土木工程中计算机技术的应用发展,论述土木工程中计算机技术的应用发展

论述土木工程中计算机技术的应用发展

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作者: 李盛斌

摘 要&＃xff1a;随着计算机技术、网络技术和人工智能的发展&＃xff0c;以及人们日益广泛的关注&＃xff0c;相信计算机技术在土木工程中的应用将得到进一步深入和推广。而土木工程在计算机技术的不断支持下也将得到更好的发展。计算机技术为土木工程的发展提供了高速发展的工具&＃xff0c; 同时土木工程的特殊性又对计算机技术提出了新的要求。

关键词&＃xff1a;计算机技术&＃xff1b;土木工程&＃xff1b;应用

计算机的广泛使用是人类智力发展道路上的重要转折点&＃xff0c;正是因为计算机的引入&＃xff0c;使得人类能够重新认识世界&＃xff0c;从而更好地改造世界。随着计算机系统软件与应用软件的不断升级&＃xff0c;计算机本身的技能得到了很大提高。土木工程中那些大型复杂的设计&＃xff0c;常常要进行大量的计算&＃xff0c;将计算机技术应用到土木工程设计中&＃xff0c;一方面能够节省不必要的人力与时间&＃xff0c;另一方面能够提高运算效率与计算精度。

1 计算机辅助设计技术在土木工程中的应用

CAD技术即计算机辅助设计与制图技术&＃xff0c;指利用计算机系统作为辅助工具协助工程设计建立、修正、分析和优化的过程。经过多年的实践应用&＃xff0c;CAD技术表现出来的操作快捷简单、存储方便等优势已成为土木工程设计中不可缺少的重要技术。

计算机辅助设计技术指的是设计人员通过计算机输入工程设计资料&＃xff0c;随后计算机会自动编制程序&＃xff0c;输出优化后的设计方案与产品的过程图。第一台具有绘图系统的计算机产生于二十世纪五十年代的美国&＃xff0c;此时的计算机仅有简单的绘图输出功能用于工程设计。六十年代初期产生了CAD曲面技术&＃xff0c;六十年代中期出现了计算机绘图设备&＃xff0c;知道二十世纪七十年代才形成了完整的CAD技术&＃xff0c;随后出现的光栅扫描显示器、手动游标和图形输入板等多样化的图形输入设备&＃xff0c;更加促进了CAD技术的快速发展。八十年代出现的威力强大的微处理器与存储器&＃xff0c;使得CAD技术深受中小企业的喜爱。

从20世纪八十年代至今&＃xff0c;CAD技术先后经历了标准化、集成化、智能化等多个发展过程。并且先后推出了多种标准的图形接口软件与图形制作功能&＃xff0c;这些都为CAD技术的推广、软件的移植与数据的共享产生了较大的促进影响&＃xff1b;在系统方面也打破了传统的单一模式而转变为功能全面的综合系统设置&＃xff0c;例如一些计算机辅助设计和辅助制造集成系统的相继出现等&＃xff1b;CAD在其发展过程中还利用到了固化技术、网络技术以及并行处理能技术&＃xff0c;使得辅助软件的作用得到的极大的提升&＃xff1b;人工智能与专家系统技术逐渐被引入至现在的CAD应用中&＃xff0c;智能CAD技术也在短暂的发展中得到了迅速的应用&＃xff0c;大大提升了CAD系统的问题解决性能&＃xff0c;引导其发展方向向着自动化转变。CAD技术在土木工程中的迅速普及&＃xff0c;在土木工程方面解决了越来越多的工程分析难题&＃xff0c;改变了传统的工作方式&＃xff0c;实现了许多以往人工或者建模方法所无法实现的过程&＃xff0c;同时提高了工作质量与效率&＃xff0c;降低了多种工作的重复率。

2 计算机技术在材料检测中的应用

将计算机技术应用到建筑材料质量检测环节&＃xff0c;不但能够保证建筑产品质量优良&＃xff0c;而且有助于提高经济效益和环境效益。随着计算机技术在建筑材料质量检测中得到广泛应用&＃xff0c;又有新的用于实验管理与报表打印两种计算机软件逐渐得到应用。

3 计算机仿真技术系统

对于现在工程结构来说&＃xff0c;其破坏因素主要有洪水、地震、台风以及火灾等&＃xff0c;面对这些小概率事件&＃xff0c;大荷载参数下的工程结构难以通过实验进行验证&＃xff0c;而计算机仿真技术则能够模拟工程构筑物在上述荷载作用下倒塌的整个过程&＃xff0c;进而探究工程结构存在的不安全因素&＃xff0c;由此提高工程结构的可靠性。

3.1 计算机模拟仿真技术在土木工程教学中的应用

结构构件实验作为土木工程专业学生的必修课程&＃xff0c;运用计算机模拟仿真技术也能达到实验的预期效果。若采用计算机模式仿真技术&＃xff0c;制造出模拟实验的环境&＃xff0c;当学生输入构建数据之后&＃xff0c;便可以通过屏幕观察构件的全部过程与其内外部发生的变化&＃xff0c;同时能够激发学生自主学习的积极性&＃xff0c;通过操作计算机进行破坏与修复工作。

3.2 计算机模拟仿真技术在结构工程中的应用

工程结构在不同外加荷载的作用下产生的反应是很多工程师研究的课题&＃xff0c;为了研究工程在特殊结构形式与荷载材料特性非常复杂时的性能&＃xff0c;工程师们常常采用实验的方法对其进行测试&＃xff0c;但是当遇到结构参数改变时&＃xff0c;这种进行试验测试的方法就要受到场地与设备的限制。通过计算机仿真技术&＃xff0c;这种模拟实验就更容易进行了。结构工程中&＃xff0c;还可以运用计算机进行事故反演来寻找事故出现的原因&＃xff0c;例如核电站、高坝等大型结构工程&＃xff0c;若发生事故必然带来损失&＃xff0c;又不能采用真实的模式实验来寻求事故原因&＃xff0c;而利用计算机仿真技术则可以进行事故反演&＃xff0c;最终分析事故发生的原因。

3.3 计算机模拟仿真技术在岩土工程中的应用

岩石多半是处于地下的&＃xff0c;常常难以观察&＃xff0c;利用现行的几笋鸡仿真技术则能够将岩石的内部过程展现出来&＃xff0c;具有相当大的实用价值。如美国的斯坦福大学研制出的河口三江洲泥沙沉积模拟软件&＃xff0c;在给定河口的条件下&＃xff0c;便能够显现出不同大小泥沙的沉积区域和对应的厚度&＃xff0c;这种技术在城市港口设计和河道疏通方面都有重要的指导意义。

[参考文献]

[1]薛中武.土木工程现状与发展趋势分析[J].现代商贸工业&＃xff0c;2009&＃xff0c;24.

[2]徐正华&＃xff0c;庞军伟.土木工程信息化建设研究[J].沿海企业与科技.2007(10)

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