摘要:当前我国正处在发展的高速阶段,土木工程不断建设。为保证土木工程更好的实施,提高土木工程建设质量与效率,相关企业应与时俱进,不断应用新的技术,尤其应注重大数据技术的应用,做好土木工程相关环节优化,为推动我国土木工程行业的蓬勃发展做出应有贡献。
关键词:大数据;技术;土木工程;应用
引言
在信息时代背景下,数据规模的增大使得传统的数据技术已经无法满足新时期数据处理分析的要求,在这样的情况下,大数据技术应运而生。现代土木工程建设中,通过大数据技术的应用可以为工程建设提供多方面的服务,促进工程整体效益的提升。因此探究大数据在土木工程中的应用具有积极意义。
1.大数据技术概述
当前社会上对大数据技术没有一个统一的定义,一般都是通过大数据的特点描述其定义。国际上公认大数据具有体量大、多样、高速和有价值四个特点。体量大是指大数据技术的集体量比较大,一般其单位都是TB或者PB级别的,远远的超出了传统数据的处理能力。而大数据的多样是指大数据的来源比较广泛,大数据库中的数据包含了结构化、半结构化和非结构化形式的数据。大数据的高速主要体现在处理信息的速度很快,同时能够实时的更新数据库中的信息。大数据中的价值是指通过挖掘大数据中的数据可以发现隐藏在数据中有价值的信息,这些信息的价值是通过传统分析数据的手段得不到的。不同的人对大数据技术的定义是不一样的,就像IDC定义大数据是描述了新一代的技术和一种新的信息体系,通过高速采集信息并对信息进行分析,提取信息中各式各样的经济价值,这同样也说明了大数据的高速和经济价值是通过大数据技术来实现的。
2大数据技术在土木工程中的应用原则
充分发挥大数据技术在土木工程中的优势,需要该行业中的诸多企业共同努力,寻找大数据技术应用的最佳途径。研究发现,在土木工程中应用大数据技术时应遵守以下原则:充分准备原则。大数据技术的在土木工程中的应用并非说说而已,需要相关单位做好充分准备,包括人才的引进、硬件的配备、软件设置的搭建等,均应进行合理规划。信息共享原则。大数据技术在土木工程中的应用涉及较多环节,如数据采集、分类、处理等,其中信息的采集是基础。为最大限度的获得更为全面的数据信息,应与其他单位做好沟通,确保土木工程信息能够共享。注重总结原则。在土木工程中应用大数据技术时应注重总结,注重应用效果评估,及时升级软硬件设施,优化应用环节,不断提高应用水平。
3大数据技术在土木工程中的应用
3.1大数据技术在设计环节中的应用
设计是土木工程实施中的关键环节,给土木工程后期施工以及功能的应用产生直接影响。在该环节应用大数据技术有助于设计单位确定最佳的设计方案。设计单位与业主单位充分沟通后,对土木工程基本情况有所了解,包括规模、功能、造价等。基于此可应用大数据技术对类似土木工程信息进行收集处理,找到类似土木工程间的异同,将其作为优化设计方案的重要参考,确保设计方案考虑全面、设计合理,避免后期的设计变更,保证土木工程如期开工的同时,避免因设计变更造成的土木工程造价增加。
3.2建筑能耗分析
土木工程中影响建筑能耗最关键的因素是建筑占用,建筑占用对建筑的光照、整个建筑的热交换会产生重要的影响。专业人士在应用大数据处理软件分析与土木工程相关的数据参数时,需要从基础上挖掘与土工工程相关的有关概念,通过这样的方式可以明确整个土木工程的占用数据,从而有利于分析整个土木工程的能耗问题。首先可以利用传感器获取一系列的建筑数据信息。比如分析一栋办公楼中有20间办公室是为期3年时间每隔15分钟进行建筑光照以及能耗的相关数据采集,在采集此相关数据条件的基础上,对数据进行分类归纳和分析,从而可以获得与该建筑有关联的建筑占用时间表。
3.3建筑破坏检测
在建筑结构的破坏检测过程中应用大数据检测技术不仅可以提升检测数据的精度,还可以对结构进行更加系统的分析。一般在重大灾害后比如地震后,在建筑物的上方我们可以清晰地看到有无人机在飞行检测,这就是相关专业人士利用无人机对破坏的建筑的结构进行检测。通过无人机的检测,我们可以在短时间内观测并分析到破坏建筑的大量数据以及破坏建筑的图像。通过相关软件对该种数据图像进行专业的处理和分析,可以很快的得到建筑物的破坏结构性分析,从而加快了破坏建筑的数据分析速度,有利于节约时间对后续的救援工作十分重要。
3.4工程造价数据库
在土木工程建设中,工程造价领域会产生大量的数据信息,为了使其价值得到充分的发挥,必须对其进行完整有效的采集、分类及统计分析,为信息共享奠定基础。在传统工程造价工作中,通常采用工程量清单开展核算工作,而考虑到不同地区之间相同材料价格的差异性以及市场波动,因此有必要对工程造价资源进行及时有效的数据分析。工程造价大数据不仅可以用于相关造价工作,在工程其他领域也发挥着一定的作用,如结构设计师可以根据造价数据库对市场上的材料情况进行掌握,从而避免设计中出现市场上已经消失的材料。此外,工程造价数据库还能体现出一类材料在不同地区的价格差异,这样以来,各类工程就可以对材料进行合理的选择,达到节省成本的目的。
3.5建筑设计的应用
土木工程中的建筑设计是整个土木工程的基础,对整个土木工程的美观以及质量起着十分重要的影响。土木工程的设计涉及到很多的软件,利用大数据技术可以对设计软件进行及时的更新升级。利用大数据技术可以对用户使用软件的习惯以及使用软件所反馈的问题进行相关的分析,以便能够及时地对软件进行更好的分析和完善。例如岩土工程师在进行某一项工程的边坡稳定计算时需要采用相关软件处理其分析数据,一般岩土工程师们习惯采用简洁明确的2D模型,同时也喜欢采用Spencer计算方法对需要验算的模型进行数值模拟计算分析。
4土木工程中大数据技术的发展
尽管大数据技术在土木工程中的应用已有不少成功案例,文献数量也不断增长,但其总体应用情况仍处于初级阶段,许多关键技术问题仍需要解决。在物联网技术的推动下,土木工程中的传感器越来越多,数据采集频率不断提高,数量量呈指数增长,这在一定程度上推动了大数据技术的普及应用,也促进了土木工程技术的创新发展。利用大数据技术对土木工程建设中的一些基本规律进行探索,已成为当前土木工程建设领域的发展趋势之一,通过规律的应用,可以为土木工程的建造、维护和管理提供更科学的依据。除此之外,大数据技术还有着巨大的应用潜力,为土木工程中大数据技术应用系统架构的建立提供了支撑。在未来几十年内,大数据技术将广泛应用于各类建筑、道路、桥梁等工程建设和维护,成为我国基础设施建设的重要技术保证,具有极为广阔的应用前景。
结束语
大数据技术在土木工程中的应用不仅可行,而且前景广阔,因此,相关单位应提高认识,做好大数据技术在土木工程相关环节中的应用研究。一方面,明确大数据技术在土木工程中的应用原则,并认真遵守。另一方面,分析土木工程中能够应用大数据技术的环节,不断学习应用理论,结合土木工程实际,谨慎规划,提出科学、合理的应用方案。
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