数字化技术在土木工程中应用.ppt

数字化技术在土木工程中应用,数字化技术就是以数字电子计算机硬、软件、周边设备、协议和网络为基础的信息化表述、定量、感知、转递、存储、处理、控制、联网的集成技术。,计算机辅助设计CAD,CAD是面向钢筋混凝土框架、排架、框架剪力墙、砖混以及底层框架上层砖房等结构，适用于一般多层工业与民用建筑、一百层以下复杂体型的高层建筑，是一个较为完整的设计软件。其中软件PKPMCAD采用人机交互方式，引导用户逐层对要设计的结构进行布置，再建立起一套描述建筑物整体结构的数据，软件具有较强的荷载统计和传导计算功能，它能够方便地建立起要设计对象的荷载数据，由于建立了要设计结构的数据结构，PMCAD成为PK、PM系列结构设计软件的核心，它为各功能设计提供数据接口。PMCAD软件界面如图14.1和图14.2所示.,PMCAD主要功能有:人机互交建立全结构模型:用户在屏幕上逐层布置结构构件，快速搭起整体结构构架，输入过程中有中文菜单及提示，用户可以反复修改。自动导入计算模型是施加在结构上的荷载，建立荷载信息库。为各种计算模型提供计算所需的数据文件。CAD模块为基础以上结构绘制提供结构构件的精确尺寸：如梁柱总图截面、跨度、次梁轴线号、偏心。CAD模块为基础设计提供底层结构布置与轴线网格布置，换提供基础以上结构传给基础的荷载。现场浇制钢筋混凝土楼板结构计算与配置钢筋设计。结构平面施工图辅助设计：如自动绘制梁、柱、墙和门窗、标注轴线与尺寸、标注字符、写中文说明等等。进行砖混结构圈梁布置，给出砖混圈梁大样及构造柱大样。砖混结构和底框上砖房结构的抗震分析验算。统计结构工程量，以表格形式输出。,PK软件则是钢筋混凝土框架、框排架、连续梁结构计算与施工绘制软件，其功能为：软件按照结构设计规范编制。绘图方式有整体式与分开绘制式。包含了框排架计算软件和壁式框架计算软件。与其它有关软件接口完成梁柱施工图的绘制。生成底层柱底组合内力，可与PMCAD产生的基础柱网对应，直接传递过去作柱下独立基础、桩基或条形基础的计算，达到与基础设计CAD接力的工作。绘制各种构件的施工图，能自动布置图纸版面与完成模板图的绘制。如图14.3,信息化施工,信息化施工是指在施工中所涉及的各部分各阶段广泛应用计算机信息技术,对工期、人力、材料、机械、资金、进度等信息进行收集、存储、处理和交流,并加以科学地综合利用,为施工管理及时、准确地提供决策。,信息化施工现状1)计算机普及应用，但未到信息化阶段，处于单项专业软件应用阶段；2)有专用软件市场，但缺少平台系统软件；3)信息化总体水平处于直接事务性处理阶段，未到深层次推理系统应用阶段；4)建设行业推广信息化施工技术存在的问题和差距.存在很多问题：投入少、水平低信息化施工未来发展的重点1)对具有国际与国内大型项目工程总承包能力的企业，要重点建设“一个平台”（网络平台）、三大系统（工程设计集成系统、综合项目管理系统、经营管理信息系统）2)对具有总承包国内中小型工程项目能力的企业重点建立实用性强和扩充性好的局部信息系统3)对特资企业，实现整体管理过程的信息化，逐步建立和完善网络平台和应用体系，同时提高信息技术产出比；对一级资质企业，实现部分管理过程信息化，逐步建立和完善网络平台和应用体系；对二级资质企业，实现部分管理过程信息化，初步建立网络平台和应用体系,智能化建筑,一、智能化建筑的定义与分类1、定义：用先进的计算机系统监测与控制，并可通过自动优化或人工干预来保证设备安全、可靠高效；安装了自动服务系统的建筑。2、类型：专用办公楼、出租办公楼、综合性建筑、住宅二、智能化建筑的系统组成1、一个平台：建筑物(包括环境本身）2、三大子系统：通信网络系统、办公自动化(信息网络）系统、建筑设备自动化系统。,通讯网络系统：电话通讯网、局域网及广域网、综合业务数据网、卫星通讯网办公自动化系统：公用信息处理系统、用户专用信息处理系统建筑设备自动化系统：物业管理、节能控制、安全防范三、智能建筑与建筑环境的关系建筑环境、空调环境、照明环境A+3C=Architecture+computer+control+communication四、智能化建筑的实施步骤如图14.7,智能化交通（ITS）,一、ITS的系统组成1、先进的交通管理系统；2、交通信息服务系统；3、车辆控制系统；4、车辆调度系统；5、公共交通系统。二、智能化交通的工作流程采集信息处理发送用户接受通讯系统在ITS中起着至关重要的作用。根据通信对象的不同，把信息系统分为三大部分：1）以路网基础设施为主的信息传输系统2）网与车辆之间的通讯系统3）车辆之间的通讯在ITS中的通讯技术：无线电广播、电缆通讯、微波通讯、移动通讯、光缆通讯、数字基带通讯、数字载波通讯、红外线与超声波通讯、卫星通讯。ITS中的信息技术主要包括：（1）行车记录仪（2）车辆调度管理系统（3）现代图像处理技术（4）模式识别技术（5）数据压缩及传输技术,仿真系统,一、计算机模拟仿真系统在土木工程教学中的应用结构试验上海大学“钢筋砼构件计算机模拟教学试验CAI课件”如图14.9-16二、计算机模拟仿真在结构工程中的应用试验模拟试验，测定受力性能反演分析事故原因三、计算机模拟仿真在防灾工程中的应用洪水、火灾、地震四、计算机模拟仿真在岩土工程中的应用,土木工程专业中计算机