淺談土木工程信息化建設的現狀及戰略對策

【摘 要】 全文回顧了土木工程信息技術發展的歷程，從分析土木工程信息化建設的現狀中提出了建好土木工程的信息化建設的一些策略。打破傳統觀念，只有觀念改變了，思想轉變了，才能帶動整個行業的改變。

【關鍵詞】 土木工程；信息化；建設；戰略對策

引言：二十一世紀是一個信息社會，已成為世界共識。信息時代最突出的標志就是人類構建了一個與現實世界相對應的虛擬的信息世界，其本質特征就是以互聯網為生產工具，知識與信息成為生產力要素的最重要的組成部分。土木工程信息技術的發展是一個信息技術在土木工程中應用逐步深入并融和的過程。我國土木工程行業整體發展水平仍比較低，處于粗放型的工作模式，土木工程信息化建設更是任重道遠。作為一個新的學科和新興產業，土木工程信息化的研究在我國有著重要意義。

一、土木工程信息技術的發展歷程與現狀

土木工程的發展可大致劃分為古代土木工程階段、 近代土木工程階段和現代化發展三個階段. 其中，現代土木工程從 20 世紀中葉發展至今，其顯著特征是土木工程相關理論的成熟與發展。

（一）土木工程信息技術經歷了以下三個階段的歷程

1.科學計算階段

這是土木工程信息技術的最初發展階段，這一階段信息技術從無到有得到初步發展，并且在運算速度的提高和成本的下降方面取得了較大的突破，開始在各行各業得到應用.這時， 它在土木工程中的應用主要是通過依照一定算法的計算程序和計算機輔助繪圖來提高效率和計算精度。

2.專業軟件階段

科學技術的迅猛發展，讓土木工程信息技術進一步發展到專業軟件階段。這一階段土木工程信息技術不僅僅是提高效率或者求解以前不能計算的問題。在硬件方面，根據/ 摩爾定律，每18個月芯片的運算能力增加一倍，或相同性能情況下價格下降一半. 同時， 計算機市場上發生的一個巨大變革是個人電腦（ PC） 替代了/ 主機+ 終端0模式， 成為市場的主流。目前在全國范圍內已經實現了無紙化繪圖，在不久的將來也必將實現無紙化設計，并帶來信息化施工。

從20 世紀50年代末開始，以數學規劃為代表的最優化方法取得了長足進展.利用計算機和最優化方法，可以在較短的時間內求得一個在給定條件下的優良工程方案.此外， 仿真系統通過將可視化技術與三維動畫圖形圖像顯示相結合， 使之能生動、 直觀而又逼真的展現土木工程各個施工階段的三維動態場景。進行此項研究有助于建立全面而高效的工程管理系統，對工程進行總體模擬，進而在宏觀上加強對整體工程的綜合評價與控制.仿真技術的實質是一種數值模擬技術， 特別適用于一些難以用常規實驗模擬解決的問題，如大型破壞試驗三峽庫區地質體實時滑坡仿真預報等。

（二）土木工程的發展現狀

目前土木工程研究的對象主要集中在以下幾個方面：

首先是高層建筑的發展進入了一個嶄新的階段， 隨著新材料、 新結構、 新工藝、 新施工方法的出現， 特別是自動化程度的不斷提高， 人類更有可能從事更大規模的土木工程修建， 高層建筑不僅在數量上越來越多， 而且在高度上也越來越高。中國上海的浦東金茂大廈和上海金融中心高度已經排列在世界前列， 標志著我國在高層建筑方面的水平已經達到世界較前進水平。目前世界上最大的地下街是日本東京八重洲地下街， 建筑面積70km2，最深的地下街是莫斯科切爾坦沃住宅小區地下商業街，深度在100 米左右，我國也已有約20 個城市進行了地鐵系統的規劃和具體實施階段， 先后提出了 25 項地鐵和輕軌項目， 同時地下空間技術也得到了飛速的發展和提高。目前我國城市地下工程建設主要施工方法有明挖法、 暗挖法、蓋挖法、 盾構法、 沉管法、 凍結法及注漿法等， 這些技術已經達到了國際先進水平， 這也為地下空間開發提供了寶貴的經驗。

二、土木工程信息化建設的實施對策

經過20 多年的努力，目前我國已具備了良好的土木工程信息化基礎。 如國內網絡基礎設施建設取得巨大進步， 建設系統主要的基礎網絡設施建設也基本完成，積累了進一步運營發展的經驗，另外國內一批高科技公司為建設領域提供了高質量的軟件；同時我國土木工程產業規模大， 需求強勁，有信息化建設的強大牽引力。鑒于此，筆者以為土木工程信息化的建設仍需在以下幾個方面進行努力：

（一）建立土木工程基于互聯網的方案優選制度：

通過電子郵件、互聯網傳遞，使建筑項目和承建商、材料供應商的信息溝通有效克服招投標過程中的信息不對稱狀態，同時增強透明度，推進公開化，網上招投標相當規模業務的開展將會更加規范市場行為，提高工作效率，降低工作成本，使招投標的競爭在更廣范圍更高的層次上進行。

（二）土木工程設計信息化

第二次世界大戰之后的科學技術的迅速發展，使得土木工程可以以現代科學技術為依托進一步發展 最重要的建筑材料鋼和混凝土都有了較大的發展，強度成倍提高，可靠性，耐久性等其他性能也有了很大改善。合成材料的不斷研制，拓寬了施工中可以使用的材料的種類，而且在性能上也較過去的傳統材料更為優良，輕質 高強的新材料的應用使得很多過去難以實現的結構成為可能。計算機的數值分析使過去手工難以計算的而被迫簡化粗略的計算可以變為較為精確的計算分析。

（三）土木工程施工信息化

在施工中推廣應用自動化控制技術，可有效地完成用傳統控制方式難以實現的高難度施工項目。例如高層建筑的垂直度的控制；大體積混凝土的施工質量控制；預拌混凝土的上料自動控制；采用同步提升技術進行大型構件和設備的整體吊裝和安裝控制； 整體模具的爬升和大型腳手架的提升控制；大型橋梁懸索受力的控制；幕墻的生產和加工控制；高溫高壓的焊接質量控制等等。

（四）土木工程招投標信息化

建設工程招投標管理部門的信息化建設主要應該包括如下幾個方面：

搭建建設工程招投標業務平臺 通過建立 Internet （外網）和Intranet （內網）系統，實現申請 審核 發放資料等帶有信息流轉的功能，包括信息發布，資料上傳和下載，相關資料查詢等。在此基礎上，將招投標辦公室、交易中心的辦公程序與市場相關的招投標程序緊密結合在一起，有效促進招標方、投標方的交易過程運用標準格式的標書表格和自動化的評標系統 通過對招標文件、投標文件數字化處理，將數據納入自動計算范疇，同時啟動評標系統，可以實現計算機模擬評委評分、對于不能自動處理的數據，比如需要評委根據標書內容、根據經驗進行模糊打分的地方，要采用獨立打分的方式，各自輸入自己的評分值，最后通過評標系統來統計得分情況研究經濟規律，分析歷史數據、建立經濟數學模型，對歷史招標工程數據進行分類整理，分析相應的經濟指標，進行趨勢分析。

三、結束語

綜上所述， 經過幾十年來在土木工程中不斷擴展的應用， 土木工程信息技術已經不斷發展完善. 在發展初期，它主要用于科學計算和計算機繪圖等.伴隨著土木工程信息技術的進步， 專業軟件在土木工程中得到廣泛的應用，并給傳統的土木工程設計帶來了全新的變革. 在未來， 土木工程信息化建設的策略中，我們需要在土木工程設計、施工、招投標等這方面展開高端的信息化建設。

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