摘 要:隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能的發(fā)展,以及人們?nèi)找鎻V泛的關(guān)注,相信計算機技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用將得到進(jìn)一步深入和推廣。而土木工程在計算機技術(shù)的不斷支持下也將得到更好的發(fā)展。計算機技術(shù)為土木工程的發(fā)展提供了高速發(fā)展的工具, 同時土木工程的特殊性又對計算機技術(shù)提出了新的要求。
關(guān)鍵詞:計算機技術(shù);土木工程;應(yīng)用
計算機的廣泛使用是人類智力發(fā)展道路上的重要轉(zhuǎn)折點,正是因為計算機的引入,使得人類能夠重新認(rèn)識世界,從而更好地改造世界。隨著計算機系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件的不斷升級,計算機本身的技能得到了很大提高。土木工程中那些大型復(fù)雜的設(shè)計,常常要進(jìn)行大量的計算,將計算機技術(shù)應(yīng)用到土木工程設(shè)計中,一方面能夠節(jié)省不必要的人力與時間,另一方面能夠提高運算效率與計算精度。
1 計算機輔助設(shè)計技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用
CAD技術(shù)即計算機輔助設(shè)計與制圖技術(shù),指利用計算機系統(tǒng)作為輔助工具協(xié)助工程設(shè)計建立、修正、分析和優(yōu)化的過程。經(jīng)過多年的實踐應(yīng)用,CAD技術(shù)表現(xiàn)出來的操作快捷簡單、存儲方便等優(yōu)勢已成為土木工程設(shè)計中不可缺少的重要技術(shù)。
計算機輔助設(shè)計技術(shù)指的是設(shè)計人員通過計算機輸入工程設(shè)計資料,隨后計算機會自動編制程序,輸出優(yōu)化后的設(shè)計方案與產(chǎn)品的過程圖。第一臺具有繪圖系統(tǒng)的計算機產(chǎn)生于二十世紀(jì)五十年代的美國,此時的計算機僅有簡單的繪圖輸出功能用于工程設(shè)計。六十年代初期產(chǎn)生了CAD曲面技術(shù),六十年代中期出現(xiàn)了計算機繪圖設(shè)備,知道二十世紀(jì)七十年代才形成了完整的CAD技術(shù),隨后出現(xiàn)的光柵掃描顯示器、手動游標(biāo)和圖形輸入板等多樣化的圖形輸入設(shè)備,更加促進(jìn)了CAD技術(shù)的快速發(fā)展。八十年代出現(xiàn)的威力強大的微處理器與存儲器,使得CAD技術(shù)深受中小企業(yè)的喜愛。
從20世紀(jì)八十年代至今,CAD技術(shù)先后經(jīng)歷了標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化等多個發(fā)展過程。并且先后推出了多種標(biāo)準(zhǔn)的圖形接口軟件與圖形制作功能,這些都為CAD技術(shù)的推廣、軟件的移植與數(shù)據(jù)的共享產(chǎn)生了較大的促進(jìn)影響;在系統(tǒng)方面也打破了傳統(tǒng)的單一模式而轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苋娴木C合系統(tǒng)設(shè)置,例如一些計算機輔助設(shè)計和輔助制造集成系統(tǒng)的相繼出現(xiàn)等;CAD在其發(fā)展過程中還利用到了固化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及并行處理能技術(shù),使得輔助軟件的作用得到的極大的提升;人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù)逐漸被引入至現(xiàn)在的CAD應(yīng)用中,智能CAD技術(shù)也在短暫的發(fā)展中得到了迅速的應(yīng)用,大大提升了CAD系統(tǒng)的問題解決性能,引導(dǎo)其發(fā)展方向向著自動化轉(zhuǎn)變。CAD技術(shù)在土木工程中的迅速普及,在土木工程方面解決了越來越多的工程分析難題,改變了傳統(tǒng)的工作方式,實現(xiàn)了許多以往人工或者建模方法所無法實現(xiàn)的過程,同時提高了工作質(zhì)量與效率,降低了多種工作的重復(fù)率。
2 計算機技術(shù)在材料檢測中的應(yīng)用
將計算機技術(shù)應(yīng)用到建筑材料質(zhì)量檢測環(huán)節(jié),不但能夠保證建筑產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良,而且有助于提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。隨著計算機技術(shù)在建筑材料質(zhì)量檢測中得到廣泛應(yīng)用,又有新的用于實驗管理與報表打印兩種計算機軟件逐漸得到應(yīng)用。
3 計算機仿真技術(shù)系統(tǒng)
對于現(xiàn)在工程結(jié)構(gòu)來說,其破壞因素主要有洪水、地震、臺風(fēng)以及火災(zāi)等,面對這些小概率事件,大荷載參數(shù)下的工程結(jié)構(gòu)難以通過實驗進(jìn)行驗證,而計算機仿真技術(shù)則能夠模擬工程構(gòu)筑物在上述荷載作用下倒塌的整個過程,進(jìn)而探究工程結(jié)構(gòu)存在的不安全因素,由此提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性。
3.1 計算機模擬仿真技術(shù)在土木工程教學(xué)中的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)構(gòu)件實驗作為土木工程專業(yè)學(xué)生的必修課程,運用計算機模擬仿真技術(shù)也能達(dá)到實驗的預(yù)期效果。若采用計算機模式仿真技術(shù),制造出模擬實驗的環(huán)境,當(dāng)學(xué)生輸入構(gòu)建數(shù)據(jù)之后,便可以通過屏幕觀察構(gòu)件的全部過程與其內(nèi)外部發(fā)生的變化,同時能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,通過操作計算機進(jìn)行破壞與修復(fù)工作。
3.2 計算機模擬仿真技術(shù)在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用
工程結(jié)構(gòu)在不同外加荷載的作用下產(chǎn)生的反應(yīng)是很多工程師研究的課題,為了研究工程在特殊結(jié)構(gòu)形式與荷載材料特性非常復(fù)雜時的性能,工程師們常常采用實驗的方法對其進(jìn)行測試,但是當(dāng)遇到結(jié)構(gòu)參數(shù)改變時,這種進(jìn)行試驗測試的方法就要受到場地與設(shè)備的限制。通過計算機仿真技術(shù),這種模擬實驗就更容易進(jìn)行了。結(jié)構(gòu)工程中,還可以運用計算機進(jìn)行事故反演來尋找事故出現(xiàn)的原因,例如核電站、高壩等大型結(jié)構(gòu)工程,若發(fā)生事故必然帶來損失,又不能采用真實的模式實驗來尋求事故原因,而利用計算機仿真技術(shù)則可以進(jìn)行事故反演,最終分析事故發(fā)生的原因。
3.3 計算機模擬仿真技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用
巖石多半是處于地下的,常常難以觀察,利用現(xiàn)行的幾筍雞仿真技術(shù)則能夠?qū)r石的內(nèi)部過程展現(xiàn)出來,具有相當(dāng)大的實用價值。如美國的斯坦福大學(xué)研制出的河口三江洲泥沙沉積模擬軟件,在給定河口的條件下,便能夠顯現(xiàn)出不同大小泥沙的沉積區(qū)域和對應(yīng)的厚度,這種技術(shù)在城市港口設(shè)計和河道疏通方面都有重要的指導(dǎo)意義。
[參考文獻(xiàn)]
[1]薛中武.土木工程現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2009,24.
[2]徐正華,龐軍偉.土木工程信息化建設(shè)研究[J].沿海企業(yè)與科技.2007(10)