導(dǎo)語：如何才能寫好一篇土木工程智能化，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】土木工程；智能結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

較土木工程傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，智能化結(jié)構(gòu)主要是將智能化材料、信息技術(shù)及自動化控制等交叉融合到了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，使其不僅擁有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的舒適性、安全性及其耐久性，還具有自控性、自感知性、自修復(fù)性及自適應(yīng)性等特性。雖然，目前想要將上述所有功能集成于一身仍存在一定的難度，但是具有其中某幾項智能化特性的土木工程智能化結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了較為深入的研究。

1.土木工程智能化結(jié)構(gòu)的理論體系構(gòu)成

1.1 土木工程智能化結(jié)構(gòu)層次的發(fā)展

對于土木工程傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，其結(jié)構(gòu)較為被動，一經(jīng)設(shè)計及制造后將很難對其性能及其使用狀態(tài)進行控制和預(yù)知，因而為土木工程傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的使用及其維護帶來了諸多不便。為了有效解決此問題，研發(fā)出了一種在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其使得傳統(tǒng)土木工程結(jié)構(gòu)具有了在線監(jiān)測的功能，為進一步探知土木工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能帶來了曙光，并為人們方便有效地了解土木工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)部物理力學(xué)場的演變提供了技術(shù)支持，此即土木工程智能化結(jié)構(gòu)發(fā)展的第一個層次；以在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，在結(jié)構(gòu)中進一步引入了監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能化處理機制，這使得傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)擁有了自動化診斷、推理及感知的功能，使得土木工程智能化結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了第二種層次的發(fā)展；在智能化結(jié)構(gòu)的第二層次基礎(chǔ)上進一步引入了自動化控制及自適應(yīng)機制，使得結(jié)構(gòu)能夠?qū)︸詈系膭幼飨到y(tǒng)進行必要的反應(yīng)，因而實現(xiàn)了對土木工程結(jié)構(gòu)的智能化控制，這即第三層次的智能化發(fā)展，例如，可對土木工程結(jié)構(gòu)的開裂、變形、銹蝕、老化、損傷及動力振動等多種行為進行有效的抑制性控制，并在更高層次方面對土木工程的結(jié)構(gòu)進行了保護和維修。

由此可見，在土木工程智能化結(jié)構(gòu)的發(fā)展及演變過程中，根據(jù)其智能化程度的高低可將其分為如下三個層次：1）自感知土木工程結(jié)構(gòu)，此為智能化結(jié)構(gòu)中最為低級的形式；2）自診斷土木工程結(jié)構(gòu)，對第一層次的智能化結(jié)果進行了進一步加工和處理，可對土木工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)部力學(xué)物理場進行自動化計算，對結(jié)構(gòu)定的目標(biāo)參數(shù)進行自我診斷，并以結(jié)構(gòu)自身行為的對策為目標(biāo)進行自我推理等；3）智能化控制土木工程結(jié)構(gòu)，其為智能化結(jié)構(gòu)中的最高形式。此三種層次的關(guān)系見圖1。

1.2 土木工程智能化結(jié)構(gòu)的主要類型

根據(jù)材料的不同，可將土木工程智能化結(jié)構(gòu)分為如下兩種類型：1）嵌入式智能化結(jié)構(gòu)。即在諸如鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等基體材料中嵌入具有動作、傳感及控制處理等功能的儀器或材料，并集計算機軟、硬件技術(shù)于其中，通過傳感器對結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息進行采集和檢測，經(jīng)計算機的加工和處理后，將分析結(jié)果傳送至控制處理器中，控制處理器根據(jù)結(jié)果對各驅(qū)動元件進行指揮和激勵，使其執(zhí)行相應(yīng)的動作。通常而言，此類智能化結(jié)構(gòu)僅需對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行改進即可，無須對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的力學(xué)性能進行額外研究，因此，容易實現(xiàn)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)到智能化結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)過渡，因此，也是該領(lǐng)域的研究熱點；2）基體及智能化材料耦合結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)材料自身即具有智能化功能，可根據(jù)自身物理及力學(xué)狀態(tài)的改變來對自身性能進行改變。例如，碳纖維混凝土材料可根據(jù)受力情況對其導(dǎo)電性能進行改變。因此，只要探測到這些改變即可獲得土木工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)部物理及力學(xué)信息。

2.土木工程智能化結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況分析

根據(jù)上述理論體系可知，土木工程智能化結(jié)構(gòu)主要是為了解決傳統(tǒng)土木工程結(jié)構(gòu)在完整性、安全性、耐久性及結(jié)構(gòu)強度等方面存在的問題。通過對土木工程建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)性能進行預(yù)報及監(jiān)測，不僅可以大幅度降低維修費用，還能夠有效增強其結(jié)構(gòu)預(yù)測能力，通過在結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置傳感器，即可對其性能進行實時性監(jiān)測。由此可見，土木工程智能化結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景十分樂觀，并已經(jīng)在高層建筑、大壩及橋梁等土木工程領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用。例如不少橋梁工程已經(jīng)進行了監(jiān)測傳感器的布設(shè)，以便對施工質(zhì)量及其安全狀態(tài)進行檢測，我國香港青馬大橋及國內(nèi)的虎門大橋等也紛紛裝設(shè)了傳感系統(tǒng)，以監(jiān)測大橋使用過程中的服役安全狀態(tài)。

2.1 土木工程結(jié)構(gòu)損傷及其健康方面的檢測

諸如人工目測法等傳統(tǒng)檢測手段及無損檢測技術(shù)均為局部結(jié)構(gòu)損傷檢測方法，很難對土木工程整體結(jié)構(gòu)性能的退化情況進行預(yù)報，也無法對結(jié)構(gòu)的損傷及健康情況進行診斷和監(jiān)測?，F(xiàn)代化檢測可采用具有自感知、自診斷新型的智能傳感元件，例如光導(dǎo)纖維、壓電材料、碳纖維以及半導(dǎo)體材料等構(gòu)成的檢測設(shè)備，這樣不僅克服了傳統(tǒng)傳感器在監(jiān)測方面的不足，還能對結(jié)構(gòu)損傷進行靈敏性檢測，并對損傷及程度進行定位和表征。以結(jié)構(gòu)失效的發(fā)生過程進行判斷：首先，是裂紋及損傷的發(fā)生；而后裂紋及損傷在應(yīng)力的作用下進一步擴展；最后，當(dāng)所累積的損傷超過某值后，裂紋以聲速進行擴展，并可能引發(fā)災(zāi)難性的事故。因此，必須對重要結(jié)構(gòu)的危險截面進行實時性監(jiān)測，以及時探測到結(jié)構(gòu)中所存在的細微損傷。其損傷診斷過程如下：1）信號的測量；2）特征信號的提??；3）進行典型損傷特征庫的構(gòu)建；4）對損傷位置、程度及類型進行識別。

2.2 智能化材料的應(yīng)用

根據(jù)應(yīng)用情況可將智能化材料分為如下兩種：一種是傳感元件類的制作材料，其特點是對于內(nèi)、外刺激強度具有感知功能，例如，應(yīng)力、光、熱、化學(xué)、物理、磁輻射及電等刺激。此類材料即所謂的感知材料，其主要包括了壓電高分子、壓電陶瓷、應(yīng)變合金及光導(dǎo)纖維等傳感器材料。感知材料可能經(jīng)電、磁場和溫度的變化而對其尺寸、形狀、剛度、內(nèi)耗、振動頻率、阻尼及其他特性進行智能化改變，因此，可根據(jù)需求的不同對材料進行選擇，并加工出合適的驅(qū)動或執(zhí)行元件。另一種即驅(qū)動器制作材料，包括磁流變體材料、電流變體材料、電致磁致伸縮材料、形狀記憶材料及功能凝膠等等，其特點是可以電場、磁場及溫度等的變化為依據(jù)對自身尺寸、形狀、剛性、位置、阻尼、頻率、結(jié)構(gòu)或內(nèi)耗等進行改變，從而使其具有環(huán)境自適應(yīng)等功能。

3.結(jié)語

智能化結(jié)構(gòu)是一項知識跨度大、開發(fā)難度高的一項新型學(xué)科，其研究意義重大、發(fā)展空間廣闊。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化結(jié)構(gòu)已經(jīng)在土木工程領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且大大推動了土木工程的發(fā)展。在土木工程的交叉學(xué)科應(yīng)用和結(jié)構(gòu)設(shè)計理念中，智能化結(jié)構(gòu)在很大程度上影響了它們的發(fā)展。因此，只有對智能化結(jié)構(gòu)進行更為深入的研究和開發(fā)，才能使其在土木工程中發(fā)揮更大的優(yōu)勢。此外，還應(yīng)在傳統(tǒng)的智能化技術(shù)方面，引入集成化技術(shù)，以便對土木工程的智能化結(jié)構(gòu)進行不斷創(chuàng)新和完善，從而進一步推動土木工程的發(fā)展。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：土木工程；信息化建設(shè)；涵義

1土木工程信息化的涵義

1.1從技術(shù)形式的分析

土木工程信息化的涵義，從技術(shù)形式層面進行分析，是指全國甚至全球的范圍內(nèi)，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等高科技的方法，實現(xiàn)的土木工程信息技術(shù)資源的開發(fā)和利用。這面向當(dāng)今信息化方向的發(fā)展，使得土木工程能在線共享資源，隨時隨地的提供土木信息的支持，還能及時的互動和提供有效的問題解決方案。

1.2從行業(yè)影響的分析

從行業(yè)的影響進行分析，土木工程信息化是運用信息技術(shù)提升土木工程建設(shè)與管理的過程。其涉及的方面比較廣泛，通常有勘測、設(shè)計、施工、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督、企業(yè)管理、政府監(jiān)管等方面的工作。土木工程信息化建設(shè)，能有效解決工程建設(shè)量大和信息知識資源存在分布不均衡的問題，這是提升了行業(yè)的整體技術(shù)層面。

1.3從實現(xiàn)過程的分析

從土木工程信息化的實現(xiàn)工程可以發(fā)現(xiàn)，土木工程信息化的動態(tài)過程有六個要素，即信息人才、信息網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、信息資源、信息法規(guī)環(huán)境、信息產(chǎn)業(yè)。土木工程信息化的動態(tài)過程還有三個層面，第一個層面是土木信息產(chǎn)品制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展，指要發(fā)展一批科研機構(gòu)和企業(yè)單位進行土木工程信息的開發(fā)和研究，這給信息化建設(shè)提供有力的支持。第二個層面是對土木信息技術(shù)的開發(fā)和利用，即借助互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，制定土木工程信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。這個網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)包括軟件和硬件方面。而信息建設(shè)的基礎(chǔ)是大力研發(fā)土木工程信息的傳輸終端。第三個層面是土木工程信息資源的開發(fā)和利用過程，信息化建設(shè)的核心和關(guān)鍵，是建設(shè)好國家土木工程信息公眾網(wǎng)，并完善企業(yè)局域網(wǎng)的建設(shè)工作。

2土木工程信息化的特點

土木工程信息化的特點主要有智能化、網(wǎng)絡(luò)化；實時性、遠程性、互動性；具有知識經(jīng)濟性；還有核心動力是人力資本等特點。土木工程信息化的這一系列特點，體現(xiàn)了向信息技術(shù)方向的提升。

①具有知識經(jīng)濟特點。土木工程信息化是通過互聯(lián)網(wǎng)這一工具，實現(xiàn)核心生產(chǎn)要素。即土木工程的技術(shù)知識、信息，均通過互聯(lián)網(wǎng)的功能來實現(xiàn)。而土木工程信息化主要表現(xiàn)在土木信息資源的生產(chǎn)、傳輸以及應(yīng)用方面。

②實時性、遠程性、互動性。土木工程信息化的三大特性是實時性、遠程性以及互動性，這也是信息化必須要具備的特點。這三大特點突破了地域和時間等方面的限制，即是在任何地方、任何時間都能互動的為土木工程行業(yè)提供所需要的信息服務(wù)。

③智能化、網(wǎng)絡(luò)化。土木工程信息化的另一個重要特點是智能化、網(wǎng)絡(luò)化，這個特點能對土木工程管理人員的思維形式產(chǎn)生深刻的有意義的影響。土木工程信息化中的智能化與網(wǎng)絡(luò)化特點，能夠使工程從業(yè)人員及時的在線交流，并提升了信息管理工作的科學(xué)性。

④核心動力是人力資本。土木工程信息化的核心動力主要是人力資本，這也是當(dāng)今時代土木工程從業(yè)人員所要具備的重要能力?；谛畔r代中，這就對土木工程的從業(yè)人員提出了要保持終生學(xué)習(xí)技能的態(tài)度，要認真把握專業(yè)知識、信息識別技術(shù)、理技能力和IT技能等。

3發(fā)展土木工程信息化的途徑

3.1土木工程設(shè)計信息化

隨著近代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，土木工程的信息化建設(shè)也有了進一步的發(fā)展。尤其是建筑材料鋼筋與混凝土的突破性發(fā)展，大大改善了耐久性、可靠性，而且強度成倍的提高，材料性能方面也更加優(yōu)質(zhì)、輕質(zhì)、高強的實現(xiàn)了過去實現(xiàn)不了的工程結(jié)構(gòu)。人們已經(jīng)能有效的利用土木工程設(shè)計的信息化特點，解決復(fù)雜超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計算。土木工程設(shè)計信息化，是對繁雜的手工繪圖的突破，而建筑施工機械的使用，提高了施工自動化的程度。

3.2土木工程施工信息化

自動化控制技術(shù)在施工過程中的廣泛運用，提升了工程的施工效率的同時也解決了很多高難度的施工項目。比如應(yīng)用到大體積的混凝土的施工質(zhì)量的控制方面；對沉降進行觀測和相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集工作等。信息化技術(shù)的推廣應(yīng)用，勢必會對設(shè)計技術(shù)和施工技術(shù)進行全面的革新發(fā)展。土木工程信息化的運用的領(lǐng)域逐漸加大，將會提升建筑工業(yè)水平的發(fā)展。

3.3土木工程管理的信息系統(tǒng)

信息化技術(shù)作為一種高新技術(shù)之一，適用于眾多行業(yè)的發(fā)展。進一步制定土木工程信息化的運用標(biāo)準(zhǔn)，并完善相關(guān)的信息管理系統(tǒng)，這樣能有效的推進信息技術(shù)在土木工程施工中的規(guī)范和高效作業(yè)。信息技術(shù)促進了工程的數(shù)字化，使工程的管理進入到一個全新的階段。

參考文獻：

[1] 曹燕.淺析土木工程的信息化建設(shè)[J].網(wǎng)絡(luò)財富，2009（17）.

[2] 彭建國，王晶.土木工程的信息化建設(shè)[J].黑龍江科技信息，2009（11）.

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1CAD技術(shù)在土木工程中應(yīng)用的優(yōu)點

過去傳統(tǒng)的設(shè)計繪圖工作量大，一次性要求高，且效率一直較低。采用CAD技術(shù)進行制圖則只需要在電腦上安裝繪圖軟件及準(zhǔn)備打印機和鼠標(biāo)等電腦配套軟硬件就可以進行繪圖工作。運用CAD技術(shù)能夠在制圖過程中隨時更改錯誤，為制圖設(shè)計手段提供保障和更廣泛的表達方式及更開放的思維模式。同時，CAD技術(shù)的制圖運用大大改善了傳統(tǒng)繪圖分段分時的分散性，CAD軟件豐富的分類圖庫可以隨取隨用，重復(fù)使用，大大的提升了設(shè)計繪圖的速度及效率，相較于傳統(tǒng)繪圖設(shè)計優(yōu)勢明顯。土木工程建設(shè)對裂縫寬度，承載力等參數(shù)要求非常嚴格，參數(shù)如果選取不當(dāng)，在施工中可能造成工程事故或者資源浪費，從而提高了投資成本。在實際建設(shè)過程當(dāng)中要求章程規(guī)范化，CAD技術(shù)在土木工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠高精度、高速度的處理分析大量信息數(shù)據(jù)，做出科學(xué)準(zhǔn)確的計算和得出結(jié)果，這些都是傳統(tǒng)繪圖設(shè)計手段無法達到的。傳統(tǒng)繪圖的圖表等資料容易受到環(huán)境和人為保存質(zhì)量的影響與破壞，造成土木工程設(shè)計建設(shè)的損失，在CAD技術(shù)運用方面，則可以直接存儲到軟硬盤當(dāng)中，避免了工程資料圖表的一些不必要損失，保存時間長，保存質(zhì)量高，且更加的方便規(guī)范管理和查閱?，F(xiàn)代科技的進步，土木工程建設(shè)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的全新技術(shù)手段的出現(xiàn)和實用，更凸顯了CAD技術(shù)在土木工程建設(shè)中的重要地位和作用，比如CALS即企業(yè)和機關(guān)所有信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化，不受單位部門企業(yè)系統(tǒng)制約的在網(wǎng)絡(luò)平臺進行全過程開發(fā)、設(shè)計、運用的系統(tǒng)工程。最后，運用CAD技術(shù)繪圖效果大大提升了圖像質(zhì)量質(zhì)感，更加逼真，能夠最大限度的真實再現(xiàn)建筑效果，這為設(shè)計繪圖工作提供了很大的便利，同時運用CAD繪制圖形在施工中也更易于識圖，方便照圖施工，讓設(shè)計成果更加具象真實和具有說服力。通過以上對CAD技術(shù)優(yōu)勢的具體介紹了解，從中可以看出CAD技術(shù)在設(shè)計繪圖等土木工程建設(shè)中有著傳統(tǒng)技術(shù)手段難以達到的效用，相較傳統(tǒng)技術(shù)手段優(yōu)勢明顯。這證明了CAD技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用理論及實踐的科學(xué)正確性，應(yīng)進一步研究發(fā)展CAD技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用廣度及深度，為土木工程建設(shè)提供保障和有效服務(wù)。

2CAD技術(shù)在土木工程中應(yīng)用的缺點

1)繪圖局限性。CAD技術(shù)繪圖設(shè)計過程中主要通過電腦顯示器觀察工作過程及結(jié)果，電腦顯示屏幕的尺寸一般不會太大，這就決定了設(shè)計師在設(shè)計修改圖表過程中存在局限性，對工程圖表的全局性有著影響，容易導(dǎo)致工程整體比例失控。同時，電腦軟件的機械性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性在注重思維靈感的設(shè)計領(lǐng)域不一定是好事，很多時候會局限和制約設(shè)計師的靈感創(chuàng)意。當(dāng)前有些設(shè)計工作者一味的過度依賴CAD技術(shù)會讓土木工程設(shè)計建設(shè)變成類似車間產(chǎn)品生產(chǎn)流水線般的固化機器作業(yè)，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)化帶來的是作品的統(tǒng)一模式化，缺乏個性和人文靈氣，使得土木工程建筑變成純粹的商品，這對土木工程行業(yè)長遠發(fā)展非常不利。2)投入高。CAD技術(shù)的科技含量高，技術(shù)手段運用復(fù)雜，對人力物力的投入要求很高，難免就造成了一些資源浪費的情況，增加了建設(shè)企業(yè)單位的投入成本。目前工程建筑軟件價格不菲，學(xué)習(xí)培訓(xùn)費用居高不下，同時CAD技術(shù)系統(tǒng)的運行需要配備計算機、打印機、數(shù)碼相機、數(shù)字化儀表等高性能設(shè)備，CAD軟件需定期更新升級等，需要大量資金及后續(xù)投入。3)缺乏智能化。當(dāng)前推廣應(yīng)用面較廣的CAD軟件技術(shù)大多都是在二維基礎(chǔ)上進行工作，在設(shè)計過程中僅僅充當(dāng)工具手段，缺乏智能化，沒辦法完成構(gòu)建三維立體圖像和自動執(zhí)行功能，不能達到真正的經(jīng)濟實用和方便實際施工建設(shè)效果。當(dāng)前國內(nèi)嚴重缺乏標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的智能化CAD結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，導(dǎo)致既成工程圖表需要經(jīng)過設(shè)計師人工的修改調(diào)節(jié)后才能真正使用，改變這一狀況需要相關(guān)部門和有志設(shè)計師做出更多的研究和實踐。CAD技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用帶來了很大程度的便利和效率保障，但同時因為土木工程建設(shè)環(huán)境需求因素和CAD技術(shù)自身發(fā)展的不成熟性等因素影響下，CAD技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用還存在諸多的問題和不如意的地方。所以，當(dāng)前土木工程建設(shè)中的CAD技術(shù)應(yīng)用應(yīng)在辨證的角度下看待使用，同時應(yīng)該進一步的研究和拓展CAD技術(shù)運用空間，提高CAD繪圖在施工中的使用比率，加強CAD技術(shù)在土木工程應(yīng)用中的探索力度，讓CAD技術(shù)真正在土木工程建設(shè)中發(fā)揮科學(xué)穩(wěn)定的作用。

作者：呂曉斌 單位：太原市熱力公司

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關(guān)鍵字：智能土木結(jié)構(gòu)；現(xiàn)代建筑；知識經(jīng)濟

中圖分類號： TU8 文獻標(biāo)識碼： A

經(jīng)濟的快速增長，人民生活水平的不斷提高，在推動建筑行業(yè)的發(fā)展的同時，也對其發(fā)展提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。目前在我國大型建筑物日益重要，像高層建筑、大型水壩、地下工程等都需要有一個高強度的骨架作為支撐，才能使建筑物的安全性、實用性得到保障，此時智能土木結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，并擔(dān)當(dāng)了“土木工程界的知識經(jīng)濟”?，F(xiàn)今，智能土木結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中發(fā)揮重要作用的同時，也開辟了土木工程快速發(fā)展的新天地。

一、智能結(jié)構(gòu)簡介

在社會高速發(fā)展的信息時代，土木工程師把視野轉(zhuǎn)入信息材料上，開始了將傳感器、驅(qū)動材料應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中的探索，以求建筑結(jié)構(gòu)本身穩(wěn)固性的同時，還能對建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行及時的感知，使人們能及時對建筑物的安全性與穩(wěn)固性做出更確切的分析，從而做出對該建筑物是維修還是報廢的判斷，這也是人們對智能結(jié)構(gòu)最初的嘗試?，F(xiàn)在書籍中對智能結(jié)構(gòu)進行了定義，是指在基體材料中融入具有仿生功能的材料，是最終的材料或者構(gòu)件滿足人們對其智能化的需要，這種結(jié)構(gòu)就是智能結(jié)構(gòu)。智能土木結(jié)構(gòu)按其材料可分嵌入式智能土木結(jié)構(gòu)和基體、智能材料耦合結(jié)構(gòu)兩種類型

現(xiàn)在建筑工程對智能架構(gòu)的應(yīng)用是十分廣泛的，建筑結(jié)構(gòu)中安裝使用智能結(jié)構(gòu)，使建筑物能準(zhǔn)確應(yīng)對外界環(huán)境的變化并對自身作出及時的內(nèi)部調(diào)整，特別在遭遇強風(fēng)或地震時，智能結(jié)構(gòu)對整個建筑物尤其重要。在地震幅度不是很明顯時智能結(jié)構(gòu)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)控制一體化的優(yōu)勢更能充分發(fā)揮其作用，此外，智能結(jié)構(gòu)對提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性也發(fā)揮著很重要的作用，智能結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用對建筑設(shè)計、建筑施工及建筑檢測都起著至關(guān)重要的作用，智能土木結(jié)構(gòu)保障建筑物的穩(wěn)固的同時，也保證了人民的生命財產(chǎn)安全。

二、智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀

智能建筑與我國可持續(xù)發(fā)展觀中生態(tài)和諧理念高度契合，所以和其他國家相比，目前我國智能建筑主要功能更加凸顯了環(huán)保、節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展利用等特點，在運用智能化結(jié)構(gòu)對建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時更加注重節(jié)能減排以及高效低碳能否實現(xiàn)。智能建筑隨著經(jīng)濟的發(fā)展已經(jīng)成為未來建筑的主要發(fā)展趨勢，智能結(jié)構(gòu)作為智能建筑的重要支撐在建筑智能化發(fā)展中被廣泛應(yīng)用，智能結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，智能土木結(jié)構(gòu)以傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，并以此為依據(jù)對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)做了改進，，因此對智能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用離不開對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理解與掌握。目前，建筑工程中對智能結(jié)構(gòu)的研究有建筑結(jié)構(gòu)的檢測與監(jiān)控、、建筑結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)降噪的自控制等，利用智能結(jié)構(gòu)使建筑設(shè)備自動化、辦公化，最終實現(xiàn)建筑物全面的擬智能生命化也是今后智能結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展方向。

（一）智能傳感元件的應(yīng)用

土木工程中對建筑物健康檢測時常將傳感元件埋入或粘貼在建筑結(jié)構(gòu)中，在保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性的同時，對建筑物的安全性與穩(wěn)固性作出更確切的評價，得到最精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而決定建筑物是維修還是報廢。對于重大土木工程建筑結(jié)構(gòu)，由于修建時間較長，設(shè)備一般比較陳舊，傳統(tǒng)的傳感器不能適應(yīng)此種建筑物的內(nèi)部環(huán)境，這時就需要采用性能較高傳感器對其進行結(jié)構(gòu)及健康的監(jiān)測。利用光纖、智能材料等制成的傳感器的應(yīng)用在土木工程發(fā)展史上具有劃時代的意義，開辟了土木工程發(fā)展史的新篇章。

（二）建筑工程的健康檢測

智能結(jié)構(gòu)在建筑工程結(jié)構(gòu)損傷及健康檢測方面也發(fā)揮著重要作用。在土木工程中對建筑物檢測通常采用目測法，此外還常利用超聲波、聲發(fā)射、x射線等技術(shù)進行無損檢測，利用這種方法檢測是有很多弊端的，如建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破損情況、建筑物的實時動態(tài)等都不能準(zhǔn)確的被監(jiān)測，不能滿足人們了解建筑物整體狀況的需求，檢測結(jié)果往往會失真、檢測效率也低，甚至?xí)霈F(xiàn)完全錯誤的檢測結(jié)果?，F(xiàn)在利用光導(dǎo)纖維、壓電材料、半導(dǎo)體材料等制成的檢測器材，在建筑物內(nèi)部的傳感器能及時感知建筑物自身狀況，檢測損傷并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)損壞過程進行損傷定位，例如建筑物發(fā)生損傷，內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，裂紋在外界作用力作用下?lián)p傷力度加大，并以聲速失穩(wěn)擴展，這些都會被由這些特殊材料制成的傳感元件所感知，使人類能準(zhǔn)確及時的了解建筑物內(nèi)部狀況，及時對建筑物進行整體規(guī)劃、采取必要措施避免事故發(fā)生。

三、智能結(jié)構(gòu)關(guān)鍵問題總結(jié)及建議

（一）提高智能傳感技術(shù)

傳感元件在建筑工程中的應(yīng)用離不開純熟的傳感技術(shù)，因此提高智能傳感技術(shù)勢在必行。從仿生學(xué)來看，傳感器相當(dāng)于建筑物的感覺器官，提高智能傳感技術(shù)必須增強傳感技術(shù)的系統(tǒng)性，提高傳感器感知、處理與識別能力，在此基礎(chǔ)上提高傳感系統(tǒng)的可靠性和靈敏度實現(xiàn)傳感技術(shù)的智能化。在建筑工程中要求傳感元件不影響建筑物的結(jié)構(gòu)外形，與建筑材料具有很好的相容性，使對建筑結(jié)構(gòu)的強度影響降到最低，此外還應(yīng)具有對信號的抗干擾能力，在此基礎(chǔ)上對建筑物的整體狀況能準(zhǔn)確感知。

（二）提高智能傳感技術(shù)

智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中主要有傳感元件、驅(qū)動元件及乙級控制元件，它們在對整個建筑物內(nèi)部損傷情況進行定位時常會有一個計算的過程，在計算過程中常采用小波分析技術(shù)、時間有限元模型等對連接網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)總線進行定位，最終使傳感器的信息處理和數(shù)據(jù)傳輸融合。

（三）發(fā)展智能控制集成

智能控制系統(tǒng)相當(dāng)于人類的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的最高級部分大腦，不僅決定著運動系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)的有序運行，還擔(dān)負著整個腦神經(jīng)高級功能的運轉(zhuǎn)。在土木工程內(nèi)部安裝智能控制集成系統(tǒng)，能使建筑物在遭遇風(fēng)暴、強降雨等惡劣自然災(zāi)害情況下，迅速采取應(yīng)急措施，使損失降低到最小，因此發(fā)展智能控制集成技術(shù)也是十分重要的。

（四）發(fā)展智能驅(qū)動技術(shù)

驅(qū)動在計算機中的應(yīng)用十分廣泛，所有的硬件設(shè)備都需要安裝相應(yīng)的驅(qū)動程序才能正常工作。智能驅(qū)動技術(shù)能夠?qū)χ悄芙Y(jié)構(gòu)的形狀和力學(xué)原理加以控制，便于對智能結(jié)構(gòu)的管理與規(guī)劃。驅(qū)動相當(dāng)于一個入口，只有通過這個入口操作系統(tǒng)才能實現(xiàn)對整個部件的控制，在土木工程中驅(qū)動技術(shù)發(fā)揮著不可小覷的作用，發(fā)展智能的驅(qū)動技術(shù)，才能實現(xiàn)建筑物整體的控制，才能使建筑物的性能更加穩(wěn)固。在建筑工程中要求所使用的驅(qū)動系統(tǒng)材料自身機械性能要高，保障其具有很強的抗沖擊性；再次，驅(qū)動材料與建筑材料本身要有很好的兼容性；最后，還應(yīng)提高驅(qū)動速度，便于及時掌握建筑物的狀況。

結(jié)束語：

我國建筑業(yè)產(chǎn)值的持續(xù)增長推動了建筑智能化行業(yè)的發(fā)展，目前我國處于智能建筑行業(yè)的快速發(fā)展期?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進步，經(jīng)濟水平的不斷提高，人們對建筑安全性、舒適性、便利性等有了更高層次的要求，者為智能建筑的發(fā)展提供契機的同時，也給智能建筑的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。土木工程智能建筑結(jié)構(gòu)作為智能建筑的靈魂與支撐，在未來智能建筑的發(fā)展中不可或缺，因此，我們在今后智能結(jié)構(gòu)的發(fā)展道路上必須用發(fā)展的眼光、科學(xué)的手段，與時俱進，開拓創(chuàng)新。

參考文獻：

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篇5

關(guān)鍵詞：土木工程；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；研究.

1.現(xiàn)階段土木工程的現(xiàn)狀.

伴隨高新材料、工藝以及結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，尤其是自動化程度的持續(xù)提高，我們更有可能實施更大規(guī)模的土木工程建設(shè)，高層建筑不但在數(shù)量上呈逐年遞增之勢，同時在高度上也有了全新突破。

目前風(fēng)荷載以及地震荷載己變成結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制內(nèi)容，所以很多大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)抗風(fēng)抗震機制設(shè)計理念與其相關(guān)問題正在被更多的關(guān)注，其研究內(nèi)容涵蓋了設(shè)計地震動與災(zāi)害性風(fēng)荷載的作用機制，超遠距離跨度橋梁的結(jié)構(gòu)機制與抗風(fēng)抗震體系。而且，全新的抗震理念在結(jié)構(gòu)振動控制工程中已被廣泛應(yīng)用。

伴隨世界人口的持續(xù)增長，目前人類社會的可用空間資源逐漸匱乏，開發(fā)地下空間是針對現(xiàn)階段空間與土地資源緊張的一個有效舉措，近年來國內(nèi)也己有約30個城市實施了地鐵系統(tǒng)的規(guī)劃以及實施，同時規(guī)劃了多項地鐵及輕軌項目，而且目前我國地下空間技術(shù)也得到了非常迅速的發(fā)展?，F(xiàn)階段國內(nèi)城市地下工程建設(shè)的工程方法主要包括暗挖法、明挖法、蓋挖法、沉管法、盾構(gòu)法與凍結(jié)法等，上述技術(shù)己完全達到國際水平，這也為地下空間的開發(fā)幾類了豐富的經(jīng)驗。

2.發(fā)展趨勢研究.

深化信息化建設(shè)，通過信息化去促進工業(yè)化，這是我國提出的全新目標(biāo)。信息化建設(shè)是通過網(wǎng)絡(luò)、計算機、自動化控制以及智能處理技術(shù)等方式對土木工程的所有環(huán)節(jié)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，減少工程投資成本，利用信息化建設(shè)，讓信息化滲透到勘測、規(guī)劃、施工、設(shè)計、物業(yè)管理、維護、監(jiān)控以及保養(yǎng)等土木工程的各個環(huán)節(jié)。信息化技術(shù)的應(yīng)用于土木工程，可以在常規(guī)控制機制下完成具有一定難度的項目，舉個例子，在高層建筑垂直度的工程，具有一定質(zhì)量及面積混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制，較大構(gòu)件及設(shè)備的同步與全面裝吊，大型腳手架的安裝控制，模具的吊升，超遠距離橋梁懸索應(yīng)力的控制，幕墻的加工及生產(chǎn)控制，強壓力及高溫度的焊接控制，爆破與大面積搬遷，沉降測試及數(shù)據(jù)收集，大型工業(yè)設(shè)備的立體空間管線分布的設(shè)計等。信息化技術(shù)會從根本改進設(shè)計技術(shù)與措施，其涉及到的領(lǐng)域及程度也會愈發(fā)寬泛。

針對較為大型的工程，我們可能要通過很多成員乃至很多設(shè)計系統(tǒng)的參與，同時還需要其他的在線詢問及協(xié)同工作，或通過分布在差異化地域的設(shè)計工作者，構(gòu)建分支部門，協(xié)作系統(tǒng)與部門通過相關(guān)的軟硬件平臺以及差異化的設(shè)計措施在同一規(guī)定的時間內(nèi)完成。處理這一問題我們需要開發(fā)與應(yīng)用工程設(shè)計方面的共同協(xié)作。而智能建筑及結(jié)構(gòu)測檢也是信息化環(huán)境下土木工程發(fā)展的一個大趨勢，信息化環(huán)節(jié)智能化建筑的發(fā)展給出了較大的空間，智能化建筑將現(xiàn)階段最新技術(shù)――多媒體、計算機、網(wǎng)絡(luò)、智能安保以及環(huán)境監(jiān)測等與設(shè)計藝術(shù)整合到一起，利用對設(shè)備的自動監(jiān)控，對資源與使用者信息服務(wù)的優(yōu)化，讓人受眾獲得較高的投資合理性，適合信息社會需要的具有效率、安全、便利以及舒適的建筑空間。電子參數(shù)和項目管理也是土木工程信息化發(fā)展的一項主要內(nèi)容。工程環(huán)節(jié)是土木工程中較為依賴計算機技術(shù)的一項內(nèi)容，因為工程過程是較為繁瑣的系統(tǒng)工程，從報價招標(biāo)、預(yù)算直至簽定合同、質(zhì)量評估及分析、合同管理，最后到竣工驗收等都需要分析較多的參數(shù)與信息，而施工企業(yè)的管理及輔助工程項目管理，都會被劃分到計算機輔助工程技術(shù)機制當(dāng)中。對于電子參數(shù)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的全面應(yīng)用，現(xiàn)階段歐美等國家已經(jīng)開發(fā)出一整套的雙向無線電通訊設(shè)施，其主要應(yīng)用于工地的聯(lián)絡(luò)。

常規(guī)的土木工程環(huán)節(jié)，我們在很多時候都會用一些平面圖紙，用制定的符號介入大量的信息，上述方式會受到信息接收人員的知識與經(jīng)驗等客觀條件的限制，同時伴隨新時代土木工程的難度持續(xù)提升，進而導(dǎo)致用上述方法交流較為困難。而近年來虛擬現(xiàn)實技術(shù)為土木工程中的交流給出了一個有效的途徑。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是整合了多媒體、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)以及傳感器技術(shù)的一種高新措施。虛擬現(xiàn)實技術(shù)將抽象的圖紙及符號轉(zhuǎn)化為直觀的內(nèi)容。而且虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種全新的人機交互技術(shù)，可以為人呈現(xiàn)出一種身臨奇境的環(huán)境，讓受眾置身于現(xiàn)實世界。由于此技術(shù)的特性，在今后的土木工程中，其不僅會廣泛的應(yīng)用于工程項目的招標(biāo)投標(biāo)環(huán)節(jié)，這是可視化技術(shù)的一個里程碑，通過虛擬環(huán)境，能夠?qū)⒐こ痰恼麄€過程以及方法直觀的呈現(xiàn)于人們眼前，而且，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運算、工程環(huán)節(jié)的模擬等過程中，都會具有其獨特的優(yōu)勢。利用計算機立體圖形技術(shù)達到可視化計算，這能夠把設(shè)計數(shù)據(jù)進行改變變化，再將結(jié)果直觀的呈現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在結(jié)構(gòu)的完善等方面也會起到一定的促進作用。利用虛擬技術(shù)，可以有效減少設(shè)計時間及工程時間，且空間相對減少，利用計算機計算與人機交互，可以有效的選擇最為優(yōu)秀的方案，進而獲得最低費用、最佳工期，同時還可以對資源進行最為合理的利用，而且可以從根本深化工程環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，因此土木工程未來的發(fā)展趨勢必然趨于信息化發(fā)展。

參考文獻

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篇6

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)；智能控制；技術(shù)分析

一、現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)的概念

現(xiàn)代材料技術(shù)的發(fā)展進步促使了人類社會進入了信息時代，信息材料的生產(chǎn)業(yè)已實現(xiàn)設(shè)計制造一體化。各種具有信息采集及傳輸功能的材料及元器件正逐漸地進入土木工程師的視野。人們開始嘗試將傳感器、驅(qū)動材料緊密地融合于結(jié)構(gòu)中，同時將各種控制電路、邏輯電路、信號放大器、功率放大器以及現(xiàn)代計算機集成于結(jié)構(gòu)大系統(tǒng)中。通過力、熱、光、化學(xué)、電磁等激勵和控制，使結(jié)構(gòu)不僅有承受建筑荷載的能力，還具有自感知、自分析計算、自推理及自我控制的能力。具體說來，結(jié)構(gòu)將能進行參數(shù)（如應(yīng)變、損傷、溫度、壓力、聲音、化學(xué)反應(yīng)）的檢測及檢測數(shù)據(jù)的傳輸，具有一定的數(shù)據(jù)實時計算處理能力，包括人工智能診斷推理，以及初步改變結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布、強度、剛度、形狀位置等能力，簡言之，即使結(jié)構(gòu)具有自診斷、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自修復(fù)的能力。

二、現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)技術(shù)分析

1、結(jié)構(gòu)智能化

傳統(tǒng)的土木結(jié)構(gòu)是一種被動結(jié)構(gòu)，一經(jīng)設(shè)計、制造完成后，其性能及使用狀態(tài)將很大程度上存在著不可預(yù)知性和不可控制性，這就給結(jié)構(gòu)的使用和維護帶來不便。為了解決這一問題，發(fā)展出了在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)，它賦予傳統(tǒng)土木結(jié)構(gòu)以在線監(jiān)測機制，從而為探知結(jié)構(gòu)內(nèi)部性能打開了窗口，使人員可以方便地了解結(jié)構(gòu)內(nèi)部物理、力學(xué)場的演變情況，這就是結(jié)構(gòu)智能化的第一層次。在在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步增加了監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能處理機制，使得結(jié)構(gòu)具有自感知、自診斷、自推理的能力，從而使結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了第二層次的智能化。

2、現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)分類

現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)按其材料可分為兩種類型，分述如下：a.嵌入式現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)。在基體材料如鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中嵌入具有傳感、動作和控制處理功能的材料或儀器，并集成進現(xiàn)代計算機硬件軟件技術(shù)，由傳感元件采集和檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息，由計算機對這些信息進行加工處理，并將處理結(jié)果通知控制處理器，由控制處理器指揮、激勵驅(qū)動元件執(zhí)行相應(yīng)動作。屬于這種類型的智能結(jié)構(gòu)只需對傳統(tǒng)土木結(jié)構(gòu)加以改進即可，無須額外研究結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)力學(xué)性能，易于做到傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與智能結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)過渡，故而成為研究的焦點。b.基體、智能材料耦合結(jié)構(gòu)某些結(jié)構(gòu)材料本身就具有智能功能，它們能夠隨著自身力學(xué)、物理狀態(tài)的改變而改變自身的一些其它性能。如碳纖維混凝土材料能隨自身受力情況而改變其導(dǎo)電性能，只要探測到這一改變，便可以間接獲得結(jié)構(gòu)的內(nèi)部力學(xué)信息。按照結(jié)構(gòu)智能化目的的不同，又可將其分為如下幾類：①.具有裂縫自診斷和自愈合功能的智能混凝土結(jié)構(gòu)；②.具有應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)自診斷功能的智能混凝土結(jié)構(gòu)；③.具有變形、損傷自診斷功能的智能混凝土結(jié)構(gòu)；④.具有疲勞壽命預(yù)報能力的現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)；⑤.具有監(jiān)測鋼筋或鋼構(gòu)件銹蝕狀態(tài)能力的現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)；

3、現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)的研究內(nèi)容

3.1、智能化設(shè)計。現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)的首要研究內(nèi)容就是對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能化的概念設(shè)計策略性研究。需要針對結(jié)構(gòu)類型及其重要性的不同，以及現(xiàn)有工藝技術(shù)水平和經(jīng)濟資金情況等多個方面因素，合理地確定智能化目標(biāo)，在兼顧技術(shù)先進性、實用性和經(jīng)濟節(jié)省的前提下采用合理功能層次的現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)。

3.2、由傳感元件實現(xiàn)智能控制。另外一項重要研究內(nèi)容就是傳感元件。感覺是現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它利用在傳統(tǒng)建筑材料中埋入傳感元件（或利用傳感、結(jié)構(gòu)耦合材料）來采集各種信息，經(jīng)過處理分析，才可實現(xiàn)自診斷、自驅(qū)動等智能控制功能。有鑒于此，應(yīng)對傳感元件提出一些特殊要求如下：a.尺寸細微，不影響結(jié)構(gòu)外形；b.與基體結(jié)構(gòu)耦合良好，對原結(jié)構(gòu)材料強度影響很??；c.性能穩(wěn)定可靠，耐久性好，與基體結(jié)構(gòu)有著相同的使用壽命；d.傳感的覆蓋面要寬；e.信號頻率響應(yīng)范圍要寬；f.能與結(jié)構(gòu)上其它電氣設(shè)備兼容；g.抗外界干擾能力強；h. 能在結(jié)構(gòu)的使用溫度及濕度范圍內(nèi)正常工作。

3.3、作動材料分析?，F(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的智能控制，而控制是由作動材料實現(xiàn)的。利用某些存在物理耦合現(xiàn)象的材料，尤其是機械量與電、熱、磁、光等非機械量的耦合材料，作為結(jié)構(gòu)的作動件。可以通過控制非機械量的變化來獲取結(jié)構(gòu)特性（形狀、剛度、位置、應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、頻率、阻尼、摩阻等）的改變，從而達到作動目的。

3.4、智能結(jié)構(gòu)信息處理?，F(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)要成為有機的整體，還須借助于信息的流動控制及加工處理。只有使信息在環(huán)境、結(jié)構(gòu)、傳感器、信息處理中樞及作動系統(tǒng)之間有序地流動，并同時進行加工處理，方可使結(jié)構(gòu)具有智能功能。其信息流動可如下圖所示：由此可見，應(yīng)首先對數(shù)據(jù)采集予以研究。這包括各種傳感器信號的 A/D 轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)處理通訊接口軟硬件的研制。作為一種嘗試，利用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗裝置，實現(xiàn)了單片機應(yīng)變儀與微機在線通訊的硬件組建及計算機數(shù)據(jù)接受軟件的開發(fā)，初步的結(jié)果表明，建立土木結(jié)構(gòu)在線監(jiān)測是完全可以做得到的。其次，應(yīng)著重研究輸入到計算機中的數(shù)據(jù)的智能化處理算法，以及相應(yīng)軟件的開發(fā)。算法的核心目標(biāo)應(yīng)為對結(jié)構(gòu)內(nèi)部力學(xué)、物理場的全面計算。在此，應(yīng)注意算法的快速性，避免因算法過于復(fù)雜而失去了智能結(jié)構(gòu)的機敏、實時特性。接著，應(yīng)對結(jié)構(gòu)的健康診斷及安全評定方法予以研究。包括結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)建模，參數(shù)空間的模式識別，損傷評定，體系可靠性分析，以及人工智能的應(yīng)用。最后需要研究的是結(jié)構(gòu)控制機理、結(jié)構(gòu)局部損傷修復(fù)方法、結(jié)構(gòu)振動控制機理等問題。

現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)是材料科學(xué)、計算機科學(xué)、自動控制技術(shù)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物。它涉及到結(jié)構(gòu)和建造的重大變革，涉及到當(dāng)今土木工程、材料科學(xué)、自動控制、計算機軟硬件技術(shù)、信息通訊、人工智能等眾多領(lǐng)域內(nèi)的前沿技術(shù)。正如建筑業(yè)是國民經(jīng)濟各部門原動力一樣，現(xiàn)代土木結(jié)構(gòu)及智能建筑不僅對于未來土木界的發(fā)展意義重大。

參考文獻：

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【關(guān)鍵詞】土木工程；信息技術(shù)；發(fā)展時期；階段特征；趨勢

我國正經(jīng)歷從工業(yè)化向信息化轉(zhuǎn)變的新時期，早在2002年，國家就確定了“以信息化拉動工業(yè)化”的新戰(zhàn)略決策，科學(xué)施行土木工程信息化技術(shù)戰(zhàn)略正是這項決策的生動體現(xiàn)。土木工程主要包括水利、公路、礦山、機場和建筑等諸多行業(yè)領(lǐng)域，具有行業(yè)規(guī)模大、從業(yè)人員眾多、技術(shù)要求高的基本特點，更是我國重點培育的支柱性產(chǎn)業(yè)。近些年來，因種種復(fù)雜要素的影響與制約，土木工程行業(yè)的整體研發(fā)水平較低。根據(jù)國家推行信息化戰(zhàn)略的基本要求，土木工程的信息技術(shù)決策便是要把當(dāng)代信息科技同傳統(tǒng)意義上的土木工程有機結(jié)合，進而整體推進土木工程的經(jīng)營管理水準(zhǔn)。

1.土木工程信息技術(shù)的特征

1.1知識經(jīng)濟色彩凸顯

在知識經(jīng)濟時代下，土木工程所涉及的各項科技、信息和知識較多，這些也是土木工程生產(chǎn)的核心要素，它以互聯(lián)網(wǎng)作為載體，不斷整合土木工程的信息資源，促進該類資源的生產(chǎn)、傳送和運用，從本質(zhì)上更加凸顯土木工程的信息化。

1.2對人類的思維方式產(chǎn)生極大地影響

土木工程的信息技術(shù)往往經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方式得以實現(xiàn)，并且信息具有高度的專業(yè)性，這便要求從業(yè)者具備扎實的專業(yè)基本功，方可對信息開展識別、處理工作。在這期間，無疑會給人類的思維模式帶來極為深遠地影響。

1.3打破了時空限制

土木工程的信息技術(shù)可以實時的實現(xiàn)遠程交互，也就是說，在任何時間、地點，均能給土木工程領(lǐng)域提供及時有效的信息數(shù)據(jù)服務(wù)，極大地方便了土木工程技術(shù)的交流與互動，也徹底破除了時間、空間的限制與約束。

1.4對從業(yè)員工的技能要求空前提高

土木工程信息技術(shù)發(fā)展的核心驅(qū)動力便是人力資源，從這個角度看，從業(yè)人員唯有及時學(xué)習(xí)專業(yè)常識、IT技能，并掌握信息的識別、處置和管理手段，才會立足于土木工程信息化發(fā)展的實際，最終使土木工程在技術(shù)、經(jīng)營和管理上達到質(zhì)的飛躍。

2.新時期土木工程信息技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)

2.1為企業(yè)和政府決策服務(wù)

打造一個可靠的、高效的、便捷的政府監(jiān)督管理體系是各級行政管理部門的重要改革目標(biāo)，土木工程信息技術(shù)經(jīng)由政務(wù)公開、遠程辦公等手段，為行政主管部門改進工作作風(fēng)、提高決策和管理水平提供了不小的幫助。與此同時，運用土木工程信息技術(shù)時刻將企業(yè)效益的創(chuàng)造作為關(guān)鍵目標(biāo)，通過信息技術(shù)的推廣和普及，企業(yè)必會在提升自身服務(wù)水平的基礎(chǔ)上，營造一個公正、合理的市場競爭環(huán)境。

2.2促使土木工程信息走向產(chǎn)業(yè)化趨勢

當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)是革新傳統(tǒng)土木工程的重要工具，運用先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息的互動、共享會變得異常簡便，這樣一來，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)會得到進一步優(yōu)化，各項信息資源會得到系統(tǒng)地整合與配置，并使新產(chǎn)業(yè)——土木工程信息化得以誕生。

2.3大大提高國內(nèi)土木工程企業(yè)的效益，支援國民經(jīng)濟建設(shè)

作為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)土木工程的信息化無疑會帶動土木工程的行業(yè)創(chuàng)新與進步，促使土木工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)朝著穩(wěn)健的步伐前進，進而打造新的經(jīng)濟發(fā)展項目。同時，運用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)手段改造土木工程企業(yè)，不斷提高企業(yè)核心競爭實力，特別是在我國入世后的今天，土木工程一經(jīng)實現(xiàn)信息化后，會引領(lǐng)國內(nèi)的土木工程企業(yè)紛紛“走出去”，為企業(yè)與國際間的接軌、共同利用國際國內(nèi)兩種市場和資源提供了必要的物質(zhì)保障。

3.土木工程信息技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

3.1嵌入式系統(tǒng)的大力運用

隨著電子計算機技術(shù)的普及與延伸，嵌入式計算機無論從應(yīng)用數(shù)量還是發(fā)展規(guī)模上均超出了傳統(tǒng)技術(shù)層面的計算機。嵌入式系統(tǒng)，主要指以計算機通信技術(shù)為前提技術(shù)條件，以實際運用為中心環(huán)節(jié)，軟硬件可相互裁剪，滿足系統(tǒng)對牢靠性能、成本、功率消耗、性能以及體積等需要的專門化的計算機系統(tǒng)?？萍及l(fā)展為人類進入“計算普及”時代提供了源源不斷的動力條件，同時，相當(dāng)規(guī)模的低成本、效益高的嵌入式系統(tǒng)勢必成為“計算普及”時期的核心組成要素。

嵌入式系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)是“芯片”電路的設(shè)計與軟件技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)和問世，相應(yīng)地，推行土木工程信息化技術(shù)戰(zhàn)略，所要面臨的問題便是土木工程應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，換言之便是嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)。作為土木工程專業(yè)知識的主要承擔(dān)者，嵌入式系統(tǒng)會成為土木工程信息化目標(biāo)的重點發(fā)展項目。

嵌入式系統(tǒng)的實際運用集中于控制系統(tǒng)和各種信息采集檢測設(shè)備的研發(fā)，所以說，在不久后的將來，嵌入式系統(tǒng)的功能會變得異常強大，極有可能會獨立實現(xiàn)在PC上的工作任務(wù)，土木工程的流程任務(wù)分配進一步走向精細化。另外，借助于遙感和全球定位系統(tǒng)，信息采集能實現(xiàn)自動化，嵌入式系統(tǒng)再對這些信息加以分類、探析、加工和處理，進而把有用的信息保存下來，為開展智能監(jiān)控和制定決策提供諸多便利。

雖然嵌入式系統(tǒng)已在土木工程領(lǐng)域開始大踏步的應(yīng)用，但從成本和性能上仍與廣泛運用的要求存在相當(dāng)?shù)牟罹?，需要嵌入式系統(tǒng)的持續(xù)改進。

3.2國際互聯(lián)通信技術(shù)的應(yīng)用程度更為提高

通信技術(shù)發(fā)展日新月異，伴隨計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的整合，互聯(lián)通信技術(shù)的發(fā)展為信息在國際上的高速共享和快捷傳送提供了可能性。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步深刻地改變了人類的生產(chǎn)、生活方式，然而，其在土木工程領(lǐng)域的影響尚未深入體現(xiàn)，依照“光纖定律”，未來幾年內(nèi)，廣域網(wǎng)的信息傳播速度會與局域網(wǎng)信息傳播速度相接近，人類無法明確地感知信息所在地域的差別，這一構(gòu)想會隨著技術(shù)革新而成為現(xiàn)實。

獲得信息可采用通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)存信息調(diào)用的方式，也可借由網(wǎng)絡(luò)上的信息取得儀器完成信息的采集，進而保存到網(wǎng)絡(luò)上。運用互聯(lián)通信技術(shù)，可使人類輕而易舉的掌握信息加工和處理的能力，公眾可遠程操控工程，進而完成土木工程的智能化和自動化。除此之外，在土木工程專業(yè)領(lǐng)域中，基于案例推理的專家系統(tǒng)的研發(fā)，要求土木工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互交融，然而，就目前來看，該項研究在技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用上存在較大困難，也是今后土木工程信息技術(shù)的研究方向。

3.3計算機軟件技術(shù)被大量應(yīng)用

土木工程的專業(yè)技術(shù)軟件是土木工程實現(xiàn)信息化的主導(dǎo)表達形式，特別在信息加工過程中尤為明顯。首先，智能技術(shù)的發(fā)展以及專家系統(tǒng)的應(yīng)用可作為土木工程設(shè)計的研究依據(jù)，在運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開展土木工程的模型甄別方面，智能技術(shù)同仿真、優(yōu)化技術(shù)的緊密結(jié)合會構(gòu)筑空前規(guī)模的決策支援系統(tǒng)，通過正分析、預(yù)估分析等對各類信息加以綜合判別、探析和工程比對，發(fā)現(xiàn)相應(yīng)問題及時提出最佳方案，這類技術(shù)定會在土木工程中派上用場。其次，隨著軟件技術(shù)研發(fā)手段的更新，軟件的產(chǎn)出效率獲得了顯著地提高，研發(fā)周期逐漸減縮，成本得到明顯控制，能緊密依據(jù)用戶需要快速安裝軟件，為土木工程專業(yè)類系統(tǒng)軟件的推廣奠定了牢固的根基。

4.結(jié)語

綜上所述，土木工程信息技術(shù)的快速發(fā)展顯著地提（下轉(zhuǎn)第399頁）（上接第395頁）升了土木工程領(lǐng)域中信息采集、加工和處理的水平，也從根本上變革了土木工程專業(yè)的研究方式和內(nèi)容，整體提高了土木工程的技術(shù)水平。 [科]

【參考文獻】

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篇8

關(guān)鍵詞：土木工程；信息技術(shù)；發(fā)展趨勢；探討

土木工程不單單是一種科目，也是一種技術(shù)，它的發(fā)展和演變體現(xiàn)了人類社會的轉(zhuǎn)變歷程。目前，信息技術(shù)在各領(lǐng)域的運用已開始向著普及的方向發(fā)展，電腦技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)等高精尖端技術(shù)更是贏來了發(fā)展的黃金時期，從而改變了世界的面貌。而這部分信息技術(shù)和其它尖端技術(shù)在土木工程中的運用，有著極其顯著的功效。透過電腦、通訊和人工智能技術(shù)等等對土木工程的建筑方式和建筑技術(shù)進行改善，能夠最優(yōu)配置建筑資源；保障建筑的質(zhì)量，并減少建筑投資的成本，提升土木工程的建筑質(zhì)量。同時，將信息技術(shù)與土木工程物流管控、電商等進行結(jié)合，能夠提高土木工程的管控質(zhì)量，為建筑企業(yè)創(chuàng)造新的利潤增長點。所以，對其展開研究有著巨大的現(xiàn)實意義。

一、土木工程信息化

帶有時代特征的電子技術(shù)以及信息技術(shù)對傳統(tǒng)的技術(shù)是一種顛覆，特別是對土木工程來說，對其進行信息化建設(shè)是土木工程近年來著重研究的焦點和重點。土木工程是建設(shè)各種建筑的科技的總稱。土木工程誕生的實質(zhì)意義，就是保障建筑施工的質(zhì)量以及安全，保障整體建筑能夠承受來自自然或人力的壓力。

土木工程的信息化可以形成技術(shù)創(chuàng)新，這也是土木工程化解技術(shù)困境的方式之一，也能幫助土建公司走出困境。而要想實現(xiàn)以上愿景，除了創(chuàng)新工作方法和理念外，還應(yīng)對信息技術(shù)作深入、全面的了解。

土木工程信息化實際上是指以電腦和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，牽涉到通用分組無線服務(wù)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)等衛(wèi)星定位技術(shù)；計算機輔助設(shè)計技術(shù)、CACM、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)、企業(yè)資源計劃等制圖技術(shù)和辦公自動化等電商技術(shù)。

土木工程信息化的終極目標(biāo)是在土木工程建設(shè)時期，通過策劃、勘探、設(shè)計、動工和管控，使其與信息技術(shù)相結(jié)合。它有以下幾個內(nèi)容：

（一）土木工程的實際勘探與規(guī)劃

在土木工程的設(shè)計、勘探以及制圖時，能夠融合地理信息系統(tǒng)優(yōu)化等衛(wèi)星定位技能對工程實施現(xiàn)場勘探，協(xié)助技術(shù)專家對土木工程進行改造。

（二）工程設(shè)計的擬真與優(yōu)化

土木工程在建筑構(gòu)造的設(shè)計和解析上應(yīng)充分利用電腦技術(shù)，透過擬真解析對建筑構(gòu)造進行優(yōu)化。與此同時，應(yīng)實施強度估測、構(gòu)造查驗以及通過荷載產(chǎn)生的彎矩、剪力計算來算出所需鋼筋的數(shù)量，并明確直徑。

（三）土木工程的管控

信息技術(shù)不但能對工程設(shè)計和計算給予強有力的支撐，對建筑管理來說，也有著極大的助益。在土木工程的建設(shè)上，透過信息技術(shù)對建設(shè)項目進行編排、管控以及物流監(jiān)督和管理都是可行的。

目前，地理信息系統(tǒng)技術(shù)等軟件技術(shù)不但有著較強的可操作性，而且在工程運轉(zhuǎn)的環(huán)境上，也符合土木工程的實際狀況。這部分高新技術(shù)在提升工程設(shè)計質(zhì)量上有著不小的作用，并能減短施工周期、減少工程造價以及創(chuàng)造性的開展建筑工作，其功能和作用不容小覷。

二、土木工程信息技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢

土木工程信息技術(shù)匯集了當(dāng)代工程學(xué)科、商管和企管等多個領(lǐng)域的優(yōu)勢，是高精尖端、繁雜無比的技術(shù)。而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸普及，土木工程信息技術(shù)正在向集約化、互聯(lián)網(wǎng)化以及人工智能化的模式過渡。對未來土木工程信息技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢，筆者總結(jié)出下面的內(nèi)容：

（一）三維交叉技術(shù)以及擬真技術(shù)

三維交叉技術(shù)是指在電腦中打造商品的三維模具，之后透過交叉設(shè)計軟件預(yù)設(shè)交叉流程，使客戶能透過滑鼠等交叉設(shè)施進行人機交叉的新型技術(shù)。

透過三維交叉技術(shù)能使工程技術(shù)專家對建筑的構(gòu)造有更深層次的印象，對于細微末節(jié)的處置也十分“給力”。

擬真技術(shù)就是指將物理資源轉(zhuǎn)化為理論上能夠管控的資源，以突破物理構(gòu)造的局限。在土木工程的圖像解析上，利用擬真技術(shù)能夠有效提升圖像處置的質(zhì)量。

（二）土木工程數(shù)據(jù)庫以及管控體系

伴隨信息技術(shù)深入土木工程領(lǐng)域，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫和管控體系的研究和運用不再如“空中樓閣”一般遙不可及。該數(shù)據(jù)庫與管控體系支持數(shù)據(jù)抽象化的界定、分布式、擬真環(huán)境下的多客戶并發(fā)I/O態(tài)勢的數(shù)據(jù)管控，兼容更高層次的儲蓄與查找，訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)擁有權(quán)的管控，異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的實效性查驗，體系錯誤狀況下的復(fù)原等等。

（三）嶄新的計算機輔助工程體系

電腦輔助工程是指利用電腦協(xié)助解析繁雜工程和商品的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性，并優(yōu)化構(gòu)造特性等等。

如今的電腦輔助工程技術(shù)，在功效以及計算精確度方面提升迅速。在網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境中，從土木工程的用料解析，到建筑構(gòu)造的擬真和整體構(gòu)造布局的規(guī)劃，都要用到電腦輔助技術(shù)，并以其為支撐，使建筑工程向著集約化的方向發(fā)展；同時，還不能忽略其專業(yè)特征。

（四）嵌入式體系的運用

電腦技術(shù)在各領(lǐng)域中的運用已變得越來越普及，它使嵌入式電腦在運用頻率上明顯高于以往的老舊電腦設(shè)備。

嵌入式體系是指以運用為核心，以電腦技術(shù)為支撐，軟硬件可剪裁，對功效、質(zhì)量、成本、體積、能耗等有嚴厲要求的專門的電腦體系。科學(xué)技術(shù)發(fā)展的源動力使人們的生活更加美好和舒服；因此，土木建筑工程未來將迎來“普及計算”的年代，在例如家庭互聯(lián)網(wǎng)等普及計算的范疇內(nèi)，大規(guī)模的效率高而且成本低的嵌入式體系就有了“用武之地”。

嵌入式體系的是以運用為核心的“芯片”設(shè)計和軟件開發(fā)的需求而誕生的。土木工程技術(shù)促成了嵌入式軟件的研發(fā)，嵌入式軟件又是土木工程專業(yè)學(xué)識的軟件呈現(xiàn)形式，是嵌入式體系的中心，也是土木工程信息技術(shù)的研發(fā)對象。

嵌入式軟件的具象化運用主要是對各種檢查器械和管控體系進行研究，“摩爾定律”預(yù)示著未來10年“芯片”的功效是目前的100倍。所以，未來嵌入式軟件的功效將呈幾何級數(shù)增長，即便不使其與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，也能做好目前只有在普通電腦上能做的事情。所以，土木工程整體程序的調(diào)配工作將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，運用全球定位體系和遙感體系等多種體系，它能被運用到現(xiàn)場數(shù)據(jù)的智能搜集上，并以數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)格式被儲存起來，并運用嵌入式軟件對其進行解析、整改以及轉(zhuǎn)變，使數(shù)據(jù)能夠呈現(xiàn)出人們需要的信息，并為策略的制定提供參考，更重要的是能進行智能監(jiān)督。

當(dāng)前，嵌入式體系已開始在土木工程中使用，然而不論是功效抑或成本都是阻礙其發(fā)展的元素。而嵌入式技術(shù)的成熟無疑將解決上述問題，并提升土木工程信息化程度。

結(jié)束語：

總而言之，信息技術(shù)的研發(fā)已為土木工程帶來了難得的發(fā)展契機，縱觀我國的發(fā)展情況，土木工程的信息化建設(shè)已是箭在弦上，不得不發(fā)。在信息化社會，土木工程的發(fā)展不能僅著眼于建筑物自身的安全性，也不能忽略減少成本、獲得效益的施工初衷，而應(yīng)在給人們帶來居住的舒適度后，使建筑真正體現(xiàn)人性化和智能化。

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篇9

國民經(jīng)濟中，一個重要的物質(zhì)生產(chǎn)部門就是土木工程行業(yè)。土木工程行業(yè)是勞動力就業(yè)的主要領(lǐng)域，大部分的城鄉(xiāng)勞動力就業(yè)問題都能得到解決。由于土木工程中所需要的材料以及設(shè)備無論從數(shù)量上還是品種上都會牽扯到很多不同的行業(yè)，所以，土木工程行業(yè)在國民經(jīng)濟的發(fā)展中還是起著不可忽視的作用的。中國的經(jīng)濟一直是處于高速發(fā)展的狀況：國民經(jīng)濟的年增長率保持在7%以上，光城市比率就高達40%左右；社會的固定資產(chǎn)每年增高的近5萬億元人民幣中60%是依靠建設(shè)行業(yè)來達到的；新建項目中每年的建筑面積會高達20億平方米。為了使國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的目標(biāo)快速完成，國家需培養(yǎng)大量高素質(zhì)的土木工程人才。人才的培養(yǎng)主要是通過教育、培訓(xùn)等兩種手段來實現(xiàn)的。而成人高等教育是必須要格外強化的一種不可忽視的教育模式。20世紀很快就會過去，迎來新的21世紀，在此期間，培養(yǎng)土木工程的專業(yè)人才既面臨著新的挑戰(zhàn)又面臨著很多機遇。所以，在成人土木工程的高等教育改革中，面臨著一個重要的組成部分就是怎樣去培養(yǎng)新的土木工程專業(yè)人才，去規(guī)劃新人才的標(biāo)準(zhǔn)又是什么。

二、相關(guān)狀況分析

(一)土木工程專業(yè)人才的現(xiàn)狀分析

全國目前共有13萬個建筑企業(yè)，其中包括7萬多個是施工企業(yè)的，1萬3千多個是勘察設(shè)計單位的，3萬1千多個是開發(fā)商的，而咨詢服務(wù)型企業(yè)僅近2萬個。但是土木工程行業(yè)從業(yè)人員卻高達5500多萬人，占全行業(yè)從業(yè)人員的70%以上，但其中專業(yè)的人才僅占15%左右，3%左右是管理人員所占比例。一線作業(yè)人員中高中以上學(xué)歷的人員占比例竟不到10%，經(jīng)過專門的技能培訓(xùn)的人員同樣沒有達到10%。施工工人中的技師和高級技師更是少的可憐。

(二)土木工程專業(yè)人才需求狀況分析

我國土木工程人員現(xiàn)在出現(xiàn)了兩種極端的狀況：一種是“人滿為患”，另一種是“人才短缺”?！盎肌钡氖鞘┕と藛T素質(zhì)不夠高，“缺”的是高層次的技術(shù)人員和管理人員以及高技能的技術(shù)人員。土木工程行業(yè)的經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變了，建筑科技也持續(xù)進步了，因此，總部急需要引進大量有高素質(zhì)，高水平的技術(shù)人員。目前建筑的施工、裝飾、設(shè)備以及建筑的智能化等4個專業(yè)領(lǐng)域都大量的出現(xiàn)了人才短缺狀況。建筑與市政在未來的十年中關(guān)于建筑施工、裝飾、設(shè)備以及建筑的智能化等專業(yè)領(lǐng)域均需要引進大量的高素質(zhì)從業(yè)人員。其中建筑施工中包括約60萬人的技術(shù)管理人員，213萬人左右的高級技工，技師與高級技師大約有4.3萬人；建筑裝飾中平均每年需增大概15萬人的技術(shù)管理人員，大概需要9.2萬人的高級技工，技師和高級技師大概需要1.7萬人；建筑設(shè)備中每年需增10萬人左右的專業(yè)技術(shù)管理人員，3.6萬人左右的高級技工，1萬人左右的技師與高級技師；關(guān)于建筑智能化方面的人員每年至少需增加5萬人。

(三)土木工程成人教育的現(xiàn)狀

現(xiàn)如今整個教育領(lǐng)域的核心就是成人的高等教育，尤其是在現(xiàn)代社會飛速發(fā)展的同時，對人力資源的開發(fā)也在不斷的加深，并且在條件允許的情況下進行對勞動者終身的教育。成人高等教育不同于其他形式的教育，可以不受時間以及空間的限制接受適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容。因此,就現(xiàn)狀的國民教育，成人高等教育成為最具有潛力的發(fā)展部分。市場經(jīng)濟的體制在變革，經(jīng)濟全球化在進展，國家相關(guān)部門也開始看重職業(yè)的資質(zhì)與執(zhí)業(yè)資格的管理制度。目前，在培養(yǎng)土木工程人才的成人高等教育中出現(xiàn)了一些問題，比如，教學(xué)單位的輕質(zhì)量，重利益；學(xué)員高文憑，低能力；教師責(zé)任心差；各項管理不規(guī)則等。除此之外，還出現(xiàn)了成人高等教育的入學(xué)門檻低，各種矛盾無法得到妥善處理等問題。國家急需高素質(zhì)工程師，企業(yè)急需高技能工程師，但是成人高等教育卻不培養(yǎng)高素質(zhì)高技能的工程師，而培養(yǎng)出的工程師卻是學(xué)科工程師。因此，土木工程成人高等教育培養(yǎng)的人才不符合社會企業(yè)的需求而產(chǎn)生的矛盾才是主要的矛盾。導(dǎo)致這一主要矛盾產(chǎn)生的問題是多方面的，其中包括土木工程成人高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)不明確，教師缺乏實戰(zhàn)經(jīng)歷，企業(yè)不接受短期的實習(xí)等。

三、基于職業(yè)特色的成人土木工程教育實施策略

(一)改進教學(xué)方法

教學(xué)中要明確，知識，思維，方法至關(guān)重要。注意教學(xué)要分為四階段導(dǎo)學(xué)—講授—討論—評析，做任何事情都要達到一個“精”字，要點、重點、疑點、難點要分清。記住知識是基礎(chǔ)，思維是關(guān)鍵，創(chuàng)新更重要。詳細步驟有以下幾點：第一，拒絕灌輸式、填鴨式、等規(guī)規(guī)矩矩的教學(xué)方式，鼓勵學(xué)子采用啟發(fā)討論式、探究式等積極的思考方式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和自主創(chuàng)新的意識，使學(xué)生對學(xué)科敢興趣，拒絕重理論，輕實踐的教學(xué)思維模式，不僅讓學(xué)校成為傳授知識的場所，而且變成能力訓(xùn)練的基地。第二，抓住基礎(chǔ)與提高素質(zhì)，培養(yǎng)實踐能力，不斷挖掘?qū)W生的潛能，增強學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力。第三，不要僅限于傳授知識，而要在傳授知識的基礎(chǔ)上獲取新的知識，“發(fā)現(xiàn)型”的創(chuàng)造新知識。把教學(xué)過程的重點轉(zhuǎn)移到提高學(xué)生創(chuàng)新能力和培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力上。不能擠兌考試，反而要注重考試。在考試的內(nèi)容或方式上嘗試開、閉卷結(jié)合的考試形式。不能僅滿足于通過學(xué)生獲得知識的多少來評估教學(xué)的質(zhì)量，而是指導(dǎo)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中，不斷去發(fā)現(xiàn)、提出并解決問題。不僅讓學(xué)生增加知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新的能力。把握好創(chuàng)新教育與知識教育二者的關(guān)系，因為二者是相輔相成的，同時掌握知識的多少是會影響創(chuàng)新能力的大小的。創(chuàng)造愉快的教學(xué)氛圍，樹立良好的榜樣，把教師在學(xué)生心目中的權(quán)威、知識載體的形象轉(zhuǎn)化為指導(dǎo)者、幫助者、朋友的好形象。運用BS(BrainStorm-ming)法教學(xué)，增強課堂討論與評圖的步驟，讓學(xué)生充分的發(fā)揮想象力，激發(fā)學(xué)生的靈感，使學(xué)生冒出創(chuàng)新的火花，保護學(xué)生高漲的創(chuàng)新熱情，寬容失敗，培植學(xué)生的好奇心與求知欲，為學(xué)生開發(fā)潛能創(chuàng)造良好的壞境。

（二）建設(shè)高質(zhì)量的教師隊伍

要想推進知識的創(chuàng)新，就必須要創(chuàng)建高質(zhì)量的教師隊伍。高校教師不僅要傳播知識，而且要積極的研究新問題，進行探索、創(chuàng)造以及應(yīng)用知識。俗話說的好——名師出高徒。只有教師具備了較強的創(chuàng)新水平，才會培養(yǎng)學(xué)生擁有較高的創(chuàng)新能力。創(chuàng)建高質(zhì)量的教師隊伍應(yīng)注意以下幾個方面:第一，教師應(yīng)強化創(chuàng)新觀念并提高創(chuàng)新水平，積極開展培養(yǎng)創(chuàng)新能力的活動，著重傳授專業(yè)課知識，在組織教學(xué)內(nèi)容，運用教學(xué)手段以及探索教學(xué)方式等方面都要追求創(chuàng)新。第二，合理配置師資力量，課程組成員不僅具備教師的資格，而且還要具備工程師的資格，理論方面不僅擁有較高的教學(xué)水平，而且較強的實踐能力也是要具備的。師資隊伍結(jié)構(gòu)中不僅要有強大的專職教師力量，而且聘請教學(xué)水平高、教學(xué)經(jīng)驗豐富和知名度高的兼職教師也是相當(dāng)有必要的。有條件的可以時常邀請國內(nèi)的知名人士、高級的管理人員、大型設(shè)計院以及建筑公司的高級技術(shù)人員到學(xué)校和學(xué)生進行交流。第三，履行“三評”競爭機制，綜合學(xué)生的測評以及名師的點評，有利于提高教學(xué)的水平以及優(yōu)化師資隊伍，促進教師工作的積極性與創(chuàng)造性。

(三)有效管理教學(xué)過程

制定良好的教學(xué)管理規(guī)章制度并且建立完整的管理服務(wù)體系，是為了能夠讓教學(xué)的活動更加有序、有效的進行。保證良好的教學(xué)質(zhì)量，就要耐心的做出教學(xué)的計劃與編制好教學(xué)的大綱，選好教材和輔導(dǎo)資料，更重要的是選好教學(xué)老師。教師在授課時應(yīng)當(dāng)把教材中的教學(xué)大綱、教學(xué)的進度表、學(xué)習(xí)的指導(dǎo)書以及實驗的指導(dǎo)書等相關(guān)材料提前交給學(xué)生，以便學(xué)生做好充分的預(yù)習(xí)，也能充分的保證其面授時間,利用好時間可以每學(xué)期給學(xué)生面授2次。要嚴格遵守教學(xué)計劃，從任課教師、教學(xué)內(nèi)容、方法以及手段上保證教學(xué)的高質(zhì)量。建立高等教育的教學(xué)監(jiān)督制度并對教學(xué)的質(zhì)量進行監(jiān)督和指導(dǎo)。對教學(xué)的所有課程安排測驗或考試的環(huán)節(jié)。試題應(yīng)當(dāng)以教材或教學(xué)大綱為核心。每個課程必須要有標(biāo)準(zhǔn)的A、B兩套試題，并且要帶有標(biāo)準(zhǔn)(參考)答案以及評分的標(biāo)準(zhǔn)。主考人員與監(jiān)考人員要嚴格監(jiān)考，應(yīng)盡職盡責(zé)，有效的處理好違紀違規(guī)等行為并記錄監(jiān)考的內(nèi)容。關(guān)于沒有正當(dāng)理由就缺考的學(xué)生或是違反考試紀律的學(xué)生，要嚴格按照有關(guān)規(guī)定處理。主講教師應(yīng)公正地按照評分標(biāo)準(zhǔn)給學(xué)生評定成績。成人高等教育中學(xué)生的個體差異很大，其中他們的年齡、學(xué)歷、知識水平、實踐經(jīng)驗、社會閱歷、求學(xué)目的、工作性質(zhì)、家庭情況等都是有很大區(qū)別的。要想取得不錯的佳績，應(yīng)該創(chuàng)建選課系統(tǒng)，制定模塊式的教學(xué)計劃，實行學(xué)分累計等制度，另外還可根據(jù)土木工程畢業(yè)班的特點設(shè)置有關(guān)環(huán)節(jié)。因此，該專門設(shè)立領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)并安排指導(dǎo)教師，認真組織答辯并評定成績。設(shè)計的圖紙有多種樣式，其中包括總平面圖、分層平面圖、立面圖、剖面圖、基礎(chǔ)平面圖以及部分的基礎(chǔ)詳圖、樓面或?qū)用娼Y(jié)構(gòu)平面布置圖、配筋圖、構(gòu)件詳圖等等；結(jié)構(gòu)的設(shè)計說明也應(yīng)達到規(guī)定的要求。

篇10

關(guān)鍵詞：土木工程；施工技術(shù)；創(chuàng)新

中圖分類號：E271 文獻標(biāo)識碼： A

引言

土木工程作為建筑工程中的一個重要組成部分，加強其技術(shù)創(chuàng)新是社會發(fā)展的必然要求。建筑工程是一個技術(shù)含量高的綜合性學(xué)科，里面含有幾十個分部分項工程，每個項目都有其相應(yīng)的技術(shù)要求。不同的項目其技術(shù)力量的發(fā)展可以為后續(xù)的施工工序帶來較大的影響。因此建筑工程施工技術(shù)創(chuàng)新不是一個單一的工作，而是貫穿于整個工程建設(shè)的全過程，做好技術(shù)創(chuàng)新對工程建設(shè)的進行、工作效率的提高、公司利益的最大化都有較大的意義。

一、土木工程施工技術(shù)的重要性概述

（一）推動工程的生產(chǎn)效率

土木工程的施工技術(shù)在自動化。機械化和智能化的輔助作用下，能夠降低不必要的人工費用管理成本，以及機械費用，使工程施工技術(shù)在科技發(fā)展的推動下，使經(jīng)濟效益最大化，把科學(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力，滲入到各個施工環(huán)節(jié)中去，提高土木工程的生產(chǎn)效率。

（二）推動建筑工程施工自動化進程

土木工程的施工技術(shù)是工程項目建設(shè)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工技術(shù)的創(chuàng)新，促進了土木工程的飛躍，進入了高速發(fā)展的時期，傳統(tǒng)的建筑施工并不能滿足當(dāng)前建設(shè)工程的發(fā)展需要，因此，自動化便成了建筑業(yè)發(fā)展的主要方向，比如互換性和流水線的活動，工廠化和標(biāo)準(zhǔn)化的成套技術(shù)等，都為我國的建筑自動化提供了必要可行的途徑。

（三）促進能源節(jié)約的重要手段

土木工程的施工技術(shù)是人類生產(chǎn)力發(fā)展的重要方法之一，隨著人類對生存環(huán)境的關(guān)注度加強，社會生態(tài)化的需要日益重要，在建筑施工過程中生態(tài)化已經(jīng)成為必然趨勢，施工技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新和改進應(yīng)時順勢，在土木工程的過程中，施工技術(shù)可以充分利用現(xiàn)有資源，得用節(jié)能環(huán)保材料，運用自動化技術(shù)，防止工程施工過程中產(chǎn)生污染環(huán)境和破壞生態(tài)的不利因素的發(fā)生，力求做到節(jié)能減排，促進生態(tài)平衡。

二、土木工程發(fā)展中存在問題的原因

（一）理論知識的缺乏以及科技投入的欠缺

嚴格意義上講：土木工程指的是一切與水、土相關(guān)的建筑規(guī)劃與工程施工活動，土木工程設(shè)計領(lǐng)域廣泛，包括非線性分析、最優(yōu)控制、系統(tǒng)識別、反饋分析等一系列內(nèi)容，是一項非常復(fù)雜的活動，需要對其投入很大的精力進行研究。但目前我國對土木工程的研究還停留在個別的基礎(chǔ)理論以及應(yīng)用技術(shù)上，對關(guān)于土木工程的系統(tǒng)性科學(xué)理論與集成管理理論的研究存在著明顯的不足，這就使我國的土木工程技術(shù)水平相對于世界水平來說依然有所欠缺。系統(tǒng)性、科學(xué)性的理論指導(dǎo)對土木工程施工技術(shù)的發(fā)展十分重要，這也恰恰是我國在土木工程領(lǐng)域最缺乏的部分，因此理論知識的缺乏以及科技投入的欠缺成為了我國土木工程發(fā)展的一大限制性因素。

（二）土木工程驗收標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不完善

目前我國土木工程的驗收標(biāo)準(zhǔn)以及施工規(guī)范還不是很完善，舊有的一般性的驗收標(biāo)準(zhǔn)以及施工規(guī)范，由于其指導(dǎo)理論的不完善，已經(jīng)無法適應(yīng)社會的發(fā)展，這時，深入的科學(xué)研究在土木工程領(lǐng)域里開始變得重要起來。由于我國土木工程的驗收標(biāo)準(zhǔn)以及施工規(guī)范缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性，其中一些甚至已經(jīng)脫離了實際，這就使得這些標(biāo)準(zhǔn)無法繼續(xù)滿足社會的需要，因而無法促進土木工程的發(fā)展。

（三）土木工程管理體制不完善

土木工程由于其工程量大、施工周期長、所需的勞動力多、投資量大、材料設(shè)備耗用量大等特點，使得我國對其實行的管理工作變得十分復(fù)雜，同時有由于我國對土木工程領(lǐng)域的研究的欠缺，導(dǎo)致了我國在這一領(lǐng)域的發(fā)展并不是十分的迅速，并且一直無法形成一套完整的管理體制。管理體制不完善導(dǎo)致土木工程中出現(xiàn)的問題逐漸增多，尤其是由于目前實行的承包制工程施工形式所導(dǎo)致的多頭的管理問題顯得尤為嚴重。

三、土木工程施工創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用

（一）科學(xué)監(jiān)理技術(shù)的應(yīng)用

在土木工程的技術(shù)創(chuàng)新中，監(jiān)理技術(shù)的創(chuàng)新是一個重要的方面，并且也是必不可少的一個過程，對于土木工程來說具有很大的促進作用。通過實施科學(xué)的監(jiān)理技術(shù)，從而保證土木工程施工技術(shù)的真正落實，并且在實際的工程中良好的開展和應(yīng)用。在土木工程中，科學(xué)監(jiān)理技術(shù)是一個非常重要的管理手段，土木工程若沒有必要的管理技術(shù)，就會想一盤散沙，那么要進行施工技術(shù)的創(chuàng)新就是天方夜譚。

（二）低碳建筑技術(shù)的應(yīng)用

低碳建筑技術(shù)是土木工程施工中創(chuàng)新技術(shù)的一項重要要求，也是現(xiàn)代建筑的發(fā)展趨勢。在完善資源評估和技術(shù)評價體系基礎(chǔ)上，開展此項技術(shù)，應(yīng)用新能源與可再生資源，在建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低碳甚至是零碳排放。在建筑領(lǐng)域應(yīng)用新技術(shù)，改變當(dāng)前碳基主導(dǎo)型的建筑電力消耗結(jié)構(gòu)。目前，太陽光電、光熱和采光遮陽、通風(fēng)等建筑技術(shù)的融合應(yīng)用促進了低碳產(chǎn)業(yè)體系的發(fā)展。

（三）信息技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)今的世界處于科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的年代，信息經(jīng)濟時代改變了傳統(tǒng)的管理模式，并且應(yīng)用于各個領(lǐng)域。信息經(jīng)濟時代的“技術(shù)創(chuàng)新”必將導(dǎo)致“技術(shù)觀”的轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)的土木工程技術(shù)由于其局限性，難以滿足新技術(shù)的要求，因此，土木工程的施工需要融合信息技術(shù)才能夠更加滿足于市場發(fā)展的需求。建筑工程技術(shù)人員要重新思考與分析新技術(shù)的對象、目的和結(jié)果等問題，形成新的建筑施工信息技術(shù)觀。

四、施工技術(shù)的發(fā)展方向

（一）環(huán)保方向發(fā)展

建筑施工設(shè)計的目標(biāo)，設(shè)計的進程和施工的整個過程，都必須考慮到對生態(tài)環(huán)境的影響，盡量減少污染，減少能量的消耗，選擇適當(dāng)環(huán)保的建筑材料和技術(shù)設(shè)備。

1.降塵的技術(shù)創(chuàng)新

傳統(tǒng)的降塵措施是采用灑水車來清洗工地的路面和灑水濕潤，但是這種需要花費大量的人工和水量，并且效果不是很好。

灰塵的途經(jīng)主要現(xiàn)場的灰土太多，在起風(fēng)或者有車輛經(jīng)過的時候，就會飛起而形成灰塵。最有效的突進就是在現(xiàn)場對裸土進行覆蓋或者綠化種植，將這些松散的土體進行固化，同時還可以美化現(xiàn)場的環(huán)境。

2.降噪的技術(shù)創(chuàng)新

工地噪音的主要來源是大型的施工機械和設(shè)備運行發(fā)出的聲音。因此在新型的施工技術(shù)中，應(yīng)該采取從源頭上降低噪音：即選用噪音低的設(shè)備，而且可以加裝降噪器和穩(wěn)定設(shè)備的基礎(chǔ)來減少噪音產(chǎn)生，特別是對于木方$鋼筋等加工機具，可以采用設(shè)置隔音棚內(nèi)作業(yè)的方式來降低噪音。還可以在現(xiàn)場設(shè)置噪音檢測點，隨時監(jiān)測工地噪音的情況，來及時對相關(guān)工序進行調(diào)整安排。

3.建筑垃圾的技術(shù)創(chuàng)新

建筑工地往往會產(chǎn)生較大的垃圾，按照狀態(tài)可以分為固體垃圾、液體垃圾、氣體垃圾等。處理這些垃圾需要較大的成本，且由于工程建設(shè)時間較長，這些垃圾的處理也成了一個長久性的難題。

我們可以根據(jù)垃圾類型的不同，采取回收利用和掩埋、固化等方式，將其進行處理，可以減少成本的投入，而且可以形成長久的處理方式。

（二）復(fù)雜化方向發(fā)展

目前，我國的建筑業(yè)處于迅猛發(fā)展的階段，傳統(tǒng)的機械制造、運輸、園藝、地質(zhì)勘察、冶金等活動也不斷被應(yīng)用于建筑施工設(shè)計中。因此，這些外沿學(xué)科的相應(yīng)的技術(shù)形態(tài)也被納入了建筑技術(shù)體系，無限擴張了建筑施工技術(shù)的外延，體現(xiàn)了建筑施工技術(shù)的包容性和綜合性，而復(fù)雜性是建筑施工技術(shù)綜合性和包容性積累的結(jié)果。

（三）高新技術(shù)方向發(fā)展

建筑施工技術(shù)的高技術(shù)化發(fā)展基本的表現(xiàn)形式是新技術(shù)革命成果向建筑領(lǐng)域的進行全方位和多層次滲透，凸顯了現(xiàn)代特征。這樣的滲透推動者建筑施工技術(shù)體系內(nèi)涵與外延的快速拓展。出現(xiàn)了功能多元化、驅(qū)動電力化、布局集約化、控制智能化、操作初械化、結(jié)構(gòu)精密化、運轉(zhuǎn)長壽化的高新技術(shù)化發(fā)展趨勢。新技術(shù)是建筑施工高新技術(shù)化發(fā)展的一個基本的形式，研究主要包括有空間結(jié)構(gòu)技術(shù)、開發(fā)建筑節(jié)能技術(shù)、建筑地下空間技術(shù)等。尤其是計算機的應(yīng)用更是大大提高了建筑施工工程的建設(shè)技術(shù)、信息服務(wù)和科學(xué)管理的水平。

結(jié)束語

土木工程施工技術(shù)在工程實踐中有著重要的地位，其建設(shè)是一項綜合性的工程，尤其對質(zhì)量和安全性要求很高，這些都取決于施工技術(shù)。近年來，隨著土木工程行業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)新施工技術(shù)從多角度、全方位、立體化等方式應(yīng)用于土木工程行業(yè)中，并融合世界建筑行業(yè)先進施工技術(shù)與先進科技，進一步促進了施工技術(shù)的發(fā)展，基本可以滿足現(xiàn)階段我國土木工程行業(yè)的需求。因此，在土木工程的發(fā)展中，施工技術(shù)也必須進行不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，完善施工工藝，提升設(shè)計水平，強化控制管理等，為土木工程施工技術(shù)的創(chuàng)新提供豐潤的發(fā)展環(huán)境及深遠的發(fā)展空間，在滿足社會需要的同時，推動社會的發(fā)展。

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