土木工程中級論文范文

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第1篇

1.1鋼結構較強的便捷性

鋼結構采用的材料相對比較簡單，一般也都是成材，在進行加工的時候也比較便捷，在土木工程鋼結構施工的過程中，一般會選擇精確度相對很高的構件，這樣在施工時，施工人員就可以在施工現場進行構件的拼裝，使用螺絲進行安裝就可以，不僅使施工更加的方便，又使施工的周期縮短，同時，鋼結構在安裝完成后，再重新進行改裝的過程也是比較便捷的。

1.2鋼結構的節能環保性較高

在建筑領域中，能源的消耗比較大，土木工程項目也不例外。但是鋼結構在土木工程中的應用可以有效的控制這一點，鋼結構的施工主要是以鋼筋為主要材料，而鋼筋具有可回收性，因此，在建筑物拆除之后，大部分的鋼結構都是可以回收利用的，這就有效的降低了能源的消耗情況，也避免了對環境的再次污染。

2鋼結構在土木工程中施工技術要點

2.1充分的做好鋼結構施工前的準備工作

在土木工程進行鋼結構施工前期，監理人員要充分的做好施工前的準備工作，不僅要對工程圖紙進行仔細認真的了解，同時還要詳細的了解工藝流程，充分的掌握施工過程中會遇到哪些技術難點。此外，還應該對圖紙進行仔細、認真的研究，對圖紙中可能出現的一些問題要及時的向上級報告，針對出現的問題，要及時的進行解決，確保鋼結構施工過程中不會出現失誤。

2.2塔吊在鋼結構施工中的使用技術

在土木工程項目的整個施工過程中，塔吊對鋼結構的施工有著重要的影響，在鋼結構施工的過程中，對于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物體，塔吊對其都有著很強的適應能力。一般情況下，鋼結構施工都采用的是內爬式塔吊，可以從整體上降低鋼結構的使用成本。

2.3焊接技術在土木工程鋼結構施工中的應用

在進行土木工程鋼結構施工時，具有工程總量大、形式復雜、質量要求較嚴格、施工周期相對較短等特點，焊接作業對土木工程鋼結構的施工質量有著決定性作用，直接的影響了整個土木工程項目的安全性與穩定性。隨著科學技術的不斷變化發展，土木工程的高層鋼結構的空間定位已經可以做到，高層焊接技術的誤差值限制在9mm之內，施工效果比較明顯。

2.4吊裝技術在土木工程鋼結構施工中的應用

吊裝技術在土木工程鋼結構施工的應用有著重要的影響。在進行吊裝作業的時候，吊裝質量的好壞、吊裝速度的快慢對整個鋼結構施工都有著決定性的影響。因此，在進行土木工程鋼結構施工前期，要對吊裝的分布區域與施工工藝有計劃的制定出來，在進行吊裝作業設計過程中，要全面的考慮整個土木工程結構施工的平面設計圖、建筑物的立體構造、建筑內部的構造形式、塔吊的使用數量與位置分配、以及工程施工環境等等方面的因素，從而全面的展開綜合性、系統性的設計分析。

3提高土木工程鋼結構施工質量的分析

3.1加強鋼結構施工的設計與技術指導

鋼結構施工技術管理體系要不斷的完善，要嚴格的保證鋼結構施工的質量，要根據相關規定的標準對施工方案進行嚴格的審查，對于施工現象的工作人員是否是持證上崗的情況也要嚴格的審查，對于鋼結構施工的整體過程進行有效的技術指導，對于鋼結構的安裝與連接過程也要進行有效的把控，避免偏差過大的現象出現，確保鋼結構在施工的過程中能夠正常、順利的進行。另外，還要根據鋼結構的建筑自身的特點提出合理的施工方案，有效的施工流程、以及精準的施工參數等。還要聘請一些比較專業的人員，對施工人員進行技術培訓，從而使施工人員的技術水平不斷的提高，保證鋼結構施工能夠有效的、高質量的完成。

3.2科學、合理的采用施工設備

施工單位要根據土木工程鋼結構的施工特點，將質量較好的鋼結構施工設備有效的在土木工程中應用，不僅要滿足鋼結構施工的技術要求，操作性較強，同時，還要滿足工程施工成本節約的目的。對需要進入施工場地的設備要嚴格的檢查，對于設備的質量證書與實際的功能都要進行嚴格的審查，決不能因為價格低就選擇使用，要嚴格的確保工程配用設備的質量水平。

3.3確保鋼結構構件質量檢查工作的有效性

隨著鋼結構在土木工程施工中廣泛應用，鋼結構構件的加工過程也在也在不斷的發展，但是，對于鋼結構構件的質量確不能符合標準，這就要求土木工程施工企業在鋼結構構件進入施工場地時，要對其質量進行嚴格的檢查工作，對構件的尺寸大小、檢驗報告等等都要詳細的檢查，對于鋼結構施工過程中構件質量要嚴格的把控，從而使鋼結構施工質量可以有效的提高。

3.4對施工質量安全進行嚴格的監管

土木工程項目的有效施工，對人民群眾的生命財產安全有著重要的保證，在土木工程鋼結構施工的過程中，要確保施工的質量安全監管工作，一是，在鋼結構施工中要特別注重施工的安全性，對施工人員進行不定期的安全教育與技術培訓，并且，在施工的過程中設置防護網、安全帶等一些安全的防護措施，施工的工作人員也必須每人都佩戴安全帽；二是，工程的施工質量安全，在整個施工過程中，要不間斷的對施工質量與施工效果進行有效的檢查，防止在施工的過程中出現問題，盡可能的避免施工質量安全事故的發生幾率。

4結語

第2篇

關鍵詞：虛擬現實技術土木工程可視化計算

一、引言

隨著我國經濟的穩步增長和基礎建設規模的加入，建設項目的規模越來越大、結構形式日益復雜，對土木工程學科管理的科學性、精確性要求越來越高。實現土木工程的信息化、智能化、可視化和集成化成為土木建筑工程項目管理現代化的要求和本領域的研究熱點。虛擬現實技術(VirtualReality,VR)是綜合性與集成性極強的高新技術，在軍事、醫學、設計、藝術、娛樂等多個領域都得到了廣泛的應用。土木工程中的虛擬現實技術涉及土木工程領域的各個學科，已顯示出一定的實用性，技術潛力十分巨大，應用前景非常廣闊[1]。

二、虛擬現實技術及其特點

虛擬現實技術，又稱靈境技術，是20世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術。它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術分支，大大推進了計算機技術的發展。VR技術是把抽象、復雜的計算機數據空間轉化為直觀的、用戶熟悉的事物。它的技術實質在于提供一種高級的人機接口。利用VR技術所產生的局部世界是人造和虛構的，并非是真實的，但當用戶進入這一局部世界時，在感覺上與現實世界卻是基本相同的。因此，虛擬現實技術改變了人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現狀，給用戶提供了一個趨于人性化的虛擬信息空間。它以模擬方式為使用者創造了一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維圖像世界，在視、聽、觸、嗅等感知行為的逼真體驗中，使參與者可直接參與和探索虛擬對象所處環境的作用和變化，仿佛置身于現實世界中。一個身臨其境的虛擬環境系統是由包括計算機圖形學、圖象處理與模式識別、智能接口技術、人工智能技術、多傳感器技術、語音處理與音像技術、網絡技術、并行處理技術和高性能計算機系統等不同功能、不同層次的具有相當規模的子系統所構成的大型綜合集成環境。所以，虛擬現實技術是綜合性極強的高新信息技術。虛擬現實技術具備以下三個方面的特性。

1．沉浸性

虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像，使用者戴上頭盔顯示器和數據手套等交互設備，便可將自己置身于虛擬環境中，成為虛擬環境中的一員。使用者與虛擬環境中的各種對象的相互作用，就如同在現實世界中的一樣，一切感覺都是那么逼真，有一種身臨其境的感覺。

2．交互性

虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互，而且能夠通過特殊頭盔、數據手套等傳感設備進行交互。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能，就能對虛擬環境中的對象進行考察或操作。

3．多感知性

由于虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬環境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達到身臨其境的感受。

三、虛擬現實技術在土木工程中的應用

1．虛擬現實技術在土木工程中的應用前景

在土木工程中，長期以來人們不得不用抽象的概念表示非常豐富的內容，如用平面圖、剖面圖、立面圖等平面圖形成一些規定的符號來表示三維的立體建筑，用比較抽象的圖形和精練的語言來描述復雜的場景，以傳遞大量的信息。但這一種信息處理與傳遞方式受到信息接受者所從事的職業、知識結構及理解能力的影響，交流起來非常困難。

VR技術的發展為我們克服這一困難提供了極其有效的手段。用虛擬現實既能表示真實的世界，也可以表示虛擬的世界。表示真實世界時，可以突破物理空間和時間的約束，做到能“超越現實”；在表示虛擬世界時，又能使其中的虛擬物體表示出三維逼真感，以達到身臨其境的感受，最后形成一種“人能沉浸其中、超越其上、進出自如、交互作用的三維信息空間”。VR技術為用戶提供了一種新型的人機接口，它利用計算機生成交互式三維環境，不僅使參與者能夠感受到景物或模型的逼真存在，并且對參與者的運動和操作做出實時準確的響應。

2．虛擬現實技術在土木工程中的應用領域

由于具有上述的優勢特征，虛擬現實技術在土木工程中得到了廣泛的應用，并且具有廣闊的應用前景。現階段，虛擬現實技術在土木工程中的應用主要有以下幾個方面[2]。

（1）在虛擬施工過程和施工結構計算中的應用[3]

在實際工程施工中，復雜結構施工方案設計和施工結構計算是一個難度較大的問題，前者難點關鍵就在于施工現場的結構構件及機械設備間的空間關系的表達；后者在于施工結構在施工狀態和荷載下的變形大于就位以后或結構成型以后。

基于虛擬現實的復雜結構施工方案設計是指利用虛擬現實技術，在虛擬的環境中，建立周圍場景、結構構件及機械設備等的三維CAD模型（虛擬模型），形成基于計算機的具有一定功能的仿真系統，讓系統中的模型具有動態性能，并對系統中的模型進行虛擬裝配，根據虛擬裝配的結果，在人機交互的可視化環境中對施工方案進行修改。復雜結構施工涉及的因素較多，起重機的布置位置、高度，纜風繩著力點的選擇，構件堆場的位置，起重機的開行路線，構件起吊路線等，都是施工方案設計必須考慮的問題。若對這些問題考慮得不夠，則工程施工的進度、成本等都會受到影響，甚至導致安全事故的發生。

建筑結構施工前往往要對施工方案進行受力狀態復核。如在大跨空間結構施工中，不僅要考慮施工過程的安全性、可行性，還要考慮結構本身在施工過程中安全性、可靠性。某展覽中心，鋼結構屋蓋支承在鋼桅桿上，桅桿兩端為錐形，與下部混凝土結構鉸結。為了減小鋼桁架的變形，更為了維持結構的穩定，在鋼屋蓋桅桿和混凝土之間，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、穩定索)和撐桿，形成一個穩定的結構體系。在鋼結構的施工中，不同的支撐方案、不同的拼接方案，在結構的不同部位會引起不同的效應，而隨著連接桿件的安裝，這些施工階段的應力將殘余在結構部位上，并影響到最終的結構受力安全性；并在結構就位過程中，有可能失穩和變形。這就需要進行施工過程的精確分析。用虛擬現實技術可以對不同的方案，在短時間內做大量的分析，從而保證施工方案最優化。

（2）在工程項目招標投標中的應用

建筑業是我國的支柱產業，建筑市場的過度競爭已是長期的事實。現代建筑工程項目的運作，業主處于絕對有利的地位。在有限的時間內，如何使業主和評標的專家很好地了解招投標文件的編制和被認可的程度直接關系到承包商有沒有中標的機會。因此，承包商在注重投標文件的技術可行、報價合理的同時，也非常注重投標文件的包裝。尤其是大型工程、國家重點工程和國際工程的招標投標，往往在項目企劃階段就已經開始這方面的運作[4]。

借助虛擬仿真系統，把不能預演的施工過程和方法表現出來，不僅節省了時間和建設投資，而且不用項目經理的現場答辯，方案的優劣就一目了然。這無疑大大增加了承包商中標的幾率。

（3）在可視化計算領域的應用

可視化計算將是今后一個重要的發展方向。在科研中，人們會遇到大量數據，為從中得出有價值的規律和結論，需要對龐大的數據量進行認真分析。對科學計算取得的數據進行可視化加工或三維圖形顯示，可通過交互改變參數來觀察計算結果的全貌及其變化，實現參數化及可視化計算，虛擬現實技術產生了飛躍式的發展。

在運用有限元法進行結構分析時，利用虛擬現實技術則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點力的大小，用不同顏色表示出不同的等力面；也可以任意變換角度，從任何點去觀察。還可以利用VR的交互性能，實時修改各種數據，以便對各種方案及結果進行比較。這樣就使工程師的思維更加形象化，概念更易于理解。把可視化計算技術應用于超大型復雜結構的設計、工程控制和結構分析中，將增強計算軟件的前后置處理能力。例如，在橋梁工程控制和結構分析的可視化計算中，倒退(拆)分析結構倒拆動態演示、結構理想施工線型顯示、施工階段主梁形心線的設計曲線和實測擬合曲線的顯示、前進分橋結構拼裝動態演示、施工預告圖形顯示、主梁內力圖顯示、危險截面應力分布圖顯示等等。更重要的是能借助圖形或圖像來進行實時動態地控制結構的重分析和獲取施工控制數據，同時能實時動態演示和控制設計和施工的過程。

四、結語

虛擬現實技術在不斷發展，專用于計算機圖形和多媒體信息處理的高性能DSP芯片可使處理能力提高上百倍，三維圖形算法和參數化建模算法等可使虛擬現實技術更加成熟。目前，虛擬現實技術還有很多不完善的地方，尤其在土木工程的研究方面，我們應努力建設虛擬現實技術實驗室，開發有價值的虛擬現實工程系統，使其在工程設計、施工、管理和可視化計算等方面得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1]張躍．土木工程中的虛擬現實技術[N]．科技日報．1997年6月23日．

[2]沈金良．虛擬現實技術在工程設計中的應用[J]．科技交流，2004，(3)．

第3篇

【關鍵詞】土木工程建筑；結構設計；問題

土木工程是建造各類工程設計的科學技術的統稱，其主要內容不僅包括設計、維修、施工等技術類活動，也包括房屋、道路、管道、橋梁以及電站和港口等一系列工程建設對象等，在工程項目建設中極為重要。現階段，經多項工程項目研究發現，土木工程建筑的結構設計中仍存在諸多問題，不僅影響工程施工進度，甚至可威脅到建筑項目的安全性，后果嚴重。要想解決這一問題，需重視并有效設計土木工程建筑結構，防治以往結構設計中存在的重點問題，以增強工程施工安全性，保證工程項目施工的順利開展。

1 土木工程建筑結構設計中存在的主要問題

1.1工程選址問題

工程選址是開展土木工程建筑項目的基礎，與其結構設計關系密切，這就需要項目負責人員積極做好選址工作，保證工程項目結構設計的科學性與有效性。但是現階段，許多土木工程并不重視選址問題，甚至有些工程項目的建設方單純依賴于風水或迷信等，做不到科學選址，不僅可影響到項目結構設計效果，嚴重者工程施工后期甚至可造成坍塌等，破壞性較大。

1.2基礎結構設計問題

土木工程建筑的基礎結構是其重要組成部分，不僅與上述1.1中的工程選址聯系緊密，而且與工程施工方案也具有一定的聯系，而施工方案的選擇則是項目工程結構設計中的一項重要問題，目前許多土木工程施工方案的制定均無法完全實現其原有的結構設計要求，尤其是基礎結構，其穩定性與強度均未達標，嚴重影響工程結構設計效果與實際施工質量。

1.3房屋建筑中承重柱與構造柱的區別問題

一般來講，在土木工程項目施工中，為了增強房屋建筑的抗震性能，需科學地對柱梁構造進行合理的結構設計，避免形成裂縫，以提高施工質量。但是在實際操作中，許多結構設計者對承重柱和構造柱認識不清，有的設計者甚至會把承重柱設計方式插入至構造柱結構設計中，導致構造柱的有些設置喪失原有根基，一旦發生強震，工程結構可發生劇烈沉降，且裂縫還會導致建筑物倒塌。同時，有些工程結構設計將承重柱截面面積設計太小，當受到外力時，梁柱易發生開裂，影響工程質量。

1.4環境因素影響問題

在對土木工程建筑進行結構設計時，不僅需要考慮其耐久性與安全性，還需考慮工程施工地的土壤溫度與水土酸堿度等相關環境因素，但是部分建筑工程項目往往忽略這些關鍵內容，導致結構設計僅限于理論中，當實際施工時易發生安全事故，危害性較大。

2 對土木工程建筑結構設計的建議

2.1施工前測量工程地基

工程施工前，可先采用計算機與GPS技術對工程地基進行科學測量、核算，確保工程施工的可行性與安全性。同時在高樓作業時需快速發展管理信息系統MIS技術，并結合計算機以輔助CAC科技，完善高樓建筑施工系統及其相應的管理體制，在減少經濟投入的基礎上，保證建筑質量。

2.2結合力學知識，于工程建筑結構設計中融入施工工藝

當前環境下，隨著先進科學技術研究的逐漸深入與施工技術的不斷革新，傳統的結構設計已經無法滿足目前土木工程建筑項目施工的需要，所以在現階段的工程施工中，結構設計人員需在傳統施工技術的基礎上，增添新元素，充分結合力學知識，并將先進的施工工藝融入至結構設計過程中，不斷更新設計方法，防治工程質量問題。

2.3選用適當的建筑材料

現階段，由于建筑材料市場在不斷發生變化，材料的利潤逐漸減小，同時人們日常生活水平逐漸提升，社會大眾對房屋建筑質量的要求越來越高。這種情況下，土木工程建筑也迎來了新的挑戰，施工材料是土木工程建筑的基礎原料，所以其建筑材料的選用十分重要，可在施工過程中有選擇性地選用安全性較高的新型材料，以保證工程項目的施工質量。

2.4充分應用先進科學技術

21世紀是新知識經濟的時代，土木工程建筑也要隨之發展，保持與時俱進，就目前情況來看，土木工程建筑行業中已經出現了許多新型的高科技產品以及繪圖工具等，均大大提升了工程建筑結構性能，且科學、精準的設計施工圖紙能夠有效減小施工誤差，減少意外情況，同時還可優化工程項目施工的結構設計，增強其可行性與安全性。另外，在工程項目進行施工時，還需增強施工信息化建設，科學管理結構設計程序，選用適當的施工材料，并把握合理的施工進度，提前做好工程預算工作，保證工程施工的順利進行，以盡量縮短工期，保障施工質量。

參考文獻：