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現代土木工程的主要特征范文1
關鍵詞：土木工程；施工管理；存在問題；對策；思考
中圖分類號：TU7文獻標識碼：A文章編號：
土木工程行業已經成為我國經濟發展的支柱產業，尤其是在經濟危機之后，大規模的土木工程建設為我國的經濟發展提供了強大動力。隨著社會進步和科技的發展，越來越多的新技術、新材料、新工藝、新機構被融入到現代土木工程行業中來，建筑物的造型、機構、施工工藝等日新月異，建筑物的規模越來越大，結構越來越復雜，形式越來越多樣化。隨著建筑事業的發展，競爭愈來愈激烈，唯有把握好施工管理，才能減少安全事故的發生，提高企業的利潤率和保證工程的質量。
1 土木工程建筑施工項目管理的現狀及存在的問題
土木工程建筑施工項目管理是一種資源配置，將企業內外所有的資源進行合理最優的配置。土木工程效益的實現不僅有企業自身的內在特點，還與社會這個層面有直接的聯系，因此，要達到企業效益與社會效益的統一，才能優化配置企業相應的可利用資源，最后實現完美的土木工程建筑施工管理。在工程建筑市場逐漸成熟的情況下，內部的競爭也在逐漸的增大，這對于土木工程企業來說就是一個巨大的挑戰。在市場競爭中，企業要實現自己的價值，就必須將企業做大做強。目前，土木工程建筑施工企業在管理制度上還存在著很多問題，例如：項目與企業間責任不明、激勵不夠，不確定的因素過多等，這些都影響了施工管理的正常實施和市場的正當競爭。
1.1 項目法人制的落實還存在較大的死角?，F在土木工程項目建設的投資和運行主體都呈現多樣化的趨勢，有的是項目籌資、建設管理、還貸一體化的項目法人制運作；有的是一個單位的一批人，運營還貸又是另一個單位的另一幫人，這個項目法人制的基礎沒有做好，必然會影響到項目管理工作中的方方面面。
1.2 設計質量與責任掛鉤不緊。在土木工程施工過程中,施工單位的設計變更過死，不管設計如何變更都不可調整。這樣的設計中存在的主要問題有的是地質鉆勘不準，要求施工單位事前預測列入包干，因此，就給偷工減料留下了嚴重的隱患。
1.3 工程監理面窄，素質有差距。土木工程監理要從項目可研、設計、施工、交付的全過程進行監理。從我國目前的工程監理現狀來看，其主要是注重施工現場的質量監理及驗工計價的數量核準工作。近幾年來，我國的“豆腐渣”工程大量存在，這給國家和人民生命財產安全造成了極大的損失。
1.4 建設資金不能有效地運用到工程項目中去。由于工程造價越來越低，施工企業為維持生計需要從項目抽取一定的資金，還有的施工企業實行粗放式管理，明顯缺乏對項目的制造成本、利潤等經濟指標的正確分析。此外，也有一些單位將有限的建設資金抽回企業本部，給總工程資金造成了很大的缺口，直接影響了工程項目的施工進程。
1.5 管理體制與土木工程施工項目管理的特點不相適應。土木工程施工項目的主要特征是它的單件性和永久性，這就決定了土木工程施工要進度快、質量優、成本低、安全好，要進行綜合性管理，加強約束的控制性管理。
2 土木工程施工項目的質量管理
2.1 人、材料、施工機械的有效控制
2.1.1 人是質量的創造者，質量控制應以人為核心，把人作為控制的動力，增加人的責任感，樹立質量第一的觀念；
2.1.2 材料是構成建筑產品的主體，在土木工程施工項目中，應加強對材料的質量控制；
2.1.3 施工機械是實現施工機械化的重要標志，同時也是現代化施工項目中必不可少的因素。它對施工項目的進度、質量又有直接的影響。
2.2建立質量保證體系
要將施工質量落實到實處，就要建立起切實可行的質量保證體系。此外，施工企業應依據質量保證模式，編寫質量手冊，制定質量方針、技師目標，使之更具有指令性、協調性、可操作性、可監測性。
2.3 控制施工環境與施工工序
在土木工程施工中，影響工程質量的環境因素很多，包括工程地質、水文、氣象，環境等。我們可以根據工程項目的特點及具體條件，采取有效措施對影響質量的環境因素加以控制。可以建立文明施工和文明生產的環境，保持道路暢通，材料工件堆放有序。
3 土木工程建筑施工管理的創新
3.1 推行項目管理責任制。由于建筑工程項目的規模大、分項工程和單項工程比較多，因此，在施工管理和合同管理方面難度較大。在精干主體的基礎上，必須進一步減化生產關系，減少管理層次變金字塔式的管理為扁平式管理。項目經理要保證工程項目的協調有序實施，同時企業內部要用完善的管理機制和監督機制保證項目經理責任制的落實。建設承包公司下達生產計劃和各項經濟技術考核指標，以保證實現預期的項目管理目標。此外，還要建立起一套完善的項目管理責任體系，以便明確項目管理責任人及建設承包公司與各施工生產單位的管理責任。
3.2 土木工程建筑施工管理需要不斷創新。企業的管理者要重視起施工管理，加大對經費的投入，關心員工、培養人才，能將企業當成第二個家。此外，企業管理者要用創新的思維來管理企業，加強創新意識，充分認識到企業施工管理創新的重要性。還要將項目施工管理的創新放在企業發展戰略的高度來定，具體落實到實處。
3.3 應用創新技術。信息技術的使用就是技術創新的主要載體，從工程中標一直到交工驗收，不僅需要較高的施工技術水平，還要采用先進的現代化施工管理手段，也就是計算機，只有依靠這些才能提高企業的管理水平。
4 加強土木工程施工管理的幾項措施
4.1 加強設備管理。土木工程施工企業的范圍廣、領域多、跨度大，因此，施工中應根據企業內部項目之間的特殊性和時間差異購置機械設備，對項目所需的機械進行管理。此外，還要保證在企業的內部建立健全機械設備的檔案，做好機械設備的保養工作。
4.2 完善土木工程施工項目的運行機制。
4.2.1 落實“兩層分離”及“兩制建設”的運行機制。通過落實項目法施工，可以促進管理層與作業層分離，各級責任明確，最后形成壓力和動力的統一，調動起施工項目管理的積極性。
4.2.2 建立承攬任務拓寬市場的激勵機制。企業沒有任務，就談不上工程項目管理，企業員工就要失業，企業會面臨倒閉。因此，企業必須采取一切有利于承攬任務拓寬市場的措施，調動員工關心企業和承攬任務的積極性。
4.2.3 建立企業內部市場化運行的營銷機制。一個土木工程項目的施工，需要投入大量的勞力、材料、機械設備等生產要素，企業內部在投入生產要素時，也要按市場化方式進行運作，主要是促進內部生產要素質量的提高。
4.3 強化合同管理，堅持遵約守信。企業要面向市場，就應該按期按質交工和良好的售后服務來提高企業知名度。項目管理要以工程項目合同條款規定的工期、質量為目標，科學有效地組織施工生產。還要學會工程索賠的方法和技巧，能夠依靠合同保護自身的合法權益，力求在市場競爭中建立起承包商自主經營、自負盈虧的商品生產者和經營者的地位。
5 結束語
土木工程施工是一項非常復雜的生產活動，涉及的范圍十分廣泛，整個過程極為復雜。而土木工程施工管理是把企業內外的所有資源進行合理的優化配置，讓工程能在規定的時間內完成。隨著工程建筑市場的逐漸成熟，市場的競爭力也在逐漸加大，本文分析了土木工程施工管理的現狀及加強土木工程施工管理的幾項措施。要增強土木工程建筑施工管理必須依靠先進的科學技術，提高企業的創新意識，熟練的掌握建筑工程項目管理的專業知識。此外，工程指導者、作業人員要嚴格按照規章制度來管理施工操作。
參考文獻：
現代土木工程的主要特征范文2
關鍵詞：土木工程質量管理進度管理成本控制
引言
在我國的現代化建設中，土木工程業越來越成為國民經濟發展的支柱產業。同時，隨著社會和科技的發展，建筑物的規模、功能、造型和相應的建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化，所采用的新材料、新設備、新的結構技術和施工技術日新月異，節能技術、信息控制技術、生態技術等日益與建筑相結合，建筑業和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結構核心的現代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現了技術與創新的作用，誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢，誰就能在知識經濟時代開創土木工程學科的新紀元。
1.土木工程的現狀與發展趨勢
截止2000年底，我國鐵路運營路程已達6．78萬公里，居世界第4位，亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方面發展；同時，我國也在積極建造高速鐵路，武漢至廣州的高速鐵路運營時間僅需4小時；此外，磁懸浮列車也在發展。橋梁工程也取得了驚人的成就，伴隨著橋梁類型的不斷翻新，主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結構達到了一個新的水平，己跨入世界水平先進行列。目前，我國已建千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座，重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設方面，50年間全國興建大中小水庫8.6萬座，水庫總蓄水量4580億立方米，建設和整修大江大河堤防25萬公里，目前防洪工程發揮的經濟效益達7000多億元。在大壩建設方面，我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州烏江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。
高性能材料的發展，鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展?？臻g的拓展，間站、海底建筑、地下建筑等。信息技術的應用，隨著計算機應用的普及和結構計算理論日益完善，計算結果將更能反映實際情況，從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。
2.土木工程管理上存在問題的原因
工程項目的主要特征是它的單件性和永久性，這就決定了要全過程的綜合性管理(從研究設計到竣工交付)，決定了要進度快、成本低、質量優、安全好，決定了要約束的控制性管理等等。然而，我國項目法人制度的建立比較晚，有的項目貸款建設，有的是政府辦的企業籌資建設，籌資、貸款是一個單位，組織建設是另一個單位，交付使用后的運營管理和還貸又是一個單位，勢必造成籌資、建設、運營、管理、還貸各階段責任單位和責任人的責任斷檔。工企業的領導層和項目經理實質上是委任制，上級叫你就有責任，不叫你干就無責任，且無嚴格的責任約束，因而考慮問題往往缺乏系統性、長遠性。這樣，短期化行為就自然形成。
由于我國企業特別是國有企業的“勞資、用人、分配”三項制度改革滯后，責權利脫節、有責無權、責利不匹配，大鍋飯的分配形式等普遍存在，沒有形成責權利有機統一的機制，在一定程度上存在干好干壞一個樣的弊端。反映在項目管理中，將直接影響項目管理的“精耕細作”，這是造成工程項目管理存在問題的一個深層次的原因。
3.質量與進度的管理
3.1質量管理
工程的質量保障離不開建筑材料的保障，針對建材市場產品質量混雜情況，掌握建筑材料的質量、價格、供貨能力的信息，選擇國家認證許可、有一定技術和資金保證的供貨廠家，選購有產品合格證，有社會信譽的產品，這樣既可保證建筑材料的質量，又可降低采購成本。同時還要對材料，配件和設備實行施工全過程的質量監控。施工項目所有主材嚴格按設計要求，不合要求的不得使用，嚴格執行建材檢測的見證取樣送檢制度，以確保建筑材料的質量。
采用先進的管理技術――六西格瑪質量管理。在當初只是通用公司用來進行管理的方法，但是現在可以引用到土木工程的建設上來，通過對桐木工程質量的反復檢驗可以提高該工程的質量1西格瑪＝690000次失誤/百萬次操作、2西格瑪＝308000次失誤/百萬次操作、3西格瑪＝66800次失誤/百萬次操作、4西格瑪＝6210次失誤/百萬次操作、5西格瑪＝230次失誤/百萬次操作、6西格瑪＝3.4次失誤/百萬次操作、7西格瑪＝0次失誤/百萬次操作。但是在實際工作中做到7西格瑪工作量太大成本太高。
六西格瑪質量管理模型
注重科學技術是第一生產力，科技是第一生產力。工程的施工過程及質量管理與技術因素息息相關。技術因素除了人員的技術素質外，還包括裝備、信息、檢驗和檢測技術等。國家建設部《技術政策》中指出：“要樹立建筑產品觀念，各個環節要重視建筑最終產品的質量和功能的改進，通過技術進步，實現產品和施工工藝的更新換代”。這句話明確的指出了新技術、新工藝和質量的關系。在
施工過程中，重視新技術、新工藝的先進性、適用性，不斷地改進和提高施工技術和工藝水平，能夠更好的確保工程的質量。
3.2時間進度管理
在工程項目進度計劃實施中，指揮部要求參建各方(設計單位、監理工程師、承包人、材料供貨單位、機電設備制造和安裝)必須明確合同規定的職責，在進度控制中作好各自的本職工作，明確進度目標責任人(要求項目負責人)，建立進度管理組織機構，定期報告項目實施進度。建設總指揮部統籌各方進度計劃，明確各接口控制時間，協調方分工和合作，做到工期誰延期誰負責，保證工程進度目標的順利實現。
公司管段路基加固工程進度計劃由基線進度計劃和修正進度計劃組成。基線進度計劃為各標段承包人根據合同進度要求和承諾，接到監理工程師開工命令后兩個月內，遞交應用網絡技術（project軟件)編制，由監理工程師審查，指揮部、監理和承包人三方一致同意并經指揮部發文的第一份施工進度計劃?；€進度計劃為工程實施進度控制的基準。修正進度計劃為根據工程實際進展情況，各工段承包人每半年一次遞交上來，由監理單位審查，并由指揮部、監理和承包人協商一致同意經指揮部發文適時修訂的施工進度計劃。修正進度計劃為工程建設進度控制的主要手段，承前啟后，保證工程實際進度處于控制范圍內。
預先進度控制，做好計劃，統籌分析，預測在先，防范風險。按照合同要求和進度控制程序，嚴密實施進度計劃審定和修正，認真審查和核定承包人資源配置情況和適應性，明確工程各方進度接口分工合作，保證進度控制科學、具體、前瞻性。突出重點，抓住關鍵，提前控制。根據工程特點和技術難度，確定主要控制工期關鍵工程項目和劃分工程標段，進行重點控制，從招標、施工進場、征地拆遷、施工圖紙設計等盡量提早考慮和實施。土建工程分為多個工區段，分別由多個副項目經理管轄和施工，并在具體實施過程中，根據實際情況及時調整和變化。各標段根據關鍵線路，找出難點，優化資源配置。為保證征地工作滿足工程建設的需要，指揮部根據實際情況和施工進度計劃要求，制定了有關征地的指導方針:先急后緩，先易后難，確?？刂菩皂椖堪雌谑┕ぁ?/p>
3.3成本控制
項目投資決策階段。項目投資決策是指對擬建項目的必要性和可行性進行技術經濟論證，對不同建設方案進行比較、選擇以及對擬建項目的技術經濟問題做出判斷和決定的過程。項目設計階段。設計階段的工程造價控制是整個過程造價控制中的一個關鍵因素設計費一般雖低于建設工程全部費用的1%，但正是這少于1%的費用卻基本決定了幾乎隨后的全部費用。因此應大力推行工程設計招標制度，進行公開、公平的競爭，找到真正優秀、美觀、安全、經濟的設計方案，盡量以高效、節約的方式對整個方案進行布局調整和重組，尤其可以重視對新工藝、新技術等方面的運用。
控制管理工程造價的另一方面是必須進行多方案比較，因為設計成果是一個逐步完善的過程，并不是一開始就能確定下來，所以多方案比較是衡量其實用性、先進性和經濟性的重要手段。有效地控制工程造價，應從多方面采取措施:從組織上采取措施就是明確項目組織結構，明確造價控制者及其任務以使各部分的造價有專人負責;從技術上采取措施就是嚴格檢查監督各階段設計，用技術經濟的觀點審查設計方案，深入研究節約投資的可能;從經濟上采取措施就是動態地比較造價的計劃值與實際值，嚴格審核各項費用支出，根據設計的進展情況調整設計方案。
參考文獻
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現代土木工程的主要特征范文3
關鍵詞：土木工程；建筑結構；設計；問題；對策
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A
前言
在一個建筑設計中，最基礎的就是結構的設計，這是建筑項目工程的施工及后期正式開展運行的重要前提?，F如今，建筑業繁榮發展，其多元化的發展勢不可擋，建筑結構的設計的意義也逐漸為人們所了解。而在該過程中，設計人員所希望的是通過建筑的結構設計來彰顯建筑項目的主要特征。其實建筑設計和結構設計之間是屬于制約與被制約的關系，也正是因為在這種關系導致建筑結構在設計時頻頻出現問題，根本無法保障建筑項目的安全性和經濟效益。因此，為了從根本上保證建筑的結構設計的質量與水平，工作人員必須針對重點的問題采取相對應的措施。
一、建筑結構設計的意義
（1）、確保土木工程安全
結構設計如果不合理，選型不正確，會對建筑物的安全產生嚴重的不利影響。由于結構設計不恰當，可能會導致將來的建筑物承載能力不足，引起建筑物的不均勻沉降，導致建筑物出現開裂現象，給整個工程的安全性帶來嚴重的不利影響。
（2）、縮短建筑施工工期
恰當的結構設計有利于合理組織施工，確保施工順利進行，避免施工中出現返工現象，也有利于對人力、物力進行合理安排，縮短建筑工程施工工期，保障施工任務按時完成。
（3）、提高建筑施工效益
結構基礎在整個工程造價中所占的比例約為25%，如果建筑物結構較為復雜，結構基礎所占的比例將會更大。所以，合理選擇建筑結構基礎，不僅能夠促進施工順利進行，還能夠節約施工成本，降低工程造價，有利于提高土木工程施工效益。
二、建筑結構設計中存在的問題
（1）、建筑結構的設計圖紙過于簡易
據調查研究，一份完善、合理、科學的建筑結構設計圖需要將每一個環節詳盡的表述出來，不能放過任何一個細節，其中需要重點說明的指標應該有:建筑的結構類型、抗震設計、墻體材料等等。但就目前的狀況來看，在結構設計過程當中有許多環節不夠仔細規范，比如，圖集不標準、設計圖紙上對應的實際關鍵信息標注不明確，令整個工程都處于混亂的場景，工程的質量受到嚴重的影響。
（2）、樁基選型不夠合理
在建筑樓房的時候，當天然地基承載力不能滿足時或地基變形超出規范限值時采用樁基，樁基需要考慮地勢的合理性和可行性，對于所在地地底下的情況，還有樁基周圍的環境情況都需要考慮，但是設計者往往會忽略這個問題，而產生最基本的步驟出現各種嚴重后果并產生資源損害，成本損失。有的設計者只勘測到所需要樁基的地下距離，所測的距離土壤沒問題就決定可以施工了，卻不清楚在所測的地下10米位置存在著不良地基土，可能會導致樓房建筑好后會因為樁基的坍塌整座樓房全部損害的可怕后果，對于高層建筑的基礎本分來說應該將樁穿過卵石層以達到穩定的效果，但是由于技術的有限，想要穩定的樁尖穿過卵石是比較困難的事情，整個施工的質量都沒有保障。
（3）、抗震概念設計不足
建筑抗震設防的三個目標可以用小震不壞、中震可修、大震不倒來進行總結,第一目標可以利用承載力的計算來保證;第二目標可以利用結構可靠度標準分項系數來達到損壞可修的目標;但第三目標就要通過概念設計和各種抗震構造措施來實現。這就要求結構要具有良好的吸能、耗能能力,具有較高的靜不定次數、避免豎向承載力和剛度突變、結構的構件盡可能為延性構件。
（4）、剪力墻砌體結構設計問題
剪力墻結構，上部為多層砌體結構的房屋。該類房屋多見于沿街的旅館、住宅、辦公樓，底層為商店，餐廳、郵局等空間房屋，上部為小開間的多層砌體結構。這類建筑是解決底層需要一種比較經濟的空間房屋的結構形式。部分設計者為追求單一的建筑立面造型來增加使用面積，將二層以上的部分橫墻且外層挑墻移至懸挑梁上，各層設計有挑梁，但實際結構的底層挑梁承載普遍出現裂縫，該類挑梁的設計與出現裂縫在臨街砌體結構房屋中比較常見。
三、建筑結構設計中問題的解決對策
（1）、完善建筑設計圖紙
建筑的設計圖紙不僅是建筑結構的一個表現載體，也是建筑施工的基礎，因為在設計圖紙中表現出來的問題，會在其具體的施工中以放大的效果顯示出來，形成不可返回的局面。因而，在開展過程中需要嚴格按照科學規范來施工，不能因為貪圖方便而簡化或直接省略掉關鍵信息的標注或標準，而且在遇到一些繁復、細致的環節時，則更加需要重點關注，不管怎么說，建筑結構的工作設計人員必須保持科學、嚴謹的態度，即便在完成結構圖紙之后。也要加強對圖紙自我審核的力度，及時發現圖紙中的問題，并結合實際情況進行修正，這樣可以盡最大力度保證建筑結構設計的完善性和科學性。
（2）、合理結構布置，提高抗震效果
建筑結構設計中的布置是一個很重要的環節，對建筑房子抗震性能有很好的提高作用，在設計建筑結構布置中，設計者需要考慮到很多的因素:所在建筑地的地形、工程平面外形尺寸、抗側力分析、荷載的分布情況等。這些布置口頭上可以說的頭頭是道，可是真正運用在實際當中，就會出現各種各樣不同的原因而導致沒有規定時所出現的效果，尤其是當建筑設計的外在非常復雜，設計者很難按簡單化方案的方式施工，只要將問題控制在范圍內即可?，F如今的我國還沒有對建筑結構設計作出明確的規定，如果再加上是初來的設計者缺乏實踐的經驗，很可能無法保證建筑結構的規定，有的設計師還一味地聽投資商的意見，放任他們所說的無理要求，這樣很有可能破壞原本的較為規范的設計，而出現各種問題，各種數據偏差，這樣建筑結構設計就失去了它的意義作用。
（3）、保證建筑基礎選型的合理性
在結構選型的過程中，需要重點關注的是建筑的外形設計情況和其所在地區的地質情況，因此，在工作人員拿到設計之后，不能立即開展項目，而是需要熟悉建筑項目的外形狀況的特性和對其所在區域進行詳細的勘探，進行全方位的分析與探討，與此同時，在選型時，需要建筑設計人員和相關專業人員共同合作，充分協調，制定出一系列的科學合理的可行方案。有了科學合理的方案，這才是對建筑結構設計的后期效果與質量的一個保障。
（4）、剪力墻的設計
對建筑結構設計的最后一個相關問題那就是建筑結構的剪力墻的設計。通過對建筑結構的分析，我們就可以清楚的知道剪力墻的設計在建筑結構中的重要作用，所以對剪力墻的設計也是建筑結構設計中極其重要的問題。而要做到對建筑結構剪力墻的設計的合理科學應該從以下方面入手：首先，由于我國的建筑結構中的柱、短肢剪力墻和一般普通的建筑結構的剪力墻的所承載的特性不同，所以對在對剪力墻構造和設計時也應該做到有所不同。其次，要認識到不管什么的建筑結構剪力墻，在設計時應該都根據建筑工程結構的具體的設計和具體要求從構造標準出發而進行設計。最后，應該注意的是，在對剪力墻的基本設計時應該做到增大受力以及增強結構抗震等級以及增大承載能力的原則而進行靈活的設計和運用。建筑結構設計人員也只有通過上述設計標準要求，才能夠真正的設計出符合我國的現代化建筑結構所需要的剪力墻。
四、結語
綜上所述，建筑結構設計在土木工程中的作用是不言而喻的。建筑結構不僅關系著項目的安全質量，同時也與建筑外在的美觀有著不可斷絕的關系。因此，在土木工程建筑結構設計中，一定要堅持“安全第一”的原則，在推動企業安全發展的同時，保證工程設計與施工經濟性。以促進設計工作的順利進行，大大的保障了人們的生命安全，促進了我國建筑企業的發展。
參考文獻
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現代土木工程的主要特征范文4
【關鍵詞】現代學徒制 建筑工程技術專業 BIM技能應用型人才 課程體系
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2016）11C-0077-03
現代學徒制是以學校、企業的深度合作為基礎，將現代職業教育與傳統學徒制培訓相結合的，通過校企聯合培養學生（徒）專業技能的人才培養模式。在當今國際社會，現代學徒制是解決青年就業問題、促進經濟發展的有效手段，是國際職業教育發展的重要趨勢之一。關晶等研究者在對比分析發達國家的現代學徒制后指出現代學徒制具有以下幾個典型特征：國家戰略層面的制度管理；多元參與的利益相關者機制；以企業為主，工學結合的人才培養模式；以學徒為主的雙重身份；統一規范的教育培訓標準；與國家資格體系融通。李軍等研究者在此基礎上，提出現代學徒制的深入實施需針對現代學徒制的典型特征重構課程體系，通過構建與國家資格體系融通的統一規范的教育培訓標準，以適應由學校教師，企業兼職教師（師傅）共同承擔課程教學的現代學徒制教學模式。由此可見，課程體系的構建是現代學徒制人才培訓模式實施的一項核心工作。
建筑BIM（Building Information Modeling，即建筑信息模型）是以建筑工程項目的各項相關信息數據構件建筑數字信息模型，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM作為應用于建筑領域的一項新技術，市場的巨大需求呼喚更多的BIM技術人才從事這個蓬勃發展的新行業。廣西建設職業技術學院建筑工程技術專業緊跟建筑市場的發展趨勢，以開展現代學徒制為契機培養BIM技能應用型人才，對建筑BIM技術應用方向的課程體系進行了探索與構建，進而推動BIM技術在廣西建筑領域的應用進行了積極有效的探索。
一、建筑BIM技術方向的人才培養目標
根據BIM技術相關研究學者的建議，BIM技能人才成長的路徑為：BIM建模工程師BIM信息應用工程師BIM項目經理。廣西建設職業技術學院土木工程系在“校企聯合培養”BIM方向指導委員會的主導下，對不同規模、不同資質等級的建筑工程單位的職業崗位進行調研、分析，形成建筑BIM技術方向崗位（職業）崗位知識與能力報告，并制定BIM技術方向的專業課程考核標準和職業素質考核標準。
建筑BIM技術方向的人才培養以BIM技能應用與提高為主線，按照學徒準備期、準學徒期、學徒期等三個階段的先后邏輯關系，在與“校中廠”（深圳市廣泰建筑設計有限公司南寧分公司）、“廠中?！保ū本┗ヂ摿⒎郊夹g服務有限公司）深度合作的基礎上，設計相應階段的課程與教學計劃，對建筑BIM技術方向學生（徒）進行專業技能的培養與訓練，培養具有“基本的工程能力+BIM技能+管理協同能力”的復合型人才，在建筑工程領域中承擔相關職責，創造出BIM技術應有的工程價值與社會效益。
二、現代學徒制課程體系的構建思路
高職現代學徒制以促進行業、企業參與職業教育人才培養全過程，遵循實現課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接的原則，因此，現代學徒制的課程體系的構建要牢牢把握這一原則，構建符合BIM崗位職業能力需求的課程體系。BIM技術應用方向課程體系應關注以下幾個關鍵問題：（1）學校以職業需求為導向安排BIM理論知識與基本操作技術技能的學習，合作企業安排學徒直接參與企業真實工程項目的工作環節，在具體項目的實踐中提升職業技能；（2）依據BIM技術應用資格考試的相關標準，科學安排專業理論與實踐知識的構成；（3）相關課程的考核與BIM技術的崗位資格考核相融通，實現業務技能、教師評價與理論知識成績互認和銜接。圍繞上述幾個關鍵問題，在已確定人才培養規格和專業培養目標的基礎上，依據現代學徒制的特征和高技能人才培養各環節的特殊要求，充分考慮人才培養各環節之間的邏輯關系，融入學生（徒）的認知規律和職業成長規律，重構課程體系和制定課程標準，進而真正形成融合學生（徒）人文素養、專業知識、職業技能、職業態度和職業素養的課程體系。
根據企業對BIM技術用人需求和相關崗位工作資格標準，以人才培養目標為指導，在企業和學校的共同參與下，構建了以理論課程體系“德育與公共基礎課程+建筑工程專業基礎課程+BIM專業課程”和實訓課程體系“建筑工程專業基礎實訓+BIM專業能力實訓”為主要特征的現代學徒制試點專業的兩大課程體系。其中，理論課程體系中的課程主要由學校教師講授，部分實踐操作的課程由學校教師和企業師傅共同講授。實訓課程體系中建筑工程專業基礎實訓在學院實訓基地完成，BIM專業能力實訓在“校中廠”完成，BIM職業能力綜合實訓在“廠中?！蓖瓿伞１菊n程體系是為了實現BIM技術高技能人才培養特別量身定制，充分體現了BIM高職教育的“高等性”和“職業性”。課程體系詳見圖1。
三、現代學徒制理論課程體系的構建
根據企業對BIM技術用人需求和崗位工作資格標準，在企業和學校的共同參與下，緊緊圍繞人才培養目標，構建“德育與公共基礎課程+建筑工程專業基礎課程+BIM專業課程”的現代學徒制試點專業的理論課程體系。其中，德育與公共基礎課程為公共基礎課程，旨在培養學生（徒）的綜合素質；專業基礎理論課程分為建筑工程專業基礎課程和BIM專業課程專業兩大模塊。
如圖2所示，建筑工程專業基礎課程涵蓋了建筑工程技術傳統的建筑識圖構造基礎，結構設計基礎，項目管理基礎，施工管理基礎，成本管理基礎等五大模板，旨在培養學生（徒）的制圖識圖，計算分析，施工管理等專業能力，每個模塊下對應的課程均由學校教師講授。
如圖3所示，BIM方向專業課程體系是BIM技術應用方向重要的專業基礎課，其旨在培訓學生（徒）BIM技術相關軟件的基礎知識和基本操作，其涵蓋了BIM技術應用中的模型建立、項目施工管理、施工動畫、BIM綜合應用等四大模板，每個模塊下對應的課程均為BIM技術應用過程中所涉及的Revit、Project、Navisworks、Lumion等常用軟件。BIM方向專業課程體系偏于實踐，因此，為提高授課效果，課程講授的內容以任務為導向，嚴格制訂了符合學生（徒）的認知規律和職業成長規律的BIM課程內容，課程的學習在學校教師和企業導師的共同指導下完成。
四、現代學徒制實訓課程體系的構建及實訓基地的建設
（一）現代學徒制試點實訓課程體系構建。實訓課程是高職教育培養學生專業技能的關鍵環節，也是現代學徒制人才培養模式下培養技能人才的重要途徑。實訓課程體系的構建以“建筑工程專業基礎實訓+BIM專業能力實訓”框架，其中，建筑工程專業基礎實訓相關課程在學校實訓基地完成，BIM專業能力實訓在“校中廠”完成，BIM職業能力綜合實訓在“廠中?！蓖瓿?。
如圖4所示，建筑工程專業基礎實訓涵蓋了認識實習、建筑施工圖設計、鋼筋算量實訓、模板設計、施工實訓等傳統的實訓課程，主要培訓學生（徒）的專業技能；建筑BIM專業能力實訓則包含了Revit、Project、Navisworks、Lumion等四類軟件的綜合應用，建筑BIM專業能力實訓課程完全基于企業的真實項目，因此相關課程的學習需在企業師傅的帶領下完成。
（二）現代學徒制試點實訓基地建設。實訓基地建設是實訓課程高效開展的重要保障，是實訓課程體系的“硬件”?；诂F代學徒制建筑BIM技術應用方向要重點建設“校中廠”和“廠中?！眱蓚€實訓基地，其中“校中廠”的作用是學校引廠入校，將企業和工廠搬進校園，合作建立實訓實習基地；“廠中?！弊饔檬侵赴才艑W生（徒）進入企業進行頂崗實習，由企業在實際工作環境中承擔并完成一部分教學工作，并進行考核。
1.“校中廠”實訓基地建設?！靶Ｖ袕S”的培養階段學生是以“在校生”的身份到“校中廠”參與生產實踐，以員工的身份進行管理，遵守企業的各項規章制度，是企業的員工。這種雙重身份決定了學生（徒）身在其中可獲得巨大收益。一是理論知識與技能訓練的結合緊密；二是能夠接受校園文化和企業文化的雙重熏陶；三是學生（徒）通過崗位實踐，積累了工作經驗、提升了綜合素質。
在BIM技術方向的學徒制試點項目中，“校中廠”階段的培養工作被安排在第二學年，學生（徒）在完成校內理論課程的學習后，到“校中廠”實訓基地―― 深圳市廣泰建筑設計有限公司進行學習，在校內教師和企業教師的共同指導下實現理論知識與實際動手能力的有機結合。因此，學校與廣泰公司需要加強BIM 技術中心的建設，一方面，需要完善BIM技術中心的硬件、軟件設施。根據功能需要和設備屬性，將實訓基地劃分為BIM技術實操區、復雜節點構造實體模型展示區、BIM技術應用討論區，并搭建在線學習平臺，以滿足校內試點實訓課程的教學需要。另一方面，技術中心的軟件系統應遵循BIM技術的職業周期，涵蓋建筑、結構、水電、暖通、施工管理等方面內容，從而為學生（徒）學夠職業技能，或進一步拓寬職業技能奠定良好基礎。BIM技術中心（即校中廠）的軟件系統構成如圖5所示。
2.“廠中?！睂嵱柣亟ㄔO?！皬S中校”的實習培養是現代學徒制實施的最后一個環節。該環節主要目的是讓學生接觸真正的實踐項目，學生以準員工的身份加入企業的工作環境中，以真實項目為依托，學生（徒）在相對應的專業崗位上充當師傅的幫手。在實踐過程中，使理論知識得到升華，使專業技能得到錘煉，因此，這一階段的培養工作，對學生自身職業素養與職業道德的形成是重要的環節。
“廠中?！钡膶嵱柣亟ㄔO要充分合理利用合作企業的現有資源，合作企業要履行相關協議，為學生（徒）的實習建立相關管理制度，提供基本的工作條件，并確保學生（徒）的工作專業對口。在BIM技術方向的學徒制試點項目中，“廠中?！彪A段的人才培養工作安排在第三學年，廣西建設職業技術學院將與北京互聯立方技術服務有限公司等企業合作開展此項工作。一方面，由學校提供兼職教師崗位，合作企業負責選拔優秀高技能人才擔任師傅，在真實項目實施過程中，給學生（徒）安排實習崗位，確定工作職責，在師傅的指導下獨立完成分配的工作。另一方面，學校派遣教師前往合作企業掛職鍛煉，在企業實踐環節與企業師傅對實習學生（徒）進行聯合指導。
五、結論
現代學徒制是職業教育實現產教深度融合的人才培養新模式，而課程體系的合理構建是人才培養方案具體落實的關鍵環節。建筑工程技術專業（建筑BIM技術應用方向）的現代學徒制試點工作的實施過程中，根據BIM技能人才成長路徑的崗位需求，明確企業各崗位特征、工作內容和需求，構建科學合理的建筑BIM技術應用方向現代學徒制理論課程體系和實踐課程體系。同時，教學組織以課程體系為核心，學校和企業合作進行學徒的崗位技能培訓，進而為培養建設領域急需的BIM技術高技能應用人才提供了一條有效的途徑。
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【基金項目】2016年度廣西職業教育教學改革研究立項項目“基于產教融合，工學交替的現代學徒制探索與實施――以建筑BIM 技術應用方向技術人才培養為例”（GXGZJG2016A019）；廣西教育科學“十二五”規劃2011年度自籌經費一般課題“校企合作長效機制研究”（2011C0201）
現代土木工程的主要特征范文5
根據目前各類建筑企業的業務特點，建設監理企業最有條件向項目管理企業過渡，開展全過程項目管理業務，是實行項目管理模式的主要載體。建設部出臺的《關于培育發展工程總承包和工程項目管理企業的指導意見》(建市[2003]30號)(以下簡稱《指導意見》)，為監理企業向項目管理企業的轉軌提供了政策支持，為現有監理公司的發展指明了方向。
1我國目前監理企業發展中存在的主要問題
1．1監理業務單一，服務層次低
據調查和了解，目前我國大概有90％左右的監理公司只從事施工監理(以質量為主)；剩下10％左右的企業是以施工監理為主，兼做項目管理的其它部分咨詢工作，幾乎沒有提供項目管理全過程服務的監理公司。由于監理企業提供的現場服務內容過于單一，服務層次低，與智力密集型服務相差甚遠，不能引起業主重視，也使得監理收費一路走低。
1．2企業準入門檻低，市場趨于飽和
政府以法律法規的形式，強制推行監理制度，加之市場準入門檻相對(其它建筑企業)較低，獲得監理工程師執業資格的人員與日俱增，都促使監理企業數量增長迅速，普遍的單一、低層次服務使優勝劣汰的市場機制未發揮有效作用，導致監理隊伍過于龐大，監理市場趨于飽和。
1．3缺乏人本管理，人才流失嚴重
由于上述原因造成監理取費很低，使得從業人員的收入不高：加之業務單一，沒有全面鍛煉機會和發展空問，對于高層次的專業管理人員很難具有吸引力，導致大量高素質人才流失。由于監理企業業務繁忙和人員流動性相對較大，使得企業很少主動為員工提供知識更新和繼續教育的時間和機會，沒有作為智力服務型企業應具備的人本管理組織要素。
1．4缺乏科技支撐和發展后勁
現在大多數監理企業還僅僅停留在施工監理的技術應用階段，沒有很好地與高校、科研院所形成橫向聯合以引進吸收利于其發展的先進管理理念和軟硬技術條件，缺乏發展后勁。監理企業普遍缺乏專家型核心團隊建設，現場監理人員能力有限，只是被動執行規范進行檢查，很少有能力向業主提出帶有全局性、策略性的合理化建議和優化思路。這些都直接影響到監理企業作為智力密集型服務企業的可持續發展。
2國內外工程管理(咨詢、顧問)公司發展狀況
工程咨詢業的產生與發展與社會分工息息相關，它是社會分工的產物。隨著社會分工的產生而產生，并隨著社會分工的發展而演進，現代社會分工的特點是既講究細化更強調集成。
國外工程咨詢業的發展，大致經歷了三個階段：一是個體咨詢階段。具有代表性的是l9世紀90年代由美國建筑師梅斯丁成立的一個土木工程協會，獨立承擔從土木工程建設中分離出來的技術業務咨詢：二是合伙咨詢階段。20世紀，個體咨詢已從土木工程拓展到工業、農業、交通等領域，咨詢形式也由個體獨立咨詢發展到合伙人公司；三是綜合咨詢階段。前兩個階段以專業咨詢為主要特征，但第二次世界大戰后至今，工程咨詢業發生了很大變化，從專業咨詢向綜合咨詢，向科技化和智力密集型的產業演進。1955年國際咨詢工程師聯合會(FIDIC)的成立標志著工程咨詢業的成熟和規范發展；而20世紀70年代開始的國際項目管理熱潮使得國際工程咨詢業跨越到新的臺階，工程咨詢的外延不斷擴大，咨詢理念日益更新。從工程技術咨詢發展到戰略咨詢，從國內咨詢發展到國際咨詢，出現了一批著名的國際工程咨詢公司，如美國的HARZA工程公司、法國的SOGREAH咨詢公司、臺灣的亞新工程顧問公司等。
目前境外工程咨詢公司提供的服務主要有：項目前期策劃管理，開發管理，設計管理，施工管理，供應鏈管理，政府公關管理，生產準備管理，資產增值管理等。
國際工程咨詢業發展新趨勢：(1)形式更加多樣，工程咨詢與工程承包相結合，形成大的集團企業、聯合體或合作體，承接交鑰匙工程。(2)同國際大財團緊密相關，通過為搭建項目資金鏈條和開辟項目融資渠道取得項目的咨詢權。(3)以咨詢為紐帶，帶動設備、技術和勞務的出口。(4)咨詢范圍越來越廣，作用也更突出。一些咨詢公司已不僅僅以咨詢者的身份來參與項目建設，而且以項目組織者或參股方的角色來提出和選定項目，進行項目策劃、設計、組織建設等。
2．2國內工程管理公司發展現狀
最初，項目管理作為世界銀行貸款項目運作的基本管理模式被引入我國：隨后，為了進一步推動項目管理模式的發展，國務院辦公廳([1999]01號）文件提出："要盡快形成我國的咨詢設計服務體系，要積極開展可行性研究、規劃選址、招標、造價咨詢、施工監理、項目管理和工程總承包等業務"。建設部《指導意見》也明確指出："鼓勵具有工程勘察、設計、施工、監理資質的企業，通過建立與工程項目管理業務相適應的組織機構、項目管理體系，充實項目管理專業人員，按照有關資質管理規定在其資質等級許可的工程項目范圍內開展相應的工程項目管理業務，…。打破行業界限，允許工程勘察、設計、施工、監理等企業，按照有關規定申請取得其他相應資質…"為項目管理公司的組建做出政策導向，引起工程咨詢業的重視。
與國際上的咨詢公司相比，我國工程咨詢業未形成合力，項目管理內容被各專業公司分解，如為項目前期可研的咨詢公司、招標公司、建筑設計公司、造價咨詢公司等，還缺乏提供全面工程咨詢服務的能力，缺少項目統籌和綜合協調管理的能力，這在一定程度上與我國企業資質管理的過分細化有關。而國際上工程咨詢公司則更注重具備全面、全過程管理和控制能力，通過協力公司的支持，可以承擔全方位的咨詢服務任務，在跨國項目中以總承包管理者的角色出現。為迅速扭轉這種局面，必須在我國大力培育綜合型的工程咨詢公司或工程管理公司。
3監理公司向工程管理公司轉軌策略
3．1加強專家型核心團隊建設
企業的競爭，其實質就是人才的競爭。作為項目管理公司應加強專家型核心團隊建設，這些專家不僅包括工程設計類、工程施工類的，還應包括計價管理類、合同管理類、政策法律類的。通過專家團隊與各具體項目之間弱矩陣式的組織結構聯系，作好項目的參謀與顧問，為項目管理業務的順利開展提供組織保證。
3．2上下游服務鏈延伸與拓展
通過項目管理服務鏈延伸實現交鑰匙項目管理，即通過監理業務和責任由施工階段向其上下游的延伸，最終是向業主提交一個滿足使用功能、具備使用條件的工程項目。
服務鏈延伸組織體系建立有以下兩種途徑：
(1)監理企業可以考慮與設計咨詢企業、造價咨詢企業、招標企業等工程咨詢中介機構合并，通過資金參股、控股等方式，使合并的各企業成為緊密的利益結合體，提高企業的規模和綜合實力，建立股份制的工程項目管理公司，以實現全壽命期項目管理。
(2)實力較強的監理企業可以采取吸納其他相關人才如注冊建筑師、結構工程師、造價工程師、咨詢工程師等專業人員以及法律人才等，使得監理企業有實力從事工程項目管理全方位工作，把業務范圍從施工現場(質量)監理擴展到包括招標、合同管理、設計咨詢、造價咨詢等全過程管理。
3．3構建產學研合作機制
隨著市場經濟的發展和經濟體制改革的深化，要求企業依靠科技進步和技術創新，更好地參與市場競爭，追求知識經濟的潛在效益。同時，國家科技體制改革要求科研院所和高等院校面向企業和市場，加速成果的轉化和推廣，以科技引導和支撐經濟加速、健康發展?？萍俭w制和經濟體制改革一方面推動了科研院所與企業合作，另一方面也迫使企業主動尋求與科研院所的聯姻，通過產學研合作，實現共同發展。
當管理服務鏈向兩端延伸時，現有監理企業的業務能力無論在理論還是在實踐中都是不能滿足工作需要的，這就需要科研院所的人才資源以松散型專家團隊形式提供技術或管理上的決策支持。
3．4建立學習型組織，增強發展后勁
所謂學習型組織，是指通過培養彌漫于整個組織的學習氣氛、充分發揮員工的創造性思維能力而建立起來的一種有機的、高度柔性的、扁平的，符合人性的、能持續發展的組織。這種組織具有持續學習的能力，具有高于個人績效總和的綜合績效。監理企業作為智力密集型的服務企業，為了在競爭中不被淘汰，實現其可持續發展，就要求建立學習型組織，開展形式多樣的內部交流、外引講座，以增強企業發展后勁。
3．5工程數據中心的建立與維護
準確的數據和信息是項目決策和預測的重要依據。應系統建立各類工程項目完整的信息庫或數據中心，內容涵蓋項目前、中、后期的市場信息、政策動態、資源條件、技術參數、經驗指標、專業分析軟件等，并有專人作好跟蹤、比較、分析和更新維護，為開展項目管理提供有力的數據和信息支持。
3．6加強與外協單位的橫向聯合
建設部在《指導意見》中指出"對于需要完成工程初步設計(基礎工程設計)工作的工程項目管理企業，應當具有相應的工程設計資質…"，"工程勘察、設計、施工企業也可以組成聯合體對工程項目進行聯合總承包…。"
建設監理公司的轉軌目標是項目管理公司。現階段多數監理公司還沒有能力或資質進行全過程的工程管理，為了突破這一瓶頸，監理公司可以和其外協單位(設計咨詢企業、造價咨詢企業、招標企業)進行橫向聯合。這樣各方從項目全局出發，充分發揮各自業務專長，在項目合作中積累開展全過程項目管理的經驗。
3．7加強細節管理，提升服務水準
采用項目管理模式應充分發揮公司的專業協作能力，提高全局統籌管理意識，把方案(含招標、設計、施工、采購)優化和提合理化建議作為提升服務水準的利器，讓業主得到實實在在的利益，真正成為業主的智囊與顧問。
細節決定成敗。為提高服務意識，樹立良好服務形象，在項目管理過程中應培養從系統出發，從細節著手的做事風格。把想業主所想，急業主所急的服務意識貫穿到項目管理細節當中，為企業樹立良好的服務品牌。
3．8為試點項目提供寬松管理環境
在建設部《指導意見》的引導下，目前已經有部分建設項目開始進行項目管理模式的試點。作為項目管理公司，應該為試點項目提供一個相對寬松的管理環境和資源環境，從利于提高管理效率和激活人員潛力出發，對項目管理班子充分授權，為這種新的發展模式創造有利條件，以獲得寶貴的經驗。
現代土木工程的主要特征范文6
關鍵詞：系統仿真 設計
一、系統仿真技術
所謂仿真就是建立系統的模型（數學模型、物理效應模型或數學-物理效應模型），并在模型上進行實驗和研究一個存在的或設計中的系統。這里的系統包括技術系統，如土木、機械、電子、水力、聲學、熱學等，也包括社會、經濟、生態、生物和管理系統等非技術系統。仿真技術的實質也就是進行建模、實驗。現代仿真技術的發展是與控制工程、系統工程及計算機技術的發展密切相關聯的。控制工程和系統工程的發展促進了仿真技術的廣泛應用，而計算機出現及計算技術的迅猛發展，則為仿真提供了強有力的手段和工具。因此，計算機仿真在仿真中占有越來越重要的地位。
仿真技術得以發展的主要原因是它帶來了重大的社會和經濟效益。系統仿真的應用大致可分為：對已有系統進行分析時采用仿真技術；對尚未有的系統進行設計時采用仿真技術；在系統運行時，利用仿真模型作為觀測器，給用戶提供有關系統過去的、現在的、甚至是未來的信息，以便用戶實時作出正確的決策；
在系統運行前，利用仿真模型作為預測器，向用戶提供系統運行起來后，可能產生什么現象，以便用戶修 訂計劃或決策；利用仿真模型作為訓練器，訓練系統操縱人員或管理人員。在工程領域仿真技術可以降低系統的研制成本，可以提高系統實驗、調試和訓練過程的安全。
一般認為，建立模型是仿真的第一步，也是十分重要的一步。傳統仿真技術中，一個仿真系統要首先建立起系統的數學模型--一次仿真模型，然后再改寫成適合計算機處理的形式-仿真模型。仿真模型可以說是系統二次近似模型。建立起仿真模型后，才能書寫相應的程序。
仿真基本上是一種通過實驗來求解的技術。通過仿真實驗要了解系統中各變量之間的關系，要觀察系統模型變量變化的全過程，此外，為了對仿真模型進行深入研究和結果優化，還必須進行多次運行，系統優化等工作，因此，良好的人機交互性是系統仿真的一個重要特性。
二、虛擬現實技術
虛擬現實技術是二十世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術，是由計算機硬件、軟件以及各種傳感器構成的三維信息的人工環境--虛擬環境，用戶投入這種環境中，就可與之交互作用、相互影響。它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術分支，從而也大大推進了計算機技術的發展。目前，虛擬現實技術已在建筑、教育培訓、醫療、軍事模擬、科學和金融可視化等方面獲得了應用，漸已成為21世紀廣泛應用的一種新技術。
虛擬現實是高度發展的計算機技術在各種領域的應用過程中的結晶和反映，它具有以下主要特征：
（1）依托學科的高度綜合化；
（2）人的臨場化；
（3）系統或環境的大規模集成化；
（4）數據表示的多樣化和標準化，數據存儲的大容量、數據傳輸的高速化與數據處理的分布式和并行化。正是這些特征，使操作者沉浸其中，并通過多種媒體對感官的刺激，對所需解決的問題有了清晰和直觀的認識，從而，也使模型的建立和驗證更加方便。
三、系統仿真技術與虛擬現實技術的結合
傳統的系統仿真技術很少研究人的感知模型的仿真，因而無法模擬人對外界環境的感知(聽覺、視覺、觸覺) 隨著多媒體技術、計算機動畫、傳感技術的發展，計算機模擬外界環境對人的感官刺激開始成為可能。事實證明，人類對于圖像、聲音等感官信息的理解能力遠遠大于數字和文字等抽象信息的理解能力。將仿真技術與虛擬現實技術相結合，利用虛擬現實技術進行仿真模型的建立和實驗的模擬，使仿真的過程和結果可以實現圖象化、可視化，使仿真的系統具有了三維、實時交互、屬性提取等特征，極大地促進了仿真技術的發展，同時也使虛擬現實技術更加具有生命力。
四、仿真與虛擬現實技術在結構工程中的應用
仿真與虛擬現實技術近年來在機械、電子、水利、社會、經濟、生態、生物等各個領域都得到了廣泛的應用。
在結構工程中，仿真與虛擬現實技術已經應用于如下幾個方面：
1．在工程結構分析中的應用
工程結構在各種荷載作用下的反應，其破壞特征和極限承載力是人們所關心的。當結構形式特殊，荷載及材料特性復雜時，人們往往求助于模型試驗來測定其受力性能，但模型試驗往往受到場地和設備的限制，只能做小比例模型試驗，難以完全反映結構的實際情況。若用仿真與虛擬現實技術，則可以進行足尺寸的試驗，還可以很方便地修改參數。此外，有些結構難于進行直接試驗，用計算機模擬仿真就更能體現出優越性，如建筑物及構筑物在地震作用下的倒塌分析，橋梁受到汽車高速碰撞的檢驗試驗等只有采用仿真與虛擬現實技術，分析才能大量進行。又如在高速荷載作用下，結構反應很快，人們在真實試驗中只能觀察到最終結果，而不能觀察試驗的全過程。如果采用計算機模擬仿真試驗，則可觀察其破壞的全過程，便于破壞機理的研究。對于長期的徐變過程則可在模擬中加快其變化過程，讓人們清楚地看到其過程。在運用傳統的有限元法進行結構分析時，結構應力的結果通常采用內力圖等力線的形式描繪出來，給人以直觀的印象。利用仿真與虛擬現實技術則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點力的大小，用不同顏色表示出不同的等力面；也可以任意變換角度，從任何點去觀察。還可以利用VR的交互性能，實時修改各種數據，以便對各種方案及結果進行比較。這樣就使工程師的思維更加形象化，概念更易于理解。
2． 在巖土工程中的應用
巖土工程處于地下，往往難于直接觀察，而仿真與虛擬現實技術則可把內部過程展現出來，有很大實用價值。例如，地下工程開挖經常會塌方冒項。根據地質勘察，我們可以知道斷層、裂隙和節理的走向密度，通過小型試驗，可以確定巖體本身的力學性能及巖體夾層界面的力學特性、強度條件，并存入計算機中。
在數值模型中，除了有限元方法外，還可采用分離單元。分離單元在平衡狀態下的性能與有限元相仿，而當它失去平衡時，則在外力和重力作用下產生運動直到獲得新的平衡為止。分析地下工程的圍巖結構，邊坡穩定等問題時，可以把節理斷層劃分為許多離散單元。這一過程可以在顯示器和大型屏幕上顯示出來，最終可以看到塌方的區域及范圍，這就為支護設計提供了可靠依據。
3. 防災工程中的應用
長期以來，人類一直與洪水、火災、地震等自然災害進行著堅持不懈的斗爭。由于自然災害的原型重復實驗幾乎是不可能的，因而仿真與虛擬現實技術在這一領域的應用就更有意義。目前已有不少抗災、防災的模擬仿真系統制作成功，例如洪水泛濫淹沒區的洪水發展過程演示系統。該系統預先存儲了泛濫區的地形地貌和地物，有高程數據可確定等高線，只要輸入洪水標準(如百年一遇的洪水)及預定河堤決口位置，計算機就可根據水量、流速區域面積及高程數據算出不同時刻的淹沒地區，并在顯示器和大型屏幕上顯示出來。人們從屏幕上可以看到水勢從低處向高處逐漸淹沒的過程，這樣對防洪規劃以及遭遇洪水時指導人員疏散是很有作用的。又如在火災方面，對森林火災的蔓延，建筑物中火災的傳播均已開發出相應的模擬仿真系統，這對消防工程起到了很好的指導作用。
4． 在模擬施工過程中的應用
建筑施工是復雜的大型的動態系統，它通常包括立模、架設鋼筋、澆注、振搗、拆模、養護等多道工序，而這些工序中涉及的因素繁多，其間關系復雜，直接影響著混凝土澆筑的進程。模擬施工過程是為了通過仿真手段，去發現實際施工中存在的問題或可能出現的問題，這就需要對實際施工進行仿真。而目前施工過程的模擬只是從幾何形體方面模擬施工的過程，即按樓層關系由下而上，每一層按柱、梁、板的幾何形狀加以著色來實現對施工過程的模擬?，F有的模擬只是對進度計劃起到了一定作用，并沒有對施工過程起到真正的作用。基于以上原因，需對施工過程建立合適的模型，以達到模擬仿真的效果。例如，大型水利樞紐混凝土在運輸澆筑系統的模擬仿真模型，是由運輸子系統和澆注子系統構成的，模型是按進程交互的仿真策略建立的，按這種條件建立的模型能與仿真程序間保持緊密的對應關系，程序所要模仿的行為比較 直觀、清晰。程序流程直接與模型結構和系統狀態相對應。
另外，仿真與虛擬現實技術在結構工程領域內，還可應用在建筑系統工程管理、建筑信息管理、建筑物及構筑物的空氣流場、空氣品質分析等方面。
我國是一個發展中國家，有著大量繁重的基本建設任務，特別是在十五計劃綱要中，提出進一步加強水利交通、能源等基礎設施建設和西部大開發戰略。這一大好形勢，為結構工程高新技術的信息化和集成化，為結構工程學科及相關學科的發展提供了良好的機遇。仿真與虛擬現實技術作為結構工程高新技術之一，開創了結構工程學科的新紀元，其技術潛力巨大、應用前景十分廣闊。
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