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第14章计算机技术在土木工程中的应用

第14章计算机技术在土木工程中的应用

一、学习重点

（一）基本概念

1、专家系统：是指具有相当于专家水平的知识，且能应用这些知

识去解决一些特定领域中较为复杂问题的计算机智能程序系统。

2、工程结构加固学：是一门研究使受损的工程结构重新恢复使用

功能，使失去部分强度或刚度的结构重新获得或大于原强度或刚度的

学科。

3、PMCAD软件：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，建立起一套描述建筑物整体结构的数据。

4、PK软件：是钢筋混凝土框架、框排架、连续梁结构计算与施

工图绘制软件，它是按照结构设计的规范编制的。

（二）基本知识和基本理论

土木工程的设计，特别是大型、复杂工程的设计，需要大量的计

算，应用计算机可以节省大量的人力和时间，提高效率，更重要的是

提高了计算精度，做成了以往认为不可能做的事情。

1、计算机辅助设计(CAD)

PKPMCAD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、100

层以下复杂体型的高层建筑，是一个较为完整的设计软件系统。

2、土木工程结构的力学分析与计算

结构设计CAD过程中有相当一部分工作是对结构进行力学分析与

计算。对于结构构件进行力学分析与计算也是土木工程专业学生必须

掌握的一项重要技能。

3、计算机辅助施工管理与专家系统

（1）计算机辅助施工管理

计算机的应用直接反映了管理水平的高低，是提高施工企业管理

水平的有效途径之一。

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（2）土木工程中的专家系统

随着计算机科学的发展，特别是人工智能技术与理论的广泛应用，

为收集利用专家的经验和知识提供了一条有效的途径。

土木工程的专家系统大致可以分为以下几种：

①诊断型专家系统；②监控型专家系统；③设计型专家系统

4、算机模拟仿真在土木工程中的应用

计算机仿真是利用计算机对自然现象、系统功能以及人脑思维等

客观世界进行逼真的模拟。

（1）计算机模拟仿真在土木工程教学中的应用

（2）计算机模拟仿真在结构工程中的应用

（3）计算机模拟仿真在防灾工程中的应用

（4）计算机模拟仿真在岩土工程中的应用

5、土木工程专业中计算机辅助教学与网络教学

一般计算机辅助教学的主要特点有：

①形式多样、生动活泼：通过对文字、图形、图像、动画、声音

等信息的处理，组成图文声像并茂的演播系统，可以进行视听一体等

多种方式的形象化教学。

②高度交互、因材施教：实现了人机对话，能根据学习者的要求

选择教学内

容、控制学习节奏，及时反馈教学信息，充分调动学习者的兴趣

和潜力的发挥，缩短了学习时间。

③信息量大、重现力强：不受时间、空间的限制，随时记录、存

储教学内容，大大缩短了教学内容重现的时间。

④界面友好、操作简单：只需用键盘或鼠标等简单输入设备，即

可实现对整个教学过程的控制。

计算机辅助教学的主要优点如下：