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摘要:土木工程規(guī)模較大,包含多個項目環(huán)節(jié),前期投入較大,涉及到大量人力資源、材料設(shè)備的使用,因此,確保工程管理的全面科學(xué),對于土木工程的順利施工有著積極意義。土木工程的管理體系中,不僅包括成本控制、施工進度管理,還有人力資源的配置、安全事故防控等內(nèi)容,只有做好管理工作,才能夠為企業(yè)帶來理想的經(jīng)濟效益。將計算機模擬仿真技術(shù)應(yīng)用到土木工程管理中,能夠降低管理難度,提高管理效率和質(zhì)量,是促進施工流程順利開展的有效方式。本文將對計算機仿真模擬技術(shù)進行介紹,并分析了其在土木工程管理中的應(yīng)用概況。
關(guān)鍵詞:土木工程;施工結(jié)構(gòu);計算機技術(shù);模擬仿真;仿真系統(tǒng);管理應(yīng)用
1引言
信息化時代下,各種先進前沿的技術(shù)不斷涌現(xiàn),并被廣泛地應(yīng)用到各領(lǐng)域中,促進了社會生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變,顯著地改良了工程建設(shè)效果。計算機模擬仿真技術(shù)具備多種應(yīng)用優(yōu)勢,受到了相關(guān)人員的青睞和認可。將該技術(shù)應(yīng)用到土木工程管理中,能夠有效改善管理質(zhì)量,解決目前土木工程管理體系中的各種問題。我國土木工程數(shù)量不斷增多,建設(shè)規(guī)模也日益擴大,作為城市規(guī)劃建設(shè)中的重要內(nèi)容,土木工程建設(shè)效果關(guān)乎到多方面的利益。目前土木工程管理體系中還存在一些缺陷,限制了施工的高效開展。而利用計算機仿真模擬技術(shù),則能夠有效改善這一局面。筆者將詳細介紹計算機仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用原理,以及關(guān)鍵事項,希望能為有關(guān)人士提供參考。
2計算機模擬仿真技術(shù)概述
計算機仿真模擬技術(shù)以各種科學(xué)知識為原理,并借助計算機中的相關(guān)軟件,采用虛擬試驗的手段,來分析管理過程中的各種問題,并給出切實可行的解決方案。其在土木工程中發(fā)揮作用,主要是通過構(gòu)建工程的仿真模型,以實際施工中的各項數(shù)據(jù)為依據(jù),來設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。在土木工程正式施工前,通過計算機模擬仿真技術(shù),可以提前對施工過程有所了解,根據(jù)模型計算結(jié)果,能夠知道在施工過程中可能會發(fā)生的各種意外事故,并且制定科學(xué)合理的施工方案。結(jié)合模型分析數(shù)據(jù),進行不斷的優(yōu)化改進,這些改變也體現(xiàn)到施工方案的完善上來。分析結(jié)果具有一定的定量性,有較高的參考價值。在該技術(shù)的實施下,施工人員能夠更加順利地進行施工設(shè)計,而且制定的施工方案有較高的可信度,能夠為施工提供可靠的指導(dǎo)。并且設(shè)置意外事故防控機制,即使真的發(fā)生了,也不至于手忙腳亂,影響到正常施工進度。計算機數(shù)值模擬實驗是在計算機中進行的實驗,雖然它不能代替真實的物理實驗過程,但確實是一種極其重要的實驗方法。它是通過大量“個例”來研究特定的物理過程,能夠反復(fù)進行,而且能方便地控制和調(diào)整參數(shù),在理論研究和實驗之間搭起了一座“橋梁”。數(shù)值模擬可以研究一些非常復(fù)雜的過程,而理論研究必須做出許多簡化假設(shè)才能處理這些過程,簡化則意味著可能丟失許多重要的因素,這就使得數(shù)值模擬可以更全面地了解一個物理過程,而且還可能發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象。另一方面,數(shù)值模擬也能夠為實現(xiàn)觀測方案提供理論的支持,對大型實驗裝置進行評估,對實驗條件或?qū)嶒瀰?shù)進行優(yōu)化選擇,以避免造成極大的經(jīng)濟損失和人力浪費。隨著計算機性能的高速發(fā)展,數(shù)值模擬在各門學(xué)科的研究中應(yīng)用將更加廣泛,起到越來越重要的作用。在實驗過程中,我們會得到大量的數(shù)據(jù),引入計算機編程進行實驗數(shù)據(jù)處理,可以提高實驗效果,為各類工程的開展提供準確可靠的分析結(jié)果,促進工程高效開展。
3計算機仿真技術(shù)的實現(xiàn)
一般的計算機仿真技術(shù)的實現(xiàn)和目標這兩者是密切相連的,而計算機仿真的研究是模型和分析方法的建立與仿真系統(tǒng)的開發(fā)。在系統(tǒng)開發(fā)過程中,對數(shù)學(xué)模型的建立和仿真模型的建立再到仿真的實現(xiàn)這些都要考慮到。在實際應(yīng)用中,如果采用模型行為組合的仿真實現(xiàn)方案的話,就需要一個有各種數(shù)學(xué)模型的模庫,但是仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)要先在考慮模型行為組合研究時才可假設(shè)的,同時要選取一個最合適的數(shù)學(xué)模型,這時如果中間需要更換數(shù)學(xué)模型,那就得做些復(fù)雜的技術(shù)處理。
4仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)
仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)有兩個途徑,一是運用仿真語言進行二次開發(fā),二是直接運用計算機高級語言進行開發(fā)。前者運用性比較強,實現(xiàn)仿真比較方便快捷,但是在處理土木工程建設(shè)中比較復(fù)雜的問題時因為數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜而難度很大。我們一般在選擇時采用第二種方法。作為典型的仿真軟件的功能覆蓋和其他的軟件不一樣。從功能上說,仿真系統(tǒng)有專用和通用之分,專用只需要具備仿真環(huán)境就可以,通用得需要具備仿真語言和程序包,才能滿足開放性的需要。
5計算機模擬仿真技術(shù)在其他工程中的應(yīng)用
5.1結(jié)構(gòu)工程施工中的應(yīng)用
將計算機仿真模擬技術(shù)應(yīng)用到結(jié)構(gòu)工程中,能夠事先對施工環(huán)節(jié)進行演練,尤其是一些事故頻發(fā)的環(huán)節(jié)。通過分析結(jié)果,施工人員能夠掌握引發(fā)事故的原因、事故發(fā)生后可能造成的影響等,從而可以采取有效的規(guī)避措施,提高實際施工過程的規(guī)范性,降低意外狀況發(fā)生的概率,減輕其造成的不良影響。并且以實際施工數(shù)據(jù)為依據(jù),可以進行定量分析,為施工方案的制定提供更加直觀的指導(dǎo),從而提高結(jié)構(gòu)工程施工水平。
5.2巖土工程施工中的應(yīng)用
采用模擬仿真技術(shù)可以找出不同大小泥沙的沉積區(qū)域和對應(yīng)的厚度,達到觀察的目的,這種技術(shù)在城市港口設(shè)計和河道疏通方面都有重要的指導(dǎo)意義。
6結(jié)束語
綜上所述,計算機仿真模擬技術(shù)的科技性突出,以各種先進的知識為支持,技術(shù)體現(xiàn)出極高的應(yīng)用價值。尤其是在土木工程中,通過構(gòu)建工程仿真模型,并進行各種分析計算,得到可靠的分析結(jié)果。這為施工方案的制定提供了有效參考,消除了傳統(tǒng)施工設(shè)計中的盲目性,提高了施工方案的科學(xué)水平,對于施工而言有著明顯的促進作用。計算機軟件的更新速度很快,這意味著計算機模擬仿真技術(shù)也在趨于完善。相信在不久的將來,計算機仿真模擬技術(shù)能為土木工程的發(fā)展提供更大助力,并應(yīng)用到其他領(lǐng)域中。
參考文獻
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作者:高田冰 單位:東北大學(xué)