土木工程前沿技术论文

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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土木工程施工论文范例篇2 浅析土木工程施工管理问题 【摘要】如今建筑行业已经成为我国国民经济的重要支柱产业，随着施工技术的不断创新，各种类型的施工项目不断涌现，各种土木工程项目也随处可见，对土木工程项目的管理问题也越来越凸显出来，因此我们需要对土木工程施工管理提出新的要求。本文针对目前土木工程施工管理中存在的问题，分析其原因，提出了改进土木工程施工管理的建议，以促进土木工程施工管理的健康可持续性发展。 【关键字】土木工程;施工管理;管理问题 1、引言 土木工程项目施工管理工作就是在土木工程施工阶段，对各种施工生产活动管理工作进行有效的组织，使施工过程变得规范化、合理化，避免因施工不当而产生的经济损失，并保证土木工程的质量。土木工程施工过程的好坏，不仅直接影响了整个企业的经济效益，更对企业的施工信誉有着重大影响。近几年来，土木工程施工管理体制不断进行改革，广泛实施了招投标制度，对土木工程施工的标准也越来越严格。在土木工程实际施工中，存在着监理人员、施工作业人员素质偏低，工程招标的不规范，管理体制不健全，安全管理重视程度低，环境保护意识差等问题，直接影响了土木工程的施工管理工作。因此，加强土木工程施工管理就显得十分有必要，下面针对土木工程施工管理中存在的问题进行分析。 2、土木工程施工管理中存在的问题 监理人员、施工作业人员素质偏低 首先，目前土木工程的监理人员存在着素质偏低的情况，不重视施工管理，多数人认为监理工作的范围就是对施工阶段的管理，缺乏工程勘察、设计、研究等方面的经验，而且对这些方面也不够重视，多数监理人员在工作中存在敷衍的心态。实际上一些土木工程出现质量问题很大程度上是监理不严所致。 其次，从施工作业人员来看，由于现阶段市场上人力成本增长较快，大部分施工企业出于成本方面考虑，内部雇佣的固定施工作业人员很少，有工程项目时临时聘用市场上一些非专业人员，他们大多数来自于农村的农民工，没有接受过专业的施工技术培训，对工程施工的工序及操作规范等方面知之甚少，加之技术培训跟不上，专业水平普遍较低，主要表现在施工过程中，操作不规范，技艺不娴熟，很难达到施工质量标准要求，使得工程施工质量难以得到有效的保证。 土木工程招标管理不规范 在土木工程项目中，存在招标管理不规范的现象。国内对于一些工程项目普遍存在招标“走后门”的现象，导致在招标时弄虚作假，招标工作没有按照规定的顺序进行，造成了项目承包价格不合理，甚至一些土木工程项目承包时的价格已经低于成本价，这样承包商就会在土木工程实际施工时偷工减料，对工程的质量造成了严重的影响。 管理体制问题 管理体制与土木工程施工项目管理的特点不相适应。土木工程施工项目的主要特征是它的单件性和永久性，这就决定了土木工程施工要进度快、质量优、成本低、安全好，要进行综合性管理，加强约束的控制性管理。 此外，施工企业是以管理体制为依据对土木工程进行管理的，管理体制不完善将会影响到整个土木工程的施工建设。国内的土木工程项目为了节省人力开支，采取了大量削减工程的管理机构、管理部门以及管理人员的方式，直接导致施工单位管理人员的缺乏，这样既可能降低了管理部门员工工作的热情度与积极性，又可能制约了管理工作的实际落实，管理工作没有真正落实，难以发挥管理土木工程的作用。 对安全管理重视不够 任何工程施工都是以安全为基本前提，安全管理也是进行土木工程管理的关键，安全既影响到施工单位的声誉，同时也直接影响了施工单位的经济效益。但是就安全意识来看，多数施工人员存在缺乏安全意识的情况。首先是在土木工程的管理工作中，没有完善的组织机构，缺乏施工安全意识;没有专门的人员对施工人员进行安全培训，造成施工现场的安全管理意识不够，同时没有相对应的安全管理措施。 环境保护意识问题 主要表现在：施工噪音严重扰民，影响民众工作、生活和休息;建筑垃圾带来安全隐患，清运、存放和再利用不科学;缺乏对生态环境的保护，对耕地的非法占用，对绿地的破坏及对未破坏的环境也不能有效保护。 3、土木工程施工管理的改进建议 提高监理人员管理素质 作为施工单位进行工程管理的直接人员，对土木工程的勘察、设计、研究以及工程的整体施工都应该起到监督管理的作用，首先施工单位在选择监理人员的时候，应该选用具有综合素质的监理人员，对其技术、管理水平、管理经验都应该有更高的要求，同时在其实施管理的过程中不断培训监理人员的管理知识，从而提高其管理水平。监理人员应该常驻于施工现场，这样才能保证及时观测、掌握施工项目，如果发现问题应该及时与发生问题环节的工作人员以及工程的领导进行及时汇报，从而及时采取控制措施进行解决，争取最大限度的降低问题可能带来的损失。 规范土木工程的招标 对于土木工程招标中存在的徇私舞弊行为，应该在招标时对招标的标准进行严格控制，避免弄虚作假，将土木工程交由信誉好、工程质量高的施工单位。施工企业针对自身质量管理模式，制定出关于工程质量目标与方针的质量管理手册，为土木工程能够顺利进行提供完善的质量保证体系，确保工程质量。 推行项目管理责任制 由于建筑工程项目的规模大、分项工程和单项工程比较多，因此，在施工管理和合同管理方面难度较大。在精干主体的基础上，必须进一步减化生产关系，减少管理层次变金字塔式的管理为扁平式管理。项目经理要保证工程项目的协调有序实施，同时企业内部要用完善的管理机制和监督机制保证项目经理责任制的落实。建设承包公司下达生产计划和各项经济技术考核指标，以保证实现预期的项目管理目标。此外，还要建立起一套完善的项目管理责任体系，以便明确项目管理责任人及建设承包公司与各施工生产单位的管理责任。 解决施工过程中的环境问题 想要有效地降低土建施工带来的环境问题，可以采取以下的一些措施： (1)采用先进的施工技术。主要是在施工过程中大量的应用各种环保技术，减少施工造成的大气中有害气体、粉尘、以及废弃物和噪声等施工公害。首先要在施工过程中采用先进的技术来控制施工产生的噪音，同时采用先进的施工技术还能缩短施工周期、节省原材料，可以极大的降低对周围环境造成的施工影响。 (2)施工中使用优质的工程材料。施工中材料的选择，直接决定了对环境的影响程度。优质的工程材料可以把对周围环境的影响控制到最低。在施工过程中采用优质材料还能极大的避免在施工过程中的安全隐患的出现。 (3)引进先进的施工机械设备，这样可以极大的提高施工的效率。 4、结语 综上所述，土木工程施工管理仍面临着很多的问题，有很多新东西要去研究。监理人员、施工作业人员素质偏低，工程招标的不规范，管理体制不健全，安全管理重视程度低，环境保护意识差等问题都制约了土木工程管理水平的提高。我们在工作中只有善于发现问题，积极寻找解决的办法，才能不断的纠正土木工程施工管理中存在的漏洞。项目工程开始实施后的主要环节就是施工管理，因此必须对这一问题提起足够的重视，确保高质量的完成土木工程施工。 参考文献 [1]穆静波.土木工程施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2009. [2]陈兴武.浅谈如何加强工民建工程施工管理[J].价值工程，2010(18). [3]王烨.土木工程施工管理中存在的问题分析及相关建议[J].城市建设理论研究，2012. 猜你喜欢： 1. 土木工程施工技术论文范文 2. 土木工程施工论文范文 3. 关于土木工程施工毕业论文 4. 土木工程论文范本 5. 土木工程论文免费范例

随着国民经济的快速发展,土木工程对整个经济发展和建筑行业有着至关重要的作用.下文是我为大家搜集整理的关于土木工程本科的毕业论文范文的内容，欢迎大家阅读参考!

浅论土木工程建筑结构设计

摘要:土木工程结构设计是一个全面的建筑体系设计工作，需要通过扎实的理论基础，之后加入灵活的创新思维，以严谨认真的工作态度完成整个设计过程。土木工程设计过程中要保证设计的合理性、安全性。根据平时工作中的设计、建设经验来完成整个设计过程。我国目前的土木工程建筑结构设计在设计策略和设计安全性考量上还存在着一定的问题。本文根据现阶段存在的问题提出具有针对性的意见，使土木工程设计在合理性和安全性上更好的适应我国现代化发展的需求。

关键词:土木工程;结构设计;安全性

1土木工程结构设计概述

土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段，即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中，主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安，包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗，就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中，主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用，根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数，构造施工措施要求。对于内力的测算，来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。

最后，根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求，保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段，就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段，进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来，施工图是施工的依据，施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件，应满足设备材料采购，非标准设备制作和施工的需要。

2土木工程结构设计中存在的问题

土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题，下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中，箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。

对于箱、筏基础底板挑板的设计，首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整，出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说，如果取消挑板，能够方便柔性防水的处理，在建设多层建筑时，结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中，梁、板的跨度计算计算跨度，又叫计算长度，应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑，摩擦角区域的处理，内摩擦角，是土的抗剪强度指标，是工程设计的重要参数。

基层开挖时，会应用到摩擦角区域处理的问题，如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小，不会反弹。但中心部位，基土反弹情况较为明显，回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中，主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中，通常是在大房间中垫聚苯，小房间设定基础板的厚度。

从安全角度来说，目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低，与国际同类作业相比，由于没有设定规范的视屏问题，会造成工程施工的进行难度的加大，最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。

3加强土木工程建设的建议和对策

从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上，应从管理首要保证设计的安全性，尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念，设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富，设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习，使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中，涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中，要严谨、认真，对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细，以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图，从而进行施工，这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象，避免了事故的产生。

在施工过程中，要注意过程监管，设计单位与施工单位要保持联系，对于设计图纸中不明确的问题，要进行及时的沟通和设计核对，以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议，要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说，要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础，对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法，提高设计的水平。设计过程中，不一味的追求标准图，虽然采用标准图能够减轻工作量，加快设计进度，但为了保证设计的安全性，设计人员应该认真的对设计方案进行审核，对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算，在保证基础、满足行业标准的前提下，保证设计的合理性、高效性、创新性。

4总结

本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述，根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题，从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上，根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。

参考文献:

[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报，2005.

[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术，2006.

[3]侯力更主编.砌体结构设计[M].北京:中国计划出版社，2006.

[4]张吉人.土木工程结构设计施工质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社，2006.

[5]沈蒲生.楼盖结构设计原理[M].北京:科学出版社，2003.

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