展望未來(lái)的智能“土木”

張亞帥

（河北大學(xué)，河北 保定 071000）

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能正在逐步走入人們的生活，各個(gè)行業(yè)也都在與人工智能進(jìn)行接軌。在醫(yī)學(xué)上，人工智能的發(fā)展創(chuàng)造了醫(yī)療機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人等高科技產(chǎn)品；在教育上，教育機(jī)器人也逐漸走進(jìn)人們的生活，為人們的生活帶來(lái)了更加便利的學(xué)習(xí)條件；在汽車制造方面，將汽車制造與人工智能相結(jié)合，研發(fā)出了無(wú)人駕駛汽車，人們?cè)僖膊槐剡M(jìn)行人工駕駛操作，提高了人們的生活質(zhì)量。從這些領(lǐng)域可以看出，智能化正在走入我們的生活，正在影響著我們的生活方式，也在不斷地推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。與此同時(shí)，它也提醒了土木工程人員應(yīng)注重“土木”與“智能”的結(jié)合，注重“土木”與“大數(shù)據(jù)”的結(jié)合，能夠使得我們行業(yè)與社會(huì)接軌，以更快的速度和更高的質(zhì)量完成國(guó)家的建設(shè)任務(wù)，造福于人類社會(huì)。

1 展望未來(lái)土木工程的智能設(shè)計(jì)

未來(lái)建筑的設(shè)計(jì)將更加依靠BIM軟件，BIM軟件的出現(xiàn)使得設(shè)計(jì)師擁有了三維可視化的設(shè)計(jì)環(huán)境，設(shè)計(jì)師可以真實(shí)地看到想要設(shè)計(jì)物體的模型，使自身的設(shè)計(jì)更加可視化，同時(shí)，也能夠很好地向他人展示自己的想法。BIM軟件可以實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合，早期設(shè)計(jì)物件的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行存儲(chǔ)，以備后期設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)用，同時(shí)，可以將數(shù)據(jù)與生產(chǎn)制造行業(yè)共享，實(shí)現(xiàn)所需物件的數(shù)據(jù)化生產(chǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)行業(yè)之間的交流與合作，極大地提高了工作的效率。BIM軟件使得設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)真正立體化，可以看到整體的布局，可在立體的環(huán)境下進(jìn)行管道和線路的布置，避免了各個(gè)線路之間的交叉、碰撞，便于后期進(jìn)行管理和解決所出現(xiàn)的問(wèn)題，使得管道、線路的布置更加條理化。智能的發(fā)展將能夠使不同專業(yè)人員合作，通過(guò)遠(yuǎn)程輔助技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者之間的交流，實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)之間思維的碰撞，聯(lián)合設(shè)計(jì)出更加合理的方案。

2 展望未來(lái)土木工程的智能材料

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，房屋、道路、橋梁等建筑物所用材料的問(wèn)題也日益暴露出來(lái)。房屋建筑所用混凝土抗壓強(qiáng)度高，但其抗拉強(qiáng)度很低，為了提高混凝土的抗拉能力，使其能夠在使用的過(guò)程中避免過(guò)早開(kāi)裂，在其中加入通過(guò)化工合成的纖維材料、鋼纖維材料使其抗拉能力大大加強(qiáng)。同時(shí)，向其中加入光導(dǎo)纖維材料用作傳感元件，對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、溫度、變形、裂縫、振動(dòng)等情況進(jìn)行預(yù)報(bào)，避免危險(xiǎn)情況的發(fā)生。形狀記憶合金的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的自我診斷，能夠提高材料的韌性和強(qiáng)度、增強(qiáng)材料的適應(yīng)控制。

目前，降雨后城市道路積水的問(wèn)題有待解決，以往所用路面透水性很差，而在其中加入一些化工合成材料，可以很好地提升其透水性能，且路面將更加平整，機(jī)動(dòng)車駕駛也將更加平穩(wěn)，真正地創(chuàng)造一個(gè)“海綿城市”。

未來(lái)智能材料的發(fā)展離不開(kāi)與化工行業(yè)的合作與交流，土木工程人員在學(xué)好自身專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，也應(yīng)該學(xué)習(xí)一些化學(xué)知識(shí)，以便更好地提升自身的綜合素質(zhì)，同時(shí)，也能夠更好地應(yīng)用智能材料為我們的工作服務(wù)。

3 展望未來(lái)土木工程的智能施工

隨著我國(guó)科技實(shí)力的增強(qiáng)，我國(guó)土木工程將向機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化方面進(jìn)行發(fā)展。將人工智能與機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，生產(chǎn)出可以施工的機(jī)器人，施工機(jī)器人的發(fā)展將提高施工的效率，保障施工的質(zhì)量，同時(shí)，能夠避免施工過(guò)程中人員的傷亡，從而能夠使工期大大縮短，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。世界機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將推動(dòng)土木工程向機(jī)械化發(fā)展，一個(gè)個(gè)大型機(jī)械的出現(xiàn)將有助于我們解決一個(gè)個(gè)難題，推動(dòng)土木工程向前發(fā)展。比如，盾構(gòu)機(jī)的出現(xiàn)給地下空間的施工帶來(lái)了很大的便利，在施工的過(guò)程中利用其機(jī)械化、自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)節(jié)約了大量的勞動(dòng)力，同時(shí)，解決了由于地下巖石堅(jiān)硬不便于掘進(jìn)的難題。前進(jìn)中持續(xù)旋轉(zhuǎn)的刀盤將切削的渣土送入泥土倉(cāng)，加入合理配比的漿液，最后將渣土運(yùn)輸?shù)胶蠓降耐淋囍?。向前推進(jìn)的同時(shí)，還可以進(jìn)行管片拼接，使得隧道同步成形，避免了由于應(yīng)力釋放所造成的崩塌現(xiàn)象。架橋機(jī)的出現(xiàn)將讓我們建造一個(gè)個(gè)大型的橋梁，解決了橋梁由于自重過(guò)大而不能提升的問(wèn)題，使得橋梁得以機(jī)械化生產(chǎn)，大大推動(dòng)了我國(guó)工程建設(shè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。鋼平臺(tái)的出現(xiàn)使得上海中心大廈得以順利完工，鋼平臺(tái)不僅是施工人員的操作平臺(tái)，同時(shí)，也用于堆放鋼筋、施工設(shè)備。整個(gè)鋼平臺(tái)完全封閉，可以保證施工人員的安全，并不用擔(dān)心有高空墜落物體對(duì)下面來(lái)往的人員造成威脅。土木工程施工向智能化發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)我們土木工程工作人員提出了更高的要求。在施工的過(guò)程中應(yīng)注重對(duì)機(jī)械的使用，提高自身“他山之石，可以攻玉”的意識(shí)，不斷提升自身的綜合素質(zhì)，以便更好地為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)奉獻(xiàn)自己的力量。

4 展望未來(lái)土木工程的智能管理

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將使未來(lái)土木工程的發(fā)展更加智能化。每一個(gè)項(xiàng)目都可以建立自己的APP，將在整個(gè)過(guò)程中的數(shù)據(jù)、論文、報(bào)告進(jìn)行存儲(chǔ)，建立不同的檔案，將各個(gè)行業(yè)的事物分類整理，將各個(gè)行業(yè)聯(lián)系在一起，做到各司其職，實(shí)現(xiàn)條理化的分類管理，人人可以關(guān)注項(xiàng)目的最新進(jìn)展，專家可以隨時(shí)隨地對(duì)相關(guān)情況進(jìn)行診斷，完成相應(yīng)的報(bào)告，提出相應(yīng)的解決方案，實(shí)現(xiàn)管理優(yōu)化。立體化的設(shè)計(jì)已使各個(gè)線路之間更加合理與優(yōu)化，將各個(gè)線路都進(jìn)行編檔，記錄其正常工作性能，如果線路出現(xiàn)問(wèn)題，可以從記錄中找出問(wèn)題，真正能夠做到“對(duì)癥下藥”，做到有理有據(jù)，切實(shí)可查。

5 展望未來(lái)土木工程的智能診斷

未來(lái)土木工程的診斷方面將建立“工程醫(yī)院”，在施工及使用過(guò)程中的問(wèn)題可以向相應(yīng)的機(jī)構(gòu)咨詢，拍攝相應(yīng)的圖片供專家參考，專家討論相應(yīng)的解決方案，生成相應(yīng)的報(bào)告，再進(jìn)行遠(yuǎn)程操作指導(dǎo)，從而將問(wèn)題解決。

6 結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)土木工程的發(fā)展將向著機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，土木工程人員應(yīng)該更加注重對(duì)智能的學(xué)習(xí)和運(yùn)用。未來(lái)土木工程的發(fā)展將不僅僅局限于自身的專業(yè)，更多的是與其他行業(yè)之間的交叉合作，在學(xué)好自身專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)廣泛學(xué)習(xí)工作中可能涉及到的其他專業(yè)的知識(shí)，提高自身的綜合素質(zhì)。在今后的學(xué)習(xí)和工作中應(yīng)更加注重對(duì)BIM軟件的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，學(xué)好相應(yīng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，將其真正運(yùn)用到自身專業(yè)的學(xué)習(xí)中，將提高我們對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理能力，能夠使專業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)化，從而提高工作的效率和質(zhì)量。

［1］張建平.信息化土木工程設(shè)計(jì)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

［2］王要武.工程項(xiàng)目信息化管理［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

［3］張光磊，杜彥良.智能材料與結(jié)構(gòu)［M］.北京：北京大學(xué)出版社，2010.