虛擬仿真施工技術精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇虛擬仿真施工技術，期待它們能激發您的靈感。

篇1

[關鍵詞] 虛擬；仿真；穹頂；懸索預應力；玻璃幕墻

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：

（一）工程概況

全國組織干部學院E區結構設計復雜，采用型鋼混凝土框架-剪力墻混合結構、鋼桁架結構、預應力懸索鋼結構和穹頂鋼結構等多種結構形式。

1屋面穹頂鋼結構采用全隱框玻璃幕墻，共約3000 m2，幕墻玻璃采用8+1.52PVB+8mm和10+1.52PVB+10mm兩種鋼化夾膠玻璃，穹頂最頂部水平位置采用10+1.52PVB+10mm玻璃，共計32塊；開啟扇玻璃共3排，即第8排、第9排和最底部1排，共計144塊；其它玻璃共計476塊，合計穹頂夾膠玻璃為652塊，每塊玻璃面積約4.0m2至5.3 m2不等，玻璃自重約250/塊。

2 屋面穹頂高42.3m，施工中設計圖紙變更，在E區鋼桁架層與屋面穹頂之間增加一層懸索預應力鋼結構層，即多功能廳（二層）上增加屋面花園平臺（五層）。

懸索預應力鋼結構平臺（圖4中紅色虛線部分）整體形狀為圓環形，由24榀鋼桁架以15°角度成放射狀均勻布置，圓環直徑28.90m，內圓環鏤空，直徑7.30m，桁架高1.80m，上下弦為焊接H型鋼，中間為三根無縫鋼管與之焊接相連，每榀重量為6.1t，長10.7m。結構的下層由環向拉索和徑向拉索組成，構成穩定的空間結構受力體系。

3、E區屋面造型獨特，穹頂鋼結構及玻璃幕墻、懸索預應力鋼結構層施工復雜，需利用虛擬仿真施工技術，對其施工及各階段受力情況、安裝精度、構件尺寸等進行詳細的分析研究，并優化設計、施工方案，以達到最好的工程效果。

3.1 為達到屋面穹頂完美的半球體效果，利用仿真技術，通過建立三維模型，確定玻璃幕墻空間分格尺寸，逐一確定每塊玻璃的具體加工、安裝尺寸；

3.2 施工前，為確保懸索預應力鋼結構質量安全可靠，對空間張弦結構施工進行仿真計算，模擬懸索預應力張拉，確保整個鋼平臺的施工萬無一失；

3.3 為確保原竣工日期的實現，項目部成立QC小組進行現場攻關，利用虛擬仿真施工技術，對比模擬鋼桁架層、懸索預應力鋼結構平臺層、屋面穹頂施工工序，比選、優化施工方案，從而確保了最終竣工工期目標的實現。

（二）施工難點

1 本工程E區復雜的建筑造型和鋼結構大跨度空間的設計，給穹頂玻璃幕墻的施工帶來很大難度。

1.1 屋面穹頂半球體造型，采用平面幕墻玻璃達到曲面圓弧效果，確定空間分格位置、大小難度大。

1.2 玻璃規格形狀多樣，加工難度大。

穹頂全部為鋼結構，弧形鋼梁放射性設計致使幕墻玻璃成梯形規格，玻璃尺寸由上至下逐層遞變。同時，考慮鋼結構施工偏差，幕墻玻璃無法提前批量加工，必須在鋼構件焊接完對每個位置的玻璃尺寸現場實量、定位編號，加工周期長。

1.3 幕墻玻璃吊裝難度大

本工程穹頂位于建筑物的中心位置，且幕墻玻璃單片面積最大的為5.3m2，施工時既要考慮汽車吊吊臂傾斜角度，又要保證玻璃本身不被損壞。同時，汽車吊無法覆蓋的區域還要由人工進行二次倒運。

1.4 穹頂打膠質量要求高

五層屋面花園平臺位于穹頂以內，雨水和積雪會完全淋灑在穹頂上，所以玻璃縫隙及遮陽鋁板打膠質量要求高，任何一點質量隱患都會造成穹頂漏水。

2 模擬仿真受力計算多。

本工程懸索預應力鋼結構造型新穎獨特、受力復雜，預應力鋼結構從結構的拼裝，到預應力張拉完成以及最后支撐架的拆除，其間經歷很多受力狀態，為了保證工程質量能夠符合設計要求，必須進行大量的施工模擬計算。

3 工程量大，工期緊張

3.1 本工程穹頂豎向弧梁為放射形布置，需高空拼裝焊接，對接角度、位置確定困難，吊裝、定位、焊接完成一榀完整的豎向弧梁需要6個小時，24榀共需15天時間；支撐體系及吊裝焊接操作平臺構造復雜，搭設困難，搭設架體至少需要15天時間，嚴重影響施工速度。

3.2 鋼桁架層標高為13.05m，共有大小桁架梁112榀，從單榀重量從0.304t至9.691t不等，長度超過10m的鋼桁架梁，單段重量最大達到5.017t，需分成兩至三段運送至進場。桁架梁采用分段吊裝，起吊次數多，嚴重制約施工速度。

（三）虛擬仿真技術的應用

1 空間張弦結構施工仿真計算

施工過程會使結構經歷不同的初始幾何態和預應力態，兩個狀態的分析理論和方法都不同的，加載方式、加載次序及加載量級都對結構受力具有很大影響，因此，施工仿真計算是預應力鋼結構施工方案中極其重要的工作。實際施工過程必須和結構設計初衷吻合，施工中必須嚴格組織施工順序，確定加載、提升方式，準確實施加載量、提升量等。施工仿真具體項目如下：

（1）驗證張拉方案的可行性，確保張拉過程的安全；

（2）給出每張拉步鋼索張拉力的大小，為實際張拉時的張拉力值的確定提供理論依據；

（3）給出每張拉步結構的變形及應力分布，為張拉過程中變形及應力監測提供理論依據；

（4）根據計算出來的張拉力的大小，選擇合適的張拉機具、設備，并設計合理的張拉工裝；

（5）確定合理的張拉順序，具體張拉步驟如下所示：

第1步：結構全部安裝完成后

第2步：第1批拉索張拉到設計初張力的30％

第3步：第2批拉索張拉到設計初張力的30％

第4步：第3批拉索張拉到設計初張力的30％

第5步：第4批拉索張拉到設計初張力的30％

第6步：第4批拉索張拉到設計初張力的70％

第7步：第3批拉索張拉到設計初張力的70％

第8步：第2批拉索張拉到設計初張力的70％

第9步：第1批拉索張拉到設計初張力的70％

第10步：支撐塔架拆除后

第11步：第1批拉索張拉到設計初張力的100％

第12步：第2批拉索張拉到設計初張力的100％

第13步：第3批拉索張拉到設計初張力的100％

第14步：第4批拉索張拉到設計初張力的100％

2 虛擬仿真優化施工工序

方案經優化后，懸索預應力平臺層與穹頂鋼構兩大施工區域間，由原來的順序施工，改為平行立體穿插施工，大大縮短了E區鋼結構施工關鍵線路的總用時，大大縮短了工期。

我們運用虛擬仿真技術，融合了計算機圖形學、多媒體工業建筑技術、網絡技術、電子技術等高新技術，對懸索平臺層、屋面穹頂施工過程建立仿真模型，虛擬、對比原方案施工過程及優化方案，利用計算機硬件、軟件及各種傳感器創造出一個四維空間虛擬環境， 使所需解決的問題得到清晰和直觀的認識。

（四）實施效益

1全國組織干部學院E區鋼平臺懸索預應力在實際施工過程中，通過詳實的理論計算和周密的施工部署，將困難考慮充分、問題解決在施工之前，最終施工質量和裝修效果得到各方一致好評。平臺預應力鋼索張拉檢測全部符合設計要求。

篇2

關鍵詞：建筑施工；虛擬仿真；應用

中圖分類號：TU7文獻標識碼： A 文章編號：

引言：建筑施工行業是傳統行業之一，在當前高新技術高速發展的背景下，其行業應接受高新技術帶來的優勢。在進行復雜大量的建筑施工時，為了保障不間斷地有節奏工作，應使各個施工環節協同運作、步調一致，而要想達到這個目的就必須事先制定準確無誤的組織計劃和施工方案。而運用以往的工具和計算技術，早已難以保障準確地、及時地處理大量繁瑣的施工技術資料。于是本文著重對虛擬仿真技術在建筑施工的運用進行了研究和探討。

一、虛擬仿真技術的概念

虛擬施工技術（VC）是對實際施工過程的模擬。它運用結構仿真和虛擬現實等技術，在計算機等相關設備的支持下，對施工過程中的物品、人員、財產、施工過程進行逼真演練，以便事先發現施工中可能出現的問題，并采取相應的預防措施，在優化與控制能力、縮短工期、增強施工過程中的決策、減少風險和降低成本等方面均有顯著作用。[1]

二、虛擬施工所需的技術支持

虛擬施工需要眾多學科領域來提供技術支持，主要包括為虛擬現實技術、優化與建模技術、計算機仿真技術以及相關的軟硬件技術。具體情況如下：

2.1虛擬現實技術。它綜合了傳感器技術、計算機圖形技術、顯示技術、計算機仿真技術等眾多學科，它為人機對話提供了更直觀和逼真的三維畫面，而且還可以在多維空間上創建一個虛擬環境，以達到身臨其境的感覺。

2.2建模與優化技術。應用此原理進行工程的設計、規劃、管理、施工時可以綜合全面地考慮在時間、經濟和技術上的最佳方案，實現利益的最大化。優化方法也是虛擬施工中的一個重要技術。建模方法實際上是虛擬施工的另一種支撐技術。虛擬施工的模型包括：設計模型、基礎模型和施工模型三大方面。其中施工模型與工藝參數聯系在一起，以反映設計模型與施工模型間的交互作用。因此，施工模型必須具有以下幾大功能：施工數據表、計算機工藝仿真、施工規劃、物理和數學模型、統計模型等。

2.3計算機仿真技術。在土木工程中仿真技術主要運用在施工技術與管理和結構計算。計算機仿真技術是虛擬施工的最重要部分。在結構工程施工方面，內力仿真分析將直接給工程施工安全提供保障。[2]

2.4軟硬件基礎。虛擬施工技術是數據庫技術、CAD技術與計算機仿真技術、計算機網絡技術、虛擬現實技術、人工智能技術等多種學科技術結合而成的。只有當軟件和硬件同時發揮作用才能使仿真技術得到充分利用。

三、虛擬仿真技術在建筑施工中的應用與現實意義

在建筑施工中虛擬仿真技術的作用不言而喻：首先，它有助于相關管理制度的完善和建筑市場的管理。在招投標時，虛擬仿真技術可以直觀地對投標各方的方法、成效和施工工藝進行比較，從而達到公開、透明、公正、公平的目的。這樣就大幅度減少了不正當行為的出現，對規范建筑市場管理有不可估量的作用。同時，它還能幫助判斷建筑設計的合理性，以便對不合理處進行及時修改，優化設計方案，這對一些重大工程極其重要。因為設計方案畢竟都有一定的局限性，它主要由設計者的知識水平和施工經驗來決定，因此對于同一個施工項目不同的設計師有著不同的方案，這時就需要用到虛擬仿真技術來科學地、直觀展現不同施工方法措施和施工組織的具體效果，以便定量地對各種方案進行對比，真正實現施工方案的優化。運用虛擬施工技術能對整個施工過程進行事先模擬，使技術人員能在施工前最大可能地了解到各個構件在實際工程中的相互關系和相對位置，對施工方案進行相應調整，計算其相應工況應力，對多種施工方法進行實驗分析。這樣對于下面幾個方面將會產生重大的作用：（1）建筑工程施工方案的選擇和優化，我們知道，現在的建筑物因為設計師的不同，所以，基本上每一個建筑都有它自身的風格，這就導致了我們不可能復制建筑工程的施工過程。但是，如果采用施工虛擬仿真技術，我們就可以解決因為在施工經驗的基礎上建立的對于施工組織的選擇和優化以及施工的方法所產生的局限性的問題。同時還可以直接的看到每一種施工組織措施和施工方法相結合時產生的不同的效果。這樣就可以讓我們更直觀的從不同的施工方案中選擇出最適合的施工方法，從而更好的完成施工。（2）施工技術的革新和新技術的引入，對于施工技術人員來說，施工虛擬仿真技術不僅能讓他們更好的發揮出他們的創造性而且還能在成本很低的情況下完成施工新工藝的試驗。這樣，我們不僅降低了其試驗的風險，還能大大的縮短引入和推廣的時間。（3）施工管理，施工管理過程中不可避免的會出現質量、安全等方面的隱患，而施工虛擬仿真技術在模擬施工的過程中就可以讓我們很清楚的看到這些安全隱患，從而在施工過程中能有效的避免或者盡早提出解決方法。（4）安全、生產培訓施工虛擬仿真技術具有實效性、全面性的技術優勢，對操作人員了解操作流程起到了重要作用，保證了施工任務的安全性，同時有效提高施工質量。（5）考察建筑設計的合理性.則也需運用大型工程設計施工虛擬仿真技術，該項技術不僅方便了對需優化部位的修改，更對業主、施工單位、設計單位三方的溝通與設計交底提供了便捷準確的方法。 [3]

四、虛擬仿真技術在建筑施工中存在主要問題：

計算機硬件和仿真軟件本身的發展是仿真技術能否在建筑工程施工領域得以推廣和應用所遇到的主要瓶頸。目前應用虛擬仿真施工系統所面臨的難題有：（1）由于虛擬仿真系統具有需要在較高的專用工作站或實驗室上進行的特點，導致了開發和應用要求的硬件平臺較高，從而導致了企業在自行開發系統的過程中必須投入大量的資金和人力在專用虛擬實驗室的建造以及國外進口設備和軟件的購買上，這勢必影響著企業的資金和人力資源。另外，系統的演示受設備的限制，移動的不方便性都在企業的考慮范圍內。（2）單項工程的開發需要一個方便的開發平臺，這個平臺的提供需要一套面向建筑工程施工的專用集成型軟件系統。由于虛擬仿真系統在工程施工中幾乎沒有集成型軟件，導致了在單項工程進行開發時，需要從國外進口相關軟件平臺作為支撐，再加上工程施工中影響因素較多，以上的種種因素成為了開發一個項目所需成本較高的客觀因素。（3）目前，雖然我國一些大型建筑企業集團已成為開發和應用施工定額軟件、施工管理軟件的主力。他們通過建立自己的設計研究院，為施工企業的技術人才培養創造了條件，而且部分的工程技術人員已具有一定的軟件研發能力和應用水平。但是，無論是施工企業要引進專業軟件人才，還是培養自己的開發骨干，都會給施工企業的開支造成巨大的壓力。[4]

五、總結：隨著虛擬施工技術的進一步發展，虛擬技術在土木工程中的應用將更加深入、普遍，它能大大提高工程管理和施工的效率，保證進度的進展，節約成本，提高安全性，減少工程風險等。在虛擬現實系統的施工組織與管理下，通過建立虛擬模型和虛擬施工過程來實現工程事先模擬，這必定會成為傳統的施工管理的新篇章。

參考文獻

[1]杜曉剛.虛擬仿真技術在建筑施工中的應用分析[J] - 中華民居 - 2011(6)

[2]黃明.虛擬現實技術在建筑施工中的應用 [J] -硅谷2010(8)

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關鍵字：虛擬仿真技術；建筑施工；應用

中途分類號：TU7 文獻標識碼：A

系統仿真是以多種學科理論為基礎，以計算機及其軟件為工具進行試驗研究的理論和方法論體系。仿真技術顧名思義，是把自然界中的物理現象通過一定的物理和數學模型在計算機上模擬來得到實際場變量的分析，有助于預知關心的物理現象。簡單的說，仿真技術是對系統模型的一種試驗技術(是對系統動態模型的一種實驗手段)，在安全性和經濟性方面有較大的優越性。

一、虛擬仿真技術的應用現狀

目前，虛擬現實技術在國際上是一個熱門研究課題，其應用已取得引人注目的成效，在國內也引起了廣泛的重視。當人們需要構造當前不存在的環境、人類不可能到達的環境或構造虛擬環境以代替耗資巨大的現實環境時，虛擬現實技術是必不可少的。隨著計算機硬件、軟件技術的發展以及人們越來越認識到它的重要作用，虛擬仿真技術在各行各業都得到了不同程度的發展，并且越來越顯示出廣闊的應用前景。虛擬現實的廣泛應用前景使之成為目前最具影響力的技術之一。軍事領域、航天技術、建筑設計、工業設計、教育培訓、醫學領域、石油化工等等，虛擬戰場、虛擬城市、甚至“數字地球”，無一不是虛擬技術的應用。虛擬仿真技術將使眾多傳統行業和產業發生革命性的改變。虛擬仿真技術在建筑方面的應用主要有：大型建筑先期演示和論證；建筑設計領域；結構工程領域(工程結構分析、巖土工程分析)；房地產展示領域(全方位的數字化沙盤、數字化投標領域、房地產展示、施工流程的數字化模擬)。本文主要闡述虛擬仿真技術在建筑施工中的應用。

二、虛擬仿真技術在建筑施工中的應用方式

（一）用當前流行的三維動畫軟件3DS MAX、虛擬現實軟件3DVRI、多媒體編排軟件NeoBook、編程工具C#來實現模擬施工和虛擬建筑場景漫游。

3DVRI制作出來的虛擬仿真系統主要功能有：全方位互動漫游功能；即時輸出功能；數據實時查詢及修改功能；語音定位功能；導航圖功能。

事先用3DSMAX軟件做好建筑場景及主體的3D模型以及各施工模塊的3D模型，然后用3DVRI虛擬現實軟件對動畫場景進行處理轉換為3DVRI實時三維系統，最后用NeoBook軟件在3DVRI實時三維系統中按照需求寫入不同的指令，為實時三維系統添加交互功能，可以利用專業編程工具如C#等軟件對實時三維系統中的模型及動畫進行精確控制，并可編寫更復雜的交互功能程序，最終為可獨立運行的3DVRI施工模擬虛擬現實系統。此方案對于多種施工方案的展示、施工工序的編排比較有用，但無法對于施工方案進行預見性的模擬。

（二）用專業的建筑虛擬現實軟件(如奔特力Bentley、Multigen、Veger等)，結合部分編程技術，實現具有較強人機交互能力、模擬建筑施工過程，以選擇合理的設計方案以及合理的施工方案。

本方案更為專業和智能，能預見性地發現施工方案中的不足，便于指導施工，可以有效地提高施工水平、消除施工隱患、防止施工事故、減少施工成本與時間。此方案的軟件購置費用比較高。

比較著名的是英國Bentley建筑工程系列軟件公司提供的系列建筑仿真軟件，目前已經在中國建筑、工程以及建造領域得到一些應用，主要在各建筑設計院使用，在施工中企業的應用還屬于起步階段。Bentley工程軟件系統公司首席執行官Greg Bentley宣布了兩項新的中國計劃，以支持中國的大規模基建投資。首先，Bentley亞洲總部將進駐北京，為中國的基建領域提供全面配套的軟件產品；其次，即將啟動的Bentley Power計劃，使中國用戶可在初期免費注冊專業的計算機輔助制圖／設計(CADD)軟件服務。

三、建筑施工中應用虛擬仿真系統的意義

（一）建筑工程施工方案的選擇和優化。

建筑工程施工的施工方法及施工組織的選擇和優化主要是建立在施工經驗的基礎上，存在一定局限性。同時，現代建筑基本都具有鮮明的個性，建筑工程施工成為不可完全重復的過程。使用施工虛擬仿真技術將可以直觀、科學地展示不同施工方法和施工組織措施的效果，可以定量地完成方案的對比，有助于施工方案的選擇和優化，真正實現最優施工。

（二）施工技術革新和新技術引入。

施工虛擬仿真技術一方面能使廣大施工技術人員低成本地試驗施工新工藝和革新思路，有助于創造性的充分發揮，同時能真切展示新技術的成效，縮短建筑業新技術的引入期和推廣期，降低新技術、新工藝的實驗風險。

（三）施工管理

施工虛擬仿真技術能事先模擬施工全過程，能提前發現施工管理中質量、安全等方面存在的隱患，因而可以采取有效的預防和強化措施，提高工程施工質量和施工現場管理效果。

（四）安全、生產培訓

施工虛擬仿真技術能實時、直觀地顯示施工過程的實際情況，有助于操作人員全面了解操作流程，優質安全地完成施工任務。

（五）大型工程設計

施工虛擬仿真技術可以考察建筑設計是否合理，可以方便地對擬改進部位進行修改，從而得到滿意的設計結果。設計的仿真也有利于設計單位與業主、施工單位進行設計交底。

（六）建筑市場管理

施工虛擬技術在招投標過程中能直觀對比各方的施工方法和成效，增加評標的透明度和公正性，有利于建筑市場的規范管理。

（七）其它方面

開發施工虛擬仿真技術必然帶動虛擬現實技術廣泛地應用于建筑業其它方面，帶動以下幾方面的進步：城市和市政規劃的優化；投資者的投資意圖及市場推銷；建筑機械設計；仿真和虛擬現實技術。

四、總結：

總而言之，隨著信息技術的高速發展，各種新型技術都已經開始投入實踐。建筑業也必須敢于創新，勇于嘗試，這是建筑行業發展自身、壯大自身并適應時展的唯一途徑。

參考文獻：

篇4

【關鍵詞】虛擬仿真技術；建筑工程；施工

近年來隨著社會經濟的不斷發展，計算機技術也開始普及，并在建筑工程中得到廣泛應用，促進了管理水平與施工技術的提高，對施工科學的進步與發展也起到了非常重要的作用。現階段建筑施工中主要應用的軟件系統有CAD輔助系統、智能管理系統以及辦公自動化系統等等，這些計算機技術的廣泛應用對傳統施工理論是一種改造與發展，同時也為傳統的施工方法帶來了新的理念，目前在建筑施工過程中應用虛擬技術已經成為可能，通過虛擬技術的應用，建筑施工將會創造更大的經濟效益與社會效益。

一、虛擬仿真技術在建筑施工中的應用

虛擬現實技術主要結合了計算機方針技術、計算機圖形技術以及現實技術等多種學科的優勢于一身，使人機交互對話成為了可能，為其提供了更加真實、直接的三維界面，同時還在多維的信息空間中搭建虛擬的信息環境，用戶在使用時會產生一種身臨其境的感覺。虛擬現實技術一方面結合了仿真技術的優點，另一方面為用戶提供更加真實的環境效果，在很多領域中都有非常廣泛的應用。

仿真技術是基于系統動態模型的一種實驗方式，具有經濟性與安全性的優勢，在很多領域中都有廣泛的應用，例如航空航天、電力、交通等等，此外，在煤炭、化工等領域中也有很好的應用。

二、虛擬仿真系統在建筑施工中應用的意義

虛擬現實技術主要指在工程施工過程中對施工進行模擬，首先需要在施工之前掌握各種構建在結構中的相互關系即相對位置，在實驗中通過多種方法，對工況應力進行計算，使方案得到優化，其產生的意義主要可以從以下幾方面進行探討。

（一）優化施工方案

在建筑工程施工過程中，施工組織、施工方法的選擇都要建立在一定的施工經驗基礎上，從這一方面來說具有一定的局限性。與此同時，現代建筑都具有鮮明的個性，所以施工就不能完全重復，虛擬仿真技術的使用可以在方案中將施工組織與施工方法科學、直觀的展示出來，并將方案的對比定量完成，這對于方案的優化是非常有利的，促進了最有施工的真正實現。

（二）引入新的施工技術

虛擬仿真技術在工程施工中的應用可以最大限度的降低技術人員對施工工藝進行試驗的成本，幫助施工人員革新思路，同時還可以將新技術的成效完美的展示出來，大大縮短新技術的引入與推廣時間。

（三）施工管理更加便利

施工仿真技術可以對施工全過程進行事先的模擬，在模擬的過程中就可以將施工管理中容易出現的安全、質量等隱患及時找出來，并采取相應的措施對這些隱患區域進行強化，使施工現場的管理效果及施工質量得到明顯提高。

（四）便于進行安全生產培訓

施工虛擬仿真技術可以將施工過程情況直觀的顯示出來，有了這種技術的幫助，操作人員就可以更加全面的來哦接操作流程，做到優質的完成工程施工任務。

（五）大型工程設計

施工虛擬仿真技術可以對設計是否合理進行考察，從而可以更好的修改擬改進部位，獲得的設計效果將會更加令人滿意。同時，設計的方針對設計單位與施工單位以及業主之間進行設計交底也是非常有利的。

（六）建筑市場管理

在招標過程中，施工虛擬技術可以直觀的對比各方的成效，評標的公正性與透明度因此得到增加，這對建筑市場的規范性管理是非常重要的。

（七）其它方面

施工虛擬仿真技術的開發一定會帶動虛擬現實技術的廣泛應用，應用到建筑業的其它方面，并充分帶動城市規劃的優化和虛擬現實技術的發展。

三、建筑施工中虛擬仿真系統的研究與應用前景展望

（一）應用現狀

現階段虛擬現實始終作為一門新興科學而存在，虛擬建造直到現在也沒有得到一個十分明確的提法，現階段的研究主要集中的理論、研究以及系統的層面上。

（二）應用展望

仿真技術是否可以在建筑施工領域中得到廣泛引用，主要取決于仿真軟件及計算機硬件的發展，現在虛擬仿真技術在工程施工中存在的問題主要有：1）虛擬仿真系統的開發及應用對硬件的要求比較高，而且要在專用的實驗室或工作站中進行，進行系統開發時需要投入大量的人力和資金，同時演示過程中還會受到設備的限制，移動起來也不是很方便。2）在開發單項工程時，需要用到從國外進口的VR軟件平臺。因為現在工程施工中幾乎沒有成型的虛擬仿真系統軟件，所以需要開發一個新項目，這需要較高的成本，開發出的系統應該是專用的集成型的軟件系統，從而為單項工程的開發奠定堅實的基礎。3）現階段我國的一些建筑集團已經建立了屬于自己的設計研究院，這無疑為施工企業技術人才的培養創造了有利條件。

目前我國一些施工企業洪的技術人員已經具有非常高的技術研發能力，很多建筑施工集團已經成為施工軟件研發的主力軍。另外，一些高校和科研機構也開始極力開發工程施工中涉及的技術軟件，在工程實踐等方面對集成控制等技術進行積極的探索與引用。真個工程施工領域中的計算機輔助軟件正在逐步形成，并為人工智能理論與方法的推廣奠定了基礎。

隨著仿真技術應用的領域越來越廣泛，相關軟件也取得了突飛猛進的發展，同時新的仿真平平臺、計算方法以及編程技術將會體現出更好的可擴展性，并在多種領域中得到應用。此外，對仿真系統進行的微機化探索在在不斷發展之中，并已經取得了一定的成效，這為虛擬現實在微機上的應用成為了可能。通過對集成型、通用性施工軟件的開發，一定會加快軟件的普及速度，并使單項工程的開發成本得到降低。

結語：

綜上所述，目前高新技術已經開始日益發展，建筑也一定要勇于創造，積極吸納新技術，從而促進工程施工技術的不斷發展，為現代化的實現創造條件，這成為建筑工程施工企業適應激烈的市場競爭的重要途徑。

參考文獻：

[1]杜曉剛. 虛擬仿真技術在建筑施工中的應用分析[J]. 中華民居，2011，（6）.

[2]鄭亞文. 虛擬仿真技術在建筑施工中的應用研究[J]. 施工技術，2009，（12）.

篇5

關鍵詞：素質教育；金工實習；虛擬仿真技術

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0153-03

一、引言

高校人才培養的目標正逐漸從精英教育轉變成通識教育，并且注重素質教育和技能教育，實踐教學環節是提高本科生技能素質的關鍵環節。對于工科類本科生，特別是機類專業的學生，金工實習是本科生在校期間的一項非常重要的提高技能和通識的教學環節。金工實習是工科學生在本科教育階段能夠自己動手、參與工程實踐活動的一次難得機會，對學生的綜合工程實踐能力的培養起著重要的基礎作用。金工實習的特點是設備占地面積大，導致對設備場地的需求大，同時先進的設備價格昂貴，大量購買經費需求大。由于近年來高校擴招導致本科生在校人數激增，設備與學生數量比偏低，大部分的高校實踐環節所需的設備與學生數量之比都小于1∶5，其中先進的制造設備由于其價格昂貴，設備數量與實習學生數之比甚至小于1∶10，金工實習的設備條件不能滿足正常實習的要求，嚴重影響實踐教學的教學質量。就目前而言，實習經費投入的力度遠遠跟不上學生增長的速度是短期內一般高校難以解決的問題，必需尋求另外一種高效率低投入的方法解決此問題。

二、金工實習的目的和現狀

金工實習是一門實踐性的技術基礎課，是機械類各專業學習機械制造的基本工藝方法、完成工程基本訓練、培養工程素質和創新精神的重要必修課。它對于培養學生的動手能力有很大的意義，而且可以使學生了解傳統的機械制造工藝和現代機械制造技術，了解一些機械制造的一般過程，熟悉機械零件的常用加工方法，并且應初步具備選擇加工方法、進行加工分析和制定工藝規程的能力。通過實習使學生在業務素質上得到培養和提高，受到一次工程實踐教育。近年來，高校的金工實習課程隨著社會的發展進行了大力的改革，基本上從原來傳統的實習加工模式轉變成了以工程訓練為主的模式，旨在提高本科生的工程素質，培養工程意識，而不再是局限于僅僅提高學生的動手能力。雖然，金工實習教學改革取得了一定的成績，但是隨著高等教育的擴招以及越來越多的非工科學生意識到金工實習的重要性而被要求參加該課程，高校的工程訓練中心接待學生實習的人數大幅度提高，導致設備與學生數量比嚴重偏低，影響教學效果。另外，隨著科學技術的發展，企業設備的更新換代，應用先進制造技術的范圍越來越廣闊，在高等教育應該為企業培養合格人才的思想指導下，高校金工實習也越來越多地開設先進制造課程的實習。但是，由于先進的設備價格往往非常昂貴，而且使用成本和維護成本高，高校通常都只能一種設備只引進一兩臺，基本滿足不了設備操作的實習要求。以筆者所在學校為例，目前本校金工實習所開設的課程主要分兩類：傳統工種的實習，先進制造工種的實習。金工實習所開設的課程有傳統的工種包括：車、銑、刨、磨、鉗工、鑄造。先進制造技術課程包括：數控車、數控銑、數控加工中心、數控電火花、激光加工、快速成型技術。對于傳統工種設備的保有量，由于其價格不高，因此數量相對較多。而先進的制造設備，由于其價格昂貴，一臺先進的設備往往等于10臺傳統設備的價格，甚至更高。先進制造設備與傳統設備的保有量之比為1∶10。雖然，高校教育領導部門已經意識到問題的嚴重性，近年來已經加大了對金工實習教育經費的投入，大力購置相應的設備，但是設備數量增長的速度依舊遠遠不及實習人數增長的速度，因此必須尋求另一種途徑解決目前金工實習所面臨的問題。

三、引入虛擬仿真技術，提高金工實踐教學質量