差距，需要嵌入式系统的持续改进。

3.2国际互联通信技术的应用程度更为提高

通信技术发展日新月异，伴随计算机网络与通信技术的整合，互联通信技术的发展为信息在国际上的高速共享和快捷传送提供了可能性。网络技术的进步深刻地改变了人类的生产、生活方式，然而，其在土木工程领域的影响尚未深入体现，依照“光纤定律”，未来几年内，广域网的信息传播速度会与局域网信息传播速度相接近，人类无法明确地感知信息所在地域的差别，这一构想会随着技术革新而成为现实。

获得信息可采用通信网络现存信息调用的方式，也可借由网络上的信息取得仪器完成信息的采集，进而保存到网络上。运用互联通信技术，可使人类轻而易举的掌握信息加工和处理的能力，公众可远程操控工程，进而完成土木工程的智能化和自动化。除此之外，在土木工程专业领域中，基于案例推理的专家系统的研发，要求土木工程与网络技术相互交融，然而，就目前来看，该项研究在技术攻关与应用上存在较大困难，也是今后土木工程信息技术的研究方向。

3.3计算机软件技术被大量应用

土木工程的专业技术软件是土木工程实现信息化的主导表达形式，特别在信息加工过程中尤为明显。首先，智能技术的发展以及专家系统的应用可作为土木工程设计的研究依据，在运用神经网络开展土木工程的模型甄别方面，智能技术同仿真、优化技术的紧密结合会构筑空前规模的决策支援系统，通过正分析、预估分析等对各类信息加以综合判别、探析和工程比对，发现相应问题及时提出最佳方案，这类技术定会在土木工程中派上用场。其次，随着软件技术研发手段的更新，软件的产出效率获得了显著地提高，研发周期逐渐减缩，成本得到明显控制，能紧密依据用户需要快速安装软件，为土木工程专业类系统软件的推广奠定了牢固的根基。

4.结语

综上所述，土木工程信息技术的快速发展显著地提（下转第399页）（上接第395页）升了土木工程领域中信息采集、加工和处理的水平，也从根本上变革了土木工程专业的研究方式和内容，整体提高了土木工程的技术水平。 [科]

【参考文献】

[1]吴建明，于玲.土木工程信息技术的发展动态研究[J].森林工程，2012（01）.

[2]杨敏，肖珂，张俊峰.岩土工程软件的发展方向[J].岩土工程界，2013（10）.

[3]任秋荣，叶龙，李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化，2011（12）.

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关键词：土木工程；信息技术；发展趋势；探讨

土木工程不单单是一种科目，也是一种技术，它的发展和演变体现了人类社会的转变历程。目前，信息技术在各领域的运用已开始向着普及的方向发展，电脑技术、网络技术和信息技术等高精尖端技术更是赢来了发展的黄金时期，从而改变了世界的面貌。而这部分信息技术和其它尖端技术在土木工程中的运用，有着极其显著的功效。透过电脑、通讯和人工智能技术等等对土木工程的建筑方式和建筑技术进行改善，能够最优配置建筑资源；保障建筑的质量，并减少建筑投资的成本，提升土木工程的建筑质量。同时，将信息技术与土木工程物流管控、电商等进行结合，能够提高土木工程的管控质量，为建筑企业创造新的利润增长点。所以，对其展开研究有着巨大的现实意义。

一、土木工程信息化

带有时代特征的电子技术以及信息技术对传统的技术是一种颠覆，特别是对土木工程来说，对其进行信息化建设是土木工程近年来着重研究的焦点和重点。土木工程是建设各种建筑的科技的总称。土木工程诞生的实质意义，就是保障建筑施工的质量以及安全，保障整体建筑能够承受来自自然或人力的压力。

土木工程的信息化可以形成技术创新，这也是土木工程化解技术困境的方式之一，也能帮助土建公司走出困境。而要想实现以上愿景，除了创新工作方法和理念外，还应对信息技术作深入、全面的了解。

土木工程信息化实际上是指以电脑和网络为基础，牵涉到通用分组无线服务技术、地理信息系统技术、遥感技术等卫星定位技术；计算机辅助设计技术、CACM、产品数据管理技术、企业资源计划等制图技术和办公自动化等电商技术。

土木工程信息化的终极目标是在土木工程建设时期，通过策划、勘探、设计、动工和管控，使其与信息技术相结合。它有以下几个内容：

（一）土木工程的实际勘探与规划

在土木工程的设计、勘探以及制图时，能够融合地理信息系统优化等卫星定位技能对工程实施现场勘探，协助技术专家对土木工程进行改造。

（二）工程设计的拟真与优化

土木工程在建筑构造的设计和解析上应充分利用电脑技术，透过拟真解析对建筑构造进行优化。与此同时，应实施强度估测、构造查验以及通过荷载产生的弯矩、剪力计算来算出所需钢筋的数量，并明确直径。

（三）土木工程的管控

信息技术不但能对工程设计和计算给予强有力的支撑，对建筑管理来说，也有着极大的助益。在土木工程的建设上，透过信息技术对建设项目进行编排、管控以及物流监督和管理都是可行的。

目前，地理信息系统技术等软件技术不但有着较强的可操作性，而且在工程运转的环境上，也符合土木工程的实际状况。这部分高新技术在提升工程设计质量上有着不小的作用，并能减短施工周期、减少工程造价以及创造性的开展建筑工作，其功能和作用不容小觑。

二、土木工程信息技术的发展态势

土木工程信息技术汇集了当代工程学科、商管和企管等多个领域的优势，是高精尖端、繁杂无比的技术。而随着网络技术的逐渐普及，土木工程信息技术正在向集约化、互联网化以及人工智能化的模式过渡。对未来土木工程信息技术的发展态势，笔者总结出下面的内容：

（一）三维交叉技术以及拟真技术

三维交叉技术是指在电脑中打造商品的三维模具，之后透过交叉设计软件预设交叉流程，使客户能透过滑鼠等交叉设施进行人机交叉的新型技术。

透过三维交叉技术能使工程技术专家对建筑的构造有更深层次的印象，对于细微末节的处置也十分“给力”。

拟真技术就是指将物理资源转化为理论上能够管控的资源，以突破物理构造的局限。在土木工程的图像解析上，利用拟真技术能够有效提升图像处置的质量。

（二）土木工程数据库以及管控体系

伴随信息技术深入土木工程领域，以网络技术为基础的数据库和管控体系的研究和运用不再如“空中楼阁”一般遥不可及。该数据库与管控体系支持数据抽象化的界定、分布式、拟真环境下的多客户并发I/O态势的数据管控，兼容更高层次的储蓄与查找，访问权限和数据拥有权的管控，异构数据库的实效性查验，体系错误状况下的复原等等。

（三）崭新的计算机辅助工程体系

电脑辅助工程是指利用电脑协助解析繁杂工程和商品的结构力学特性，并优化构造特性等等。

如今的电脑辅助工程技术，在功效以及计算精确度方面提升迅速。在网络化的环境中，从土木工程的用料解析，到建筑构造的拟真和整体构造布局的规划，都要用到电脑辅助技术，并以其为支撑，使建筑工程向着集约化的方向发展；同时，还不能忽略其专业特征。

（四）嵌入式体系的运用

电脑技术在各领域中的运用已变得越来越普及，它使嵌入式电脑在运用频率上明显高于以往的老旧电脑设备。

嵌入式体系是指以运用为核心，以电脑技术为支撑，软硬件可剪裁，对功效、质量、成本、体积、能耗等有严厉要求的专门的电脑体系。科学技术发展的源动力使人们的生活更加美好和舒服；因此，土木建筑工程未来将迎来“普及计算”的年代，在例如家庭互联网等普及计算的范畴内，大规模的效率高而且成本低的嵌入式体系就有了“用武之地”。

嵌入式体系的是以运用为核心的“芯片”设计和软件开发的需求而诞生的。土木工程技术促成了嵌入式软件的研发，嵌入式软件又是土木工程专业学识的软件呈现形式，是嵌入式体系的中心，也是土木工程信息技术的研发对象。

嵌入式软件的具象化运用主要是对各种检查器械和管控体系进行研究，“摩尔定律”预示着未来10年“芯片”的功效是目前的100倍。所以，未来嵌入式软件的功效将呈几何级数增长，即便不使其与互联网结合，也能做好目前只有在普通电脑上能做的事情。所以，土木工程整体程序的调配工作将产生质的飞跃，运用全球定位体系和遥感体系等多种体系，它能被运用到现场数据的智能搜集上，并以数字化的标准格式被储存起来，并运用嵌入式软件对其进行解析、整改以及转变，使数据能够呈现出人们需要的信息，并为策略的制定提供参考，更重要的是能进行智能监督。

当前，嵌入式体系已开始在土木工程中使用，然而不论是功效抑或成本都是阻碍其发展的元素。而嵌入式技术的成熟无疑将解决上述问题，并提升土木工程信息化程度。

结束语：

总而言之，信息技术的研发已为土木工程带来了难得的发展契机，纵观我国的发展情况，土木工程的信息化建设已是箭在弦上，不得不发。在信息化社会，土木工程的发展不能仅着眼于建筑物自身的安全性，也不能忽略减少成本、获得效益的施工初衷，而应在给人们带来居住的舒适度后，使建筑真正体现人性化和智能化。

参考文献：

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[2] 王凯英，廖明军.虚拟现实技术在土木工程教学中的应用探讨[J].中国现代教育装备，2010，（21）：72-73.

[3] 周亚螓.新环境下建筑施工管理中信息技术的应用刍议[J].房地产导刊，2013，（20）：132-132.

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国民经济中，一个重要的物质生产部门就是土木工程行业。土木工程行业是劳动力就业的主要领域，大部分的城乡劳动力就业问题都能得到解决。由于土木工程中所需要的材料以及设备无论从数量上还是品种上都会牵扯到很多不同的行业，所以，土木工程行业在国民经济的发展中还是起着不可忽视的作用的。中国的经济一直是处于高速发展的状况：国民经济的年增长率保持在7%以上，光城市比率就高达40%左右；社会的固定资产每年增高的近5万亿元人民币中60%是依靠建设行业来达到的；新建项目中每年的建筑面积会高达20亿平方米。为了使国民经济与社会发展的目标快速完成，国家需培养大量高素质的土木工程人才。人才的培养主要是通过教育、培训等两种手段来实现的。而成人高等教育是必须要格外强化的一种不可忽视的教育模式。20世纪很快就会过去，迎来新的21世纪，在此期间，培养土木工程的专业人才既面临着新的挑战又面临着很多机遇。所以，在成人土木工程的高等教育改革中，面临着一个重要的组成部分就是怎样去培养新的土木工程专业人才，去规划新人才的标准又是什么。

二、相关状况分析

(一)土木工程专业人才的现状分析

全国目前共有13万个建筑企业，其中包括7万多个是施工企业的，1万3千多个是勘察设计单位的，3万1千多个是开发商的，而咨询服务型企业仅近2万个。但是土木工程行业从业人员却高达5500多万人，占全行业从业人员的70%以上，但其中专业的人才仅占15%左右，3%左右是管理人员所占比例。一线作业人员中高中以上学历的人员占比例竟不到10%，经过专门的技能培训的人员同样没有达到10%。施工工人中的技师和高级技师更是少的可怜。

(二)土木工程专业人才需求状况分析

我国土木工程人员现在出现了两种极端的状况：一种是“人满为患”，另一种是“人才短缺”。“患”的是施工人员素质不够高，“缺”的是高层次的技术人员和管理人员以及高技能的技术人员。土木工程行业的经济增长方式的转变了，建筑科技也持续进步了，因此，总部急需要引进大量有高素质，高水平的技术人员。目前建筑的施工、装饰、设备以及建筑的智能化等4个专业领域都大量的出现了人才短缺状况。建筑与市政在未来的十年中关于建筑施工、装饰、设备以及建筑的智能化等专业领域均需要引进大量的高素质从业人员。其中建筑施工中包括约60万人的技术管理人员，213万人左右的高级技工，技师与高级技师大约有4.3万人；建筑装饰中平均每年需增大概15万人的技术管理人员，大概需要9.2万人的高级技工，技师和高级技师大概需要1.7万人；建筑设备中每年需增10万人左右的专业技术管理人员，3.6万人左右的高级技工，1万人左右的技师与高级技师；关于建筑智能化方面的人员每年至少需增加5万人。

(三)土木工程成人教育的现状

现如今整个教育领域的核心就是成人的高等教育，尤其是在现代社会飞速发展的同时，对人力资源的开发也在不断的加深，并且在条件允许的情况下进行对劳动者终身的教育。成人高等教育不同于其他形式的教育，可以不受时间以及空间的限制接受适当的学习内容。因此,就现状的国民教育，成人高等教育成为最具有潜力的发展部分。市场经济的体制在变革，经济全球化在进展，国家相关部门也开始看重职业的资质与执业资格的管理制度。目前，在培养土木工程人才的成人高等教育中出现了一些问题，比如，教学单位的轻质量，重利益；学员高文凭，低能力；教师责任心差；各项管理不规则等。除此之外，还出现了成人高等教育的入学门槛低，各种矛盾无法得到妥善处理等问题。国家急需高素质工程师，企业急需高技能工程师，但是成人高等教育却不培养高素质高技能的工程师，而培养出的工程师却是学科工程师。因此，土木工程成人高等教育培养的人才不符合社会企业的需求而产生的矛盾才是主要的矛盾。导致这一主要矛盾产生的问题是多方面的，其中包括土木工程成人高等教育的培养目标不明确，教师缺乏实战经历，企业不接受短期的实习等。

三、基于职业特色的成人土木工程教育实施策略

(一)改进教学方法

教学中要明确，知识，思维，方法至关重要。注意教学要分为四阶段导学—讲授—讨论—评析，做任何事情都要达到一个“精”字，要点、重点、疑点、难点要分清。记住知识是基础，思维是关键，创新更重要。详细步骤有以下几点：第一，拒绝灌输式、填鸭式、等规规矩矩的教学方式，鼓励学子采用启发讨论式、探究式等积极的思考方式学习，培养学生独立思考的能力和自主创新的意识，使学生对学科敢兴趣，拒绝重理论，轻实践的教学思维模式，不仅让学校成为传授知识的场所，而且变成能力训练的基地。第二，抓住基础与提高素质，培养实践能力，不断挖掘学生的潜能，增强学生主动学习的能力。第三，不要仅限于传授知识，而要在传授知识的基础上获取新的知识，“发现型”的创造新知识。把教学过程的重点转移到提高学生创新能力和培养学生的实践能力上。不能挤兑考试，反而要注重考试。在考试的内容或方式上尝试开、闭卷结合的考试形式。不能仅满足于通过学生获得知识的多少来评估教学的质量，而是指导学生在自主学习的过程中，不断去发现、提出并解决问题。不仅让学生增加知识，更重要的是培养学生的创新意识与创新的能力。把握好创新教育与知识教育二者的关系，因为二者是相辅相成的，同时掌握知识的多少是会影响创新能力的大小的。创造愉快的教学氛围，树立良好的榜样，把教师在学生心目中的权威、知识载体的形象转化为指导者、帮助者、朋友的好形象。运用BS(BrainStorm-ming)法教学，增强课堂讨论与评图的步骤，让学生充分的发挥想象力，激发学生的灵感，使学生冒出创新的火花，保护学生高涨的创新热情，宽容失败，培植学生的好奇心与求知欲，为学生开发潜能创造良好的坏境。

（二）建设高质量的教师队伍

要想推进知识的创新，就必须要创建高质量的教师队伍。高校教师不仅要传播知识，而且要积极的研究新问题，进行探索、创造以及应用知识。俗话说的好——名师出高徒。只有教师具备了较强的创新水平，才会培养学生拥有较高的创新能力。创建高质量的教师队伍应注意以下几个方面:第一，教师应强化创新观念并提高创新水平，积极开展培养创新能力的活动，着重传授专业课知识，在组织教学内容，运用教学手段以及探索教学方式等方面都要追求创新。第二，合理配置师资力量，课程组成员不仅具备教师的资格，而且还要具备工程师的资格，理论方面不仅拥有较高的教学水平，而且较强的实践能力也是要具备的。师资队伍结构中不仅要有强大的专职教师力量，而且聘请教学水平高、教学经验丰富和知名度高的兼职教师也是相当有必要的。有条件的可以时常邀请国内的知名人士、高级的管理人员、大型设计院以及建筑公司的高级技术人员到学校和学生进行交流。第三，履行“三评”竞争机制，综合学生的测评以及名师的点评，有利于提高教学的水平以及优化师资队伍，促进教师工作的积极性与创造性。

(三)有效管理教学过程

制定良好的教学管理规章制度并且建立完整的管理服务体系，是为了能够让教学的活动更加有序、有效的进行。保证良好的教学质量，就要耐心的做出教学的计划与编制好教学的大纲，选好教材和辅导资料，更重要的是选好教学老师。教师在授课时应当把教材中的教学大纲、教学的进度表、学习的指导书以及实验的指导书等相关材料提前交给学生，以便学生做好充分的预习，也能充分的保证其面授时间,利用好时间可以每学期给学生面授2次。要严格遵守教学计划，从任课教师、教学内容、方法以及手段上保证教学的高质量。建立高等教育的教学监督制度并对教学的质量进行监督和指导。对教学的所有课程安排测验或考试的环节。试题应当以教材或教学大纲为核心。每个课程必须要有标准的A、B两套试题，并且要带有标准(参考)答案以及评分的标准。主考人员与监考人员要严格监考，应尽职尽责，有效的处理好违纪违规等行为并记录监考的内容。关于没有正当理由就缺考的学生或是违反考试纪律的学生，要严格按照有关规定处理。主讲教师应公正地按照评分标准给学生评定成绩。成人高等教育中学生的个体差异很大，其中他们的年龄、学历、知识水平、实践经验、社会阅历、求学目的、工作性质、家庭情况等都是有很大区别的。要想取得不错的佳绩，应该创建选课系统，制定模块式的教学计划，实行学分累计等制度，另外还可根据土木工程毕业班的特点设置有关环节。因此，该专门设立领导机构并安排指导教师，认真组织答辩并评定成绩。设计的图纸有多种样式，其中包括总平面图、分层平面图、立面图、剖面图、基础平面图以及部分的基础详图、楼面或层面结构平面布置图、配筋图、构件详图等等；结构的设计说明也应达到规定的要求。

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关键词：土木工程；施工技术；创新

中图分类号：E271 文献标识码： A

引言

土木工程作为建筑工程中的一个重要组成部分，加强其技术创新是社会发展的必然要求。建筑工程是一个技术含量高的综合性学科，里面含有几十个分部分项工程，每个项目都有其相应的技术要求。不同的项目其技术力量的发展可以为后续的施工工序带来较大的影响。因此建筑工程施工技术创新不是一个单一的工作，而是贯穿于整个工程建设的全过程，做好技术创新对工程建设的进行、工作效率的提高、公司利益的最大化都有较大的意义。

一、土木工程施工技术的重要性概述

（一）推动工程的生产效率

土木工程的施工技术在自动化。机械化和智能化的辅助作用下，能够降低不必要的人工费用管理成本，以及机械费用，使工程施工技术在科技发展的推动下，使经济效益最大化，把科学技术作为第一生产力，渗入到各个施工环节中去，提高土木工程的生产效率。

（二）推动建筑工程施工自动化进程

土木工程的施工技术是工程项目建设施工的关键环节，施工技术的创新，促进了土木工程的飞跃，进入了高速发展的时期，传统的建筑施工并不能满足当前建设工程的发展需要，因此，自动化便成了建筑业发展的主要方向，比如互换性和流水线的活动，工厂化和标准化的成套技术等，都为我国的建筑自动化提供了必要可行的途径。

（三）促进能源节约的重要手段

土木工程的施工技术是人类生产力发展的重要方法之一，随着人类对生存环境的关注度加强，社会生态化的需要日益重要，在建筑施工过程中生态化已经成为必然趋势，施工技术的发展创新和改进应时顺势，在土木工程的过程中，施工技术可以充分利用现有资源，得用节能环保材料，运用自动化技术，防止工程施工过程中产生污染环境和破坏生态的不利因素的发生，力求做到节能减排，促进生态平衡。

二、土木工程发展中存在问题的原因

（一）理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺

严格意义上讲：土木工程指的是一切与水、土相关的建筑规划与工程施工活动，土木工程设计领域广泛，包括非线性分析、最优控制、系统识别、反馈分析等一系列内容，是一项非常复杂的活动，需要对其投入很大的精力进行研究。但目前我国对土木工程的研究还停留在个别的基础理论以及应用技术上，对关于土木工程的系统性科学理论与集成管理理论的研究存在着明显的不足，这就使我国的土木工程技术水平相对于世界水平来说依然有所欠缺。系统性、科学性的理论指导对土木工程施工技术的发展十分重要，这也恰恰是我国在土木工程领域最缺乏的部分，因此理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺成为了我国土木工程发展的一大限制性因素。

（二）土木工程验收标准与规范不完善

目前我国土木工程的验收标准以及施工规范还不是很完善，旧有的一般性的验收标准以及施工规范，由于其指导理论的不完善，已经无法适应社会的发展，这时，深入的科学研究在土木工程领域里开始变得重要起来。由于我国土木工程的验收标准以及施工规范缺乏系统性和科学性，其中一些甚至已经脱离了实际，这就使得这些标准无法继续满足社会的需要，因而无法促进土木工程的发展。

（三）土木工程管理体制不完善

土木工程由于其工程量大、施工周期长、所需的劳动力多、投资量大、材料设备耗用量大等特点，使得我国对其实行的管理工作变得十分复杂，同时有由于我国对土木工程领域的研究的欠缺，导致了我国在这一领域的发展并不是十分的迅速，并且一直无法形成一套完整的管理体制。管理体制不完善导致土木工程中出现的问题逐渐增多，尤其是由于目前实行的承包制工程施工形式所导致的多头的管理问题显得尤为严重。

三、土木工程施工创新技术的应用

（一）科学监理技术的应用

在土木工程的技术创新中，监理技术的创新是一个重要的方面，并且也是必不可少的一个过程，对于土木工程来说具有很大的促进作用。通过实施科学的监理技术，从而保证土木工程施工技术的真正落实，并且在实际的工程中良好的开展和应用。在土木工程中，科学监理技术是一个非常重要的管理手段，土木工程若没有必要的管理技术，就会想一盘散沙，那么要进行施工技术的创新就是天方夜谭。

（二）低碳建筑技术的应用

低碳建筑技术是土木工程施工中创新技术的一项重要要求，也是现代建筑的发展趋势。在完善资源评估和技术评价体系基础上，开展此项技术，应用新能源与可再生资源，在建筑领域实现低碳甚至是零碳排放。在建筑领域应用新技术，改变当前碳基主导型的建筑电力消耗结构。目前，太阳光电、光热和采光遮阳、通风等建筑技术的融合应用促进了低碳产业体系的发展。

（三）信息技术的应用

当今的世界处于科学技术快速发展的年代，信息经济时代改变了传统的管理模式，并且应用于各个领域。信息经济时代的“技术创新”必将导致“技术观”的转型，传统的土木工程技术由于其局限性，难以满足新技术的要求，因此，土木工程的施工需要融合信息技术才能够更加满足于市场发展的需求。建筑工程技术人员要重新思考与分析新技术的对象、目的和结果等问题，形成新的建筑施工信息技术观。

四、施工技术的发展方向

（一）环保方向发展

建筑施工设计的目标，设计的进程和施工的整个过程，都必须考虑到对生态环境的影响，尽量减少污染，减少能量的消耗，选择适当环保的建筑材料和技术设备。

1.降尘的技术创新

传统的降尘措施是采用洒水车来清洗工地的路面和洒水湿润，但是这种需要花费大量的人工和水量，并且效果不是很好。

灰尘的途经主要现场的灰土太多，在起风或者有车辆经过的时候，就会飞起而形成灰尘。最有效的突进就是在现场对裸土进行覆盖或者绿化种植，将这些松散的土体进行固化，同时还可以美化现场的环境。

2.降噪的技术创新

工地噪音的主要来源是大型的施工机械和设备运行发出的声音。因此在新型的施工技术中，应该采取从源头上降低噪音：即选用噪音低的设备，而且可以加装降噪器和稳定设备的基础来减少噪音产生，特别是对于木方$钢筋等加工机具，可以采用设置隔音棚内作业的方式来降低噪音。还可以在现场设置噪音检测点，随时监测工地噪音的情况，来及时对相关工序进行调整安排。

3.建筑垃圾的技术创新

建筑工地往往会产生较大的垃圾，按照状态可以分为固体垃圾、液体垃圾、气体垃圾等。处理这些垃圾需要较大的成本，且由于工程建设时间较长，这些垃圾的处理也成了一个长久性的难题。

我们可以根据垃圾类型的不同，采取回收利用和掩埋、固化等方式，将其进行处理，可以减少成本的投入，而且可以形成长久的处理方式。

（二）复杂化方向发展

目前，我国的建筑业处于迅猛发展的阶段，传统的机械制造、运输、园艺、地质勘察、冶金等活动也不断被应用于建筑施工设计中。因此，这些外沿学科的相应的技术形态也被纳入了建筑技术体系，无限扩张了建筑施工技术的外延，体现了建筑施工技术的包容性和综合性，而复杂性是建筑施工技术综合性和包容性积累的结果。

（三）高新技术方向发展

建筑施工技术的高技术化发展基本的表现形式是新技术革命成果向建筑领域的进行全方位和多层次渗透，凸显了现代特征。这样的渗透推动者建筑施工技术体系内涵与外延的快速拓展。出现了功能多元化、驱动电力化、布局集约化、控制智能化、操作初械化、结构精密化、运转长寿化的高新技术化发展趋势。新技术是建筑施工高新技术化发展的一个基本的形式，研究主要包括有空间结构技术、开发建筑节能技术、建筑地下空间技术等。尤其是计算机的应用更是大大提高了建筑施工工程的建设技术、信息服务和科学管理的水平。

结束语

土木工程施工技术在工程实践中有着重要的地位，其建设是一项综合性的工程，尤其对质量和安全性要求很高，这些都取决于施工技术。近年来，随着土木工程行业的发展，创新施工技术从多角度、全方位、立体化等方式应用于土木工程行业中，并融合世界建筑行业先进施工技术与先进科技，进一步促进了施工技术的发展，基本可以满足现阶段我国土木工程行业的需求。因此，在土木工程的发展中，施工技术也必须进行不断的发展和创新，完善施工工艺，提升设计水平，强化控制管理等，为土木工程施工技术的创新提供丰润的发展环境及深远的发展空间，在满足社会需要的同时，推动社会的发展。

参考文献：

[1]张明.土木工程建筑的技术浅析[J].黑龙江科技信息,2014,06:196.