探讨桥梁设计中计算机技术的运用

摘要：目前，我国桥梁工程处于一个高速发展的阶段，这与计算机技术的辅助结果是分不开的。如何能够充分利用计算机计算提高桥梁设计水平，已经成为了广大计算机软件开发人员和桥梁工程设计人员需要共同面对的问题。本文针对各种软件技术在桥梁设计中应用实际情况，对于计算机技术的应用进行探讨，找出计算机技术的不足之处，从而提高桥梁设计水平。

关键词：桥梁设计;计算机技术;设计应用

Abstract: At present, the Chinese bridge engineering is at a stage of the rapid development, it’s inseparable with the computer technology assisted results. How to make full use of computers to improve the bridge design level, has become the common problem that the majority of computer software development personnel and bridge engineering design personnel need to face. Aiming at a variety of software technology actual application situation in the bridge design, this paper discusses the computer technology application, finds out the computer technical deficiencies, so as to improve the bridge design level.

Key words: bridge design; computer technology; design application

中图分类号: U445　文献标识码:A　文章编号：2095-2104(2012)

随着计算机技术的不断发展，凭借其精确的计算结果和非凡的计算速度，计算机技术在我国各行各业都得到广泛的应用。在桥梁工程的设计工作中，工程设计人员通过对于计算机软件的开发和利用，使计算机软件的辅助功能更加贴近实际的桥梁设计工作中设计人员本身的习惯。在得到计算机技术的帮助以后，工程设计人员更加快速、准确地完成高质量的工程设计任务。而且通过于INTERNET的连接，可以使工程设计资料更加快速的传达到施工人员的手中，更加方便进行资料的保存与查阅。

1、桥梁设计中的计算机仿真和现实虚拟技术

在土工工程的设计工作中，首先是通过对于工程所在地地质情况的采集分析，得到工程所在地的详细情况，并根据工程需要进行分析，然后根据分析结果决定采取何种方式进行施工。这样就需要工程设计人员利用仿真技术来对工程整体设计进行详尽分析，以工程元素组合的方式，求出经济、时间的最优解，保证工程成本的最小化，实现利益最大化。虚拟技术(Virtual Reality)简称VR，主要是以计算机图形技术、计算机仿真技术和传感器技术为技术主体，辅助其他相关计算机辅助技术，将施工环境以三维立体图像的方式呈现在工程设计者的面前。这样，工程设计人员就可以通过对于工程环境的观察，设计出符合当地地质条件的工程方案。在保证了工程设计精度的基础上，还可以降低工程设计人员的工作强度。

2、计算机的优化与建模技术

桥梁工程是一项复杂工程，包括工程规划、工程设计、工程施工以及工程管理等多个工序，并且很多工序都是相互联系的。这样工程设计人员在设计的同时就需要结合工程规划的总体思想，考虑到工程施工的具体施工方式，通过工程管理完成工程的设计。在施工时遇到问题后，还需要及时跟进实际情况调整施工计划。因此，如果能利用计算机技术的建模技术，直观反映出工程的整体情况，在进行计划更改时也更加贴近施工实际情况。一般工程设计中的模型分为以下三种：①基础模型，②设计模型，③施工模型。通过改变工程中的施工参数，就可以改变模型，这样使得整体模型随着施工情况在不断变化并实时贴近实际施工情况。例如：通过Auto CAD的绘图功能，可以将工程以二维平面的模式呈现在设计人员的面前，而且如今经过Auto CAD软件编写人员和工程设计人员的合作，使得Auto CAD软件可以实现三维立体成图来帮助工程人员进行模型建立。

3、计算机提供的协同工作系统技术

计算机协同工作系统(Computer Supported Cooperative Work)，主要是对于工程参与人员，在任何地点都可以在一个资源共享的环境中获得需要的资源。计算机提供的协同工作技术是在上世纪80年代进行开发并得到应用的，由于协同工作技术强大的协同能力，得到人们越来越多的关注。特别是在如今的桥梁工程设计工作，由于需要考虑多方面的施工因素和经济因素，因此计算机协同工作系统成为了桥梁工程设计中发展速度最快的计算机技术之一。桥梁工程的设计工作，恰好可以利用计算机协同工作系统，使得整个工程的规划人员和设计人员都以实时状态参与到整个设计工作中，从而达到整个设计团队的工作效率更高。

4、计算机CAD技术

在上世纪50年代，计算机CAD技术由西方发达国家首先应用于军事工业技术中。由于计算机CAD技术包括了工程设计、机械制造和绘图等诸多功能，因此对于计算机CAD技术的应用一直十分频繁和广泛。在桥梁工程的设计工作中，为了能够有效达到缩短设计时间、保证设计质量以及降低设计人员的工作的目的，计算机CAD技术更是必不可少。

4.1 CAD技术的应用

对于现阶段应用最多的计算机辅助设计系统，Auto CAD已经发展到2009版本，整个设计软件的人机交互作用更为明显，工作习惯对于工程设计人员较为熟悉，其具体应用有以下几个方面：

a.在使用CAD时，可以同时打开多个文档，从而达到工程设计一体化。

b.提供设计方案建立数据库，不仅可以保存自己的设计，还能同时浏览他人的设计思想和设计方案。

c.通过将对象的特性管理窗口表格化，对于对象的特性和图形进行数据处理，使整个设计过程更加简化。

d.设计模型的布局更加简明且改变模型操作也更容易完成，在打印出图时，实现所见即所得。

e.添加自动捕捉和自动跟踪等功能，从而使CAD的使用更加智能化。

4.2 CAD技术的二次开发

虽然Auto CAD 2009具有更为先进的人机交互功能，但对于桥梁设计来说仍然存在一些与其它工程不同的操作方式。因此，针对桥梁设计进行Auto CAD软件技术的二次开发就尤为重要，这样不仅可以保证Auto CAD出图更为专业准确，同时保证在提高桥梁工程设计工作质量的前提下，还可以同时提高设计工作效率。

5、计算机ERP技术

EPR技术是属于工程管理中应用最为频繁的一项计算机技术，其提供链式的管理方式具有广泛地应用范围，不仅是在人力资源管理方面，机械设备管理和数据管理方面都得到应用。PER技术本身具有良好的兼容性，可以同包括Auto CAD技术软件相结合进行使用，很多施工企业都利用两种软件结合使用来进行工程中的力学分析。施工企业还可以通过Internet将企业内部资源和外部施工实时情况相连接，根据工程实时进展对企业内部资源进行配备管理，保证在企业在整个桥梁工作中的资源运用都处于合理的状态。这样就可以使企业以高质量、低成本完成桥梁整体设计工作以及后期施工工作。

6、计算机应用程序

在桥梁施工完成后一般都需要进行实际测量，如果没有专业软件进行辅助测量，特别是在一些地质条件极为复杂的情况下完成测量工作是极为艰难的。绘制桥梁工程设计图是一项工作量巨大、工作难度高且容易出错的工作。因此，就需要利用计算辅助软件，通过测量一定数据，通过仿真计算来保证得到与实际相同的工程图纸。一般利用Microsoft Excel软件进行相关数据处理，并且根据绘图标准，提出相关的数据，然后利用Auto CAD中的VBA功能将数据导入并绘制成图。这样不仅能够提高绘图效率，更因为计算绘图的准确性，使得绘图更加精确。

7、结语

计算机技术已经在各行各业中得到广泛的应用，作用一种计算快速、精确的辅助工作，如何在桥梁工程设计工作中更多地利用计算机技术已经成为很多桥梁工程设计人员面对的首要问题。作为设计工作中完成工程设计和绘图工作中必不可少的一项技术，如何使计算机技术更加贴近桥梁工作的实际，以桥梁工程设计人员的工作习惯来设计并操作是计算机技术发展的方向，这也是广大计算机工作者和桥梁工程设计人员共同努力的目标。

参考文献

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