吉林省公路勘测设计院 雪晓冬

公路桥梁设计中计算机技术的应用

吉林省公路勘测设计院 雪晓冬

随着科学技术水平的提高，计算机技术的应用已经出现在各行各业中，当前的公路桥梁设计和施工工作也广泛应用计算机技术为自身服务。在公路桥梁设计中，利用计算机技术对桥梁的结构、涵洞、隧道等工程的工程图进行设计已经屡见不鲜。公路桥梁的设计建设是当前一项重要工作，采取有效的科学手段，运用先进的计算机技术作为辅助，改善以往设计中存在的不足之处，依靠信息技术将基础建设工作做得更好。笔者根据多年的工作经验，将公路桥梁中运用计算机技术的几个方面归结如下。

一、公路桥梁设计中的计算机仿真和虚拟现实技术

在土木工程设计中，仿真技术是设计工作的核心。工程设计工作者通过仿真技术对工程的结构运算以及施工技术按实际情况给出的依据做出认真的核算再确定设计方案。虚拟技术简称VR(Virtual Reality)，这项技术将计算机图形技术、计算机仿真技术以及传感器技术等多种先进的计算机技术优势结合在一起，给设计者提供直接和真实的三维图像，在公路桥梁设计工作中创建一个虚拟的施工环境，让设计者在趋于真实的环境中完善设计，确保设计的完美，是一种可视的交互环境平台。

二、计算机的优化与建模技术

在公路桥梁建设工程的规划、设计、施工以及管理过程中，设计者们运用计算机技术中的优化和建模技术全面综合的考虑在经济、时间上的有效组合，以期实现效益最大化。建筑设计的系统模型设计包括基础模型、设计模型以及施工模型。其中设计模型工作要将工艺参数和施工进度综合起来考虑，以此便于反映施工模型和设计模型之间存在的差异和交互作用。比如AutoCAD 软件系统的主要功能就是用来做辅助绘图工作的，因此这个软件系统具有强大的绘图功能。目前，这款软件随着版本的不断升级，它在原来的二维绘图编辑功能上增添了较强的3D立体绘图功能以及实体造型技术，让设计工作者在更优化的环境中进行相关设计。

三、计算机提供的协同工作系统技术

20世纪80年代中期，计算机所支持的协同工作技术提出之后，受到了人们诸多关注，在当前的建设设计工作中，越来越受到重视，到目前为止，已经发展成为该技术领域中最快的研究方向之一。CSCW(Computer Supported Cooperative Work)的具体含义是指人们无论在什么地方处于什么群体，在计算机技术的帮助下，都可以在一个虚拟共享的环境中进行交流和磋商，进而高效快速的将一个共同任务完成。而人、计算机以及相关的环境在计算机技术的引导下，形成了一个可以进行研究的系统。公路桥梁建设正是运用这个系统将设计作为一个共同任务，让相关的设计者一起研究，发挥整个系统的最佳效益。

四、计算机CAD技术

计算机CAD技术产生于20世纪50年代后期，起用于发达国家的航空事业和军事工业。在计算机技术中，它的应用涵盖了工程设计、机械制造以及图纸测画，成为最有影响的高新应用技术。在公路桥梁的设计工作中，为了缩短整体工程的工期，将CAD、CAE、CAM三者进行比较之后，提出了并行工程的思想，简称CE。该工程的实施主要要求企业及相关人员建立可以共享的数据库，在计算机网络技术的支持下，衍生出PDM系统。进入20世纪80年代之后，设计领域中的PDM系统又发展为PDMII系统。此外，TQ - 16 /TX计算机技术也从原来的TQ - 16/TX系统软件转换为TQ - 16 /TX1新型系统软件，并且在磁鼓以及磁带上建立了程序库，增大了存储容量范围，使得数据的输入更快，运算效率更高，在公路桥梁的设计中取得了良好的效果，深得广大设计者的喜爱和赞赏。

五、计算机ERP技术

ERP技术是生产管理领域提出来的供应链管理概念，这一技术的适用范围很广，包括人力资源管理，设备设施管理以及数据分析管理等。应用计算机ERP技术，将其软件本身强大的包容性和兼容性应用到设计工作中，可以和建筑企业常用的建筑CAD软件以及结构受力分析软件相结合，高度集成，并通过Internet/Intranet 将建筑企业内部的供应链和外部的施工情况连接起来进行管理，完成设计、物流、信息流、资金管理多方面的有效转移和优化，以便适应在新的竞争环境中市场对建筑企业及相关工作提出的高质量、低成本、高安全的要求。

六、计算机应用程序编程语言及其程序设计开发技术

公路桥梁在施工路线以及完工测量的工作中，在没有很专业的软件进行辅助的情况下，要想绘制出公路的施工设计图是很困难的，而且工作量大，过程繁琐，既费神又容易出现错误。特别是在公路建设设计中，需要在短时间内将测量到的相关数据转换成纵断面上的地面线，才能进行线路审核。应用Microsoft Excel、AutoCAD提供的VBA功能，将Microsoft Excel表格中所标识出来的桩号以及地面高程等相关信息都读取出来，再在AutoCAD文件里面用文字和线条等多种形式写出来，就可以很快的绘制出公路的纵断面的地面线图。

随着科学技术的发展，进入21世纪以后，计算机应用技术已经成为各行业广泛运用的科学技术，也是发展的最快的一门学科。在土木工程建设中，计算机的出现和使用成为工作者们完成工程设计、绘制图纸必不可少的工具，计算机以其高精度、高速度为工程的进展提供了很大的帮助，使得工程设计人员结束了多年以来依靠手工绘图、描图的繁杂设计手段，对工程的质量起着重要的影响。