土木施工新技术新方向论文

随着现代社会的不断地发展进步，我国土木工程建设的发展步伐也不断加快， 为改善人们生活做出了极大的贡献。下面是由我整理的土木工程最新技术论文，谢谢你的阅读。

土木工程中的虚拟现实技术

摘 要：虚拟现实技术是一项集成性极高的高新信息技术，本文通过对VR技术的讨论 分析 了VR技术土木工程中的 应用 ，指出VR技术必将在土木工程中发挥越来越重要的作用。

关键词：虚拟现实技术 土木工程 可视化 计算

一、引言

随着我国 经济 的稳步增长和基础建设规模的加入，建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂，对土木工程学科 管理的 科学 性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木 建筑工程项目管理 现代 化的要求和本领域的 研究 热点。虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是综合性与集成性极强的高新技术，在军事、 医学、设计、 艺术 、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。涉及土木工程领域的各个学科，已显示出一定的实用性，技术潜力十分巨大，应用前景非常广阔[1]。

二、虚拟现实技术及其特点

虚拟现实技术，又称灵境技术，是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、 计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，大大推进了计算机技术的 发展 。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的，并非是真实的，但当用户进入这一局部世界时，在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此，虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界，在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中，使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处 环境的作用和变化，仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、 网络 技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以，虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。

1.沉浸性

虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理 心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。

2.交互性

虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎 自然 的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的 语言、身体运动或动作等自然技能，就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。

3.多感知性

由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。

三、虚拟现实技术在土木工程中的应用

1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景

在土木工程中，长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的 内容 ，如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑，用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景，以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的 职业、知识结构及理解能力的 影响 ，交流起来非常困难。

VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界，也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时，可以突破物理空间和时间的约束，做到能“超越现实”;在表示虚拟世界时，又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感，以达到身临其境的感受，最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口，它利用计算机生成交互式三维环境，不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在，并且对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。

2.虚拟现实技术在土木工程中的 应用 领域

由于具有上述的优势特征，虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用，并且具有广阔的应用前景。现阶段，虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]。

(1)在虚拟施工过程和施工结构 计算 中的应用[3]

在实际工程施工中，复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的 问题 ，前者难点关键就在于施工现场的结构构件及 机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。

基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术，在虚拟的 环境中，建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型)，形成基于 计算机的具有一定功能的仿真系统，让系统中的模型具有动态性能，并对系统中的模型进行虚拟装配，根据虚拟装配的结果，在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多，起重机的布置位置、高度，缆风绳着力点的选择，构件堆场的位置，起重机的开行路线，构件起吊路线等，都是施工方案设计必须考虑的问题。若对这些问题考虑得不够，则工程施工的进度、成本等都会受到 影响 ，甚至导致安全事故的发生。

建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中，不仅要考虑施工过程的安全性、可行性，还要考虑结构本身在施工过程中安全性、可靠性。某展览中心，钢结构屋盖支承在钢桅杆上，桅杆两端为锥形，与下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形，更为了维持结构的稳定，在钢屋盖桅杆和混凝土之间，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆，形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中，不同的支撑方案、不同的拼接方案，在结构的不同部位会引起不同的效应，而随着连接杆件的安装，这些施工阶段的应力将残余在结构部位上，并影响到最终的结构受力安全性;并在结构就位过程中，有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确 分析 。用虚拟现实技术可以对不同的方案，在短时间内做大量的分析，从而保证施工方案最优化。

(2)在工程项目招标投标中的应用

建筑业是我国的支柱产业，建筑市场的过度竞争已是长期的事实。 现代 建筑工程项目的运作，业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内，如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此，承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时，也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标，往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4]。

借助虚拟仿真系统，把不能预演的施工过程和 方法 表现出来，不仅节省了时间和建设投资，而且不用项目经理的现场答辩，方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。

(3)在可视化计算领域的应用

可视化计算将是今后一个重要的 发展 方向。在科研中，人们会遇到大量数据，为从中得出有价值的 规律 和结论，需要对庞大的数据量进行认真分析。对 科学 计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示，可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化，实现参数化及可视化计算，虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。

在运用有限元法进行结构分析时，利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小，用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度，从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能，实时修改各种数据，以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化，概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中，将增强计算 软件的前后置处理能力。例如，在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中，倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据，同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。

四、结语

虚拟现实技术在不断发展，专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍，三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。 目前 ，虚拟现实技术还有很多不完善的地方，尤其在土木工程的 研究 方面，我们应努力建设虚拟现实技术实验室，开发有价值的虚拟现实工程系统，使其在工程设计、施工、 管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。

参考 文献

[1] 张跃.[N]. 科技 日报.1997年6月23日.

[2] 沈金良.虚拟现实技术在工程设计中的应用[J].科技交流，2004，(3).

[3] 谢行浩.建筑工程系统仿真[M].北京：科学出版社，2001. 25- 37.

[4] 张金序.施工技术[J].多媒体技术在建筑工程投标中的应用.Vol. 31 No. 12. 24

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土木工程施工技术问题与创新论文

在学习、工作中，大家都有写论文的经历，对论文很是熟悉吧，论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗？以下是我收集整理的土木工程施工技术问题与创新论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

［ 摘要 ］随着国民经济的快速发展，电子信息技术水平不断提高，土木工程施工技术创新迫在眉睫，以此推动我国土木工程施工稳定发展。对土木工程施工技术进行不断创新，对土木工程健康发展具有深远意义。基于此，本文主要论述了土木工程中，施工技术问题及创新策略，以供参考。

［ 关键词 ］土木工程;施工技术;问题;创新策略

相较之其它建筑项目，土木工程有着复杂的施工技术，涉及很多方面。项目实际施工中，施工技术是影响土木工程整体施工质量的重要影响因素，如果施工技术应用管理与监督不够规范，不合理施工因素就会直接影响到项目施工进度。另外，土木工程有较大的施工跨度，一些项目比较特殊，因而建筑结构要求也比较特殊，如果施工中，不重视这一特殊性，沿用常规施工技术开展施工，一定程度上就会为项目埋下安全隐患，使得项目后期使用中，不断出现各类质量问题，所以，根据项目建设特点，不断创新并完善土木工程施工技术具有深远意义。

1土木项目施工技术特点分析

1．1施工环境差

众所周知，土木工程是户外作业，自然环境影响比较大，有时工作面临恶劣环境，另外项目施工中，地理环境及天气变化也会对项目整体施工造成严重的影响。因此，土木工程施工中，如果发生风沙或雨雪等天气情况，就会导致作业人员无法顺利开展项目施工，甚至被迫停止施工，延长施工工期，施工质量也得不到保障。因此，土木工程施工前，必须要做好相关施工准备，根据实际情况，针对性地制定施工与应急方案，项目施工中，时刻关注天气变化情况，为后期顺利开展项目施工提供保障，以此尽可能降低外部环境变化对项目施工造成的影响。

1．2复杂性

作为一项复杂的建设项目，土木工程在实际施工中，各部门间的良好配合与沟通是十分必要的。但事实上，土木工程施工工期长，施工人员流动性大，不稳定因素比较多。因此，土木工程施工变得更加复杂。此外，因不同地区间的地理差异比较大，土木工程在实际施工中，存在较多的难题，从而直接影响到项目施工质量。

1．3人员稳定性差

土木工程项目施工中，有效应用施工技术，对施工人员有很高的依赖性，此种情况下，相关施工人员必须要具备一定的专业素养，能够采取有效措施应对施工过程存在的偏差，以防项目施工发生明显问题。现阶段，土木工程项目实际施工中，人员稳定性差，且施工人员以农民工为主，综合素养不高，此种情况下，无法规范化应用各类可靠施工技术，由此直接威胁到施工质量。

2土建项目施工技术问题

2．1施工流程顺序

作为一项综合、系统而又复杂的项目，科学而完善的施工流程，是土木项目施工质量保障的基础，所以，土建项目施工中，对施工工序与流程进行合理安排与科学优化，意义深远。现阶段，在实际施工中，国内部分土木项目施工企业制定的施工工艺流程不够规范与完善，导致施工效率难以提升。

2．2施工技术标准

现阶段，一些土木项目技术标准编制不规范，施工中各类问题不断出现，缺乏合理的施工技术，施工技术与工艺不够先进，部分施工企业片面追求经济效益，不重视新型施工材料对项目整体施工质量产生的影响，另外土木项目施工技术不完整甚至落后，对项目整体施工效率造成严重的影响，为项目施工过程埋下了很大的安全质量隐患。

2．3施工安全隐患

对于土建项目来讲，项目施工现场是最后场地，有效汇集了各类物流、人流及信息流，土木项目施工现场情况直接影响到项目整体施工质量。现阶段，我国土建项目施工中，混乱现象比较常见，设备摆放无秩序、设备整体不够美观、堆积了较多的垃圾、设备停放不规范且材料堆放无秩序。另外，还会引起各种环境问题，这些环节问题一定程度上，会损害到城市居民的心理与心理需求。所以，土建项目施工中，必须要正视这些环境问题。土建项目施工阶段，一些施工企业没有正确认识到环境公害问题，甚至忽略这一问题。

3土木工程创新施工技术的建议

3．1创新深基坑支挡施工技术

现阶段，随着城市高层建筑规模的扩大，在土木工程施工中，对深基坑支挡技术提出了更高的要求，在实际应用中，该技术发展与创新空间比较大。对于地下水位类型，通过套管水冲法成锚工艺，一些支挡加固桩、永久支挡桩与柱、地下支撑墙等用于一体化支挡承重方案，借助该支挡承重系统，支挡与承重双重需求得到满足，加快项目建设进程，降低资源消耗比例，为项目建设经济与社会效益的提高奠定基础。应用深基坑支挡技术，有效应用旋挖施工技术，必须要保障旋挖灌注桩成孔质量。

3．2创新预应力技术

现阶段，我国土木工程施工中，传统预应力技术的应用比较常见，在实际施工中，混凝土中放置预应力钢筋，但因土木工程实际建设过程有较大的跨度，各结构存在明显的`差异，如果只选用传统预应力单一化施工技术开展施工，项目建设需求得不到满足。而结合项目建设实际需求，创新预应力施工技术，施工需求得到满足的同时，借助钢筋结构加固混凝土截面，为混凝土提供预应力，在钢筋外露结构与无粘结条件下，增强其适用性，从而推动涵洞式桥梁项目更好的进行建设。相较之一般项目，此类项目有更高的预应力要求，因而必须要根据项目实际施工情况，合理创新这一施工技术。

3．3创新灌注技术

土建项目施工中，灌注施工该技术涉及广泛的内容、范围与工艺，技术创新包含钻孔与灌注两方面技术的完善，其中钻孔技术更是灌注施工技术的基础，所以，必须要重视钻孔技术的创新。钻孔施工中，施工人员必须要提前清理好施工现场，确保施工周边不存在影响施工质量的因素，借助精密仪器确定钻孔位置，确保钻孔保持一致。施工前，准确调试钻孔设备，以顺利进行钻孔施工。如果钻孔中出现卡钻或塌坍问题，应立即停止施工，全面分析事故原因采取有效处理措施，保障其施工质量。对于灌注桩施工技术的完善，在实际施工中，及时补充灌注泥浆，充分填充，确保桩基获得预期效果。

3．4创新施工制度

土木工程施工中，施工管理能够有效保障各项施工技术落实到位，管理体制的完善，才能推动土木工程顺利进行施工技术创新，依赖科学施工方法与工艺，提高施工技术水平，充分了解现有施工技术，深入发掘新型项目施工技术，从根本上提高项目施工质量，获得预期施工效率。土木工程施工中，创新与改善相关施工技术，缓解消除各类施工问题，提高项目建设效率，保障项目建设质量，降低资金投入，为企业创造最大化经济与社会效益。

4结语

综上所述，在土建项目施工中，土木工程施工技术是重要构成内容，发挥着重要作用。土木项目施工技术水平，对项目整体施工质量会造成很大的影响。所以，为了提高土木项目施工技术应用效率，综合分析土木项目施工环节，深入发掘项目施工技术问题，改进并创新施工技术，提高施工水平，为项目整体建设质量的提升奠定良好的基础。

参考文献:

［1］饶凯．土木工程施工技术中存在的问题与创新分析［J］．门窗，2018，(02):72－73．