桥梁工程软件的开发与应用
桥梁工程专业工程软件应用课程理论与实践一体化教学模式探索

桥梁工程专业工程软件应用课程理论与实践一体化教学模式探索桥梁工程专业是土木工程领域中的一个重要分支,随着现代社会基础设施建设的不断发展,桥梁工程的重要性也日益凸显。
而随着计算机技术和软件工程的飞速发展,工程软件在桥梁设计和分析中的应用也越来越广泛。
桥梁工程专业工程软件应用课程的教学模式也亟待进行更加深入的探索和改革。
本文旨在探讨桥梁工程专业工程软件应用课程的理论与实践一体化教学模式,以期为相关教学改革提供一些借鉴和参考。
一、教学模式的现状分析当前桥梁工程专业工程软件应用课程的教学模式普遍存在一些问题:一是理论与实践脱节。
传统的教学模式更多地侧重于理论知识的讲解和传授,而忽视了工程软件实际操作的环节。
学生在课堂上只是被 passively teaching,缺乏主动参与的机会,难以真正掌握工程软件的使用方法。
二是课程内容过于理论化。
由于教学资源和条件的限制,许多学校在桥梁工程工程软件应用课程中只能讲解一些软件使用的基本知识和操作技巧,却缺乏工程实践项目的实际应用。
这导致学生在毕业后可能面临工程实践中无法独立进行软件操作和工程设计的困境。
二、理论与实践一体化教学模式的构建为了解决上述问题,我们需要构建一种理论与实践一体化的教学模式。
一是更新教学内容。
通过引入新颖的软件工程技术、前沿的桥梁工程知识以及最新的工程案例,以及丰富的工程实践项目,使课程内容更加符合实际工程需求,为学生提供更多的实践机会。
二是改变教学方式。
在教学过程中要注重激发学生的学习兴趣和主动性,采用问题驱动式的教学方法,引导学生通过具体的工程实践项目来学习工程软件的应用技能,培养解决实际工程问题的能力。
三是优化实践环节。
在课程设计中要充分考虑到学生的实际学习需求,增加工程实践项目的比重,增加学生接触真实工程案例的机会,提高学生的实际操作能力。
三、教学模式的实践案例通过这次教学改革,我们观察到了一些显著的改善。
一是学生的学习积极性得到了提高,他们更加主动地参与到课堂讨论和工程实践项目中,领会到了更多的实际知识。
MIDAS桥梁系列软件工程应用交流

全桥3D模型
下部结构
上部结构
➢ 预应力钢束、钢筋骨架参数化输入数据
定义预应力钢束 钢束参数辅助视图
定义普通钢筋骨架 骨架参数辅助视图
➢ 独有预处理功能,自动生成计算条件信息
单元自动划分 荷载组合自动生成
运营阶段自动生成
➢ 输出图形、表格、验算计算结果
反力图 位移图 内力图 应力图
➢ 输出计算书报告,导出mct命令流生成Civil模型
4号墩(KN)
支座1 支座2 支座3
1392
1374
1356
1910.91 807.223 1487.51
1号墩 3号墩
2号墩 4号墩
➢ 自重工况下支点处正应力
自重工况下,纵 桥向正应力和横桥向 正应力结果
➢ 偏载工况下支点处正应力
偏载工况下的 纵桥向正应力和 横桥向正应力结 果
实体仿真可以考虑箱 梁的剪力滞效应及畸变翘 曲的效应
4.3 抗震分析设计 5 抗震设计构件类型
6 抗震设计结果
五、利用FEA 进行结构分析
➢ 建立模型
2 导入至FEA生成实体模型
1 从BDS生成civil单梁模型
➢ 多支座反力对比
自重+预应力
civil FEA
1号墩(KN) 支座1 支座2 支座3 1372.3 1374.8 1377.3 1730.78 1000.88 1477.61
计算书报告
四、利用midas Civil 进行结构分析
4.1 梁格分析
计算参数: ▪ 跨径组合:25m+30m+25m; ▪ 荷载等级:城市—A级; ▪ 主梁类型:部分预应力A类构件; ▪ 混凝土等级:C50; ▪ 普通钢筋: HRB335; ▪ 钢绞线: strand1860(低松弛) ▪ 张拉应力:1395MPa; ▪ 张拉方式:两端张拉; ▪ 管道内径:90mm; ▪ 摩擦系数:0.2; ▪ 摩擦影响系数:0.0015 1/m; ▪ 锚具变形:6mm;
桥梁工程中的设计软件与应用

桥梁工程中的设计软件与应用桥梁工程作为建筑工程的重要组成部分,对于交通运输的顺畅和城市发展的推动具有重要作用。
在桥梁的设计与施工过程中,设计软件的应用显得尤为重要。
设计软件能提供更准确、高效的设计方案,优化工程结构,提高工程质量,并降低工程成本。
本文将探讨桥梁工程中常用的设计软件以及其应用。
首先,我们来介绍一种常用的桥梁设计软件——大型桥梁通用设计软件。
这种软件集成了桥梁结构设计、计算、分析和优化等功能,能够满足大型桥梁工程的设计需求。
通过该软件,设计师可以针对不同的桥梁类型和功能需求,进行合理的统一设计,达到统一标准的效果。
例如,在软件中,设计师可以选择适当的桥型、梁型和基础形式,系统自动完成结构的设计计算,从而提高设计效率。
除了通用设计软件,桥梁工程还常用到桥梁动力响应分析软件。
在桥梁的设计过程中,考虑桥梁在不同荷载下的动态响应非常重要。
通过桥梁动力响应分析软件,设计师可以对桥梁结构在不同工况下的振动响应进行分析。
软件能够根据实际情况,考虑风荷载、地震荷载等因素,对桥梁结构的振动响应进行合理研究。
这不仅可以保证桥梁的安全可靠性,还可以提高工程质量。
值得一提的是,桥梁工程中的设计软件也在不断创新与发展。
近年来,随着三维建模技术的成熟和发展,桥梁建模与分析软件越来越受到重视。
传统的二维设计方法难以满足工程实际需要,而三维建模技术则可以更加真实地展现桥梁的形态和内部构造,更准确地进行计算分析。
同时,三维建模技术也能够辅助优化桥梁结构,提高工程的经济性。
因此,三维建模软件在桥梁工程中的应用前景广阔。
在桥梁设计软件的应用中,有一项尤为重要,那就是参数化设计。
参数化设计是近年来桥梁设计领域的重大突破和创新。
通过定义一组参数,设计师可以快速生成不同类型和规模的桥梁方案,提高设计效率和灵活性。
同时,参数化设计也能够根据不同情况进行方案的优化选择,达到最佳的结构设计效果。
这在大型桥梁工程设计中尤为重要,可以有效降低工程的成本和周期。
常用桥梁计算软件的分析

常用桥梁计算软件的分析随着桥梁工程的不断发展,桥梁计算软件在工程设计中扮演着非常重要的角色。
它们能够进行桥梁结构计算、分析和设计,提高设计效率和准确度。
本文将对常用的桥梁计算软件进行分析。
1.SAP2000SAP2000是一款常用的桥梁计算软件,它具有强大的数据处理和计算能力。
它能够进行二维和三维桥梁结构的静力和动力分析,具有非线性分析功能,可以处理各种加载情况。
SAP2000使用直观的图形用户界面,使得使用者可以轻松创建和修改结构模型。
它还提供了多种材料和元素类型,可以根据不同的工程需求进行选择。
此外,SAP2000还有强大的后处理功能,可以生成高质量的结果报告和可视化。
2. Midas CivilMidas Civil是一款常用的桥梁计算软件,它采用有限元分析方法进行结构计算。
它能够进行静力和动力分析,并且可以分析不同材料的行为。
3. LUSAS BridgeLUSAS Bridge是一款专注于桥梁工程的计算软件。
它能够进行静力和动力分析,并提供了丰富的材料和截面库。
它还具有强大的后处理功能,可以生成详细的结果报告和可视化。
LUSAS Bridge使用直观的用户界面,易于使用。
它还提供了高级功能,如烈度-频率分析、随机振动分析和地震反应分析,可以用于特殊的桥梁设计。
4. RM BridgeRM Bridge是一款由Bentley公司开发的专业桥梁计算软件。
它具有强大的静力和动力分析能力,可以进行复杂的桥梁结构计算。
它还提供了多种材料和截面库,可以满足不同的设计需求。
总结:以上只是对常用的桥梁计算软件进行了简要的分析。
无论是SAP2000、Midas Civil、LUSAS Bridge还是RM Bridge,它们都具有强大的桥梁分析和设计功能,能够满足不同的工程需求。
在实际应用中,选择合适的软件取决于具体的设计要求、工程规模和个人偏好。
桥梁工程专业工程软件应用课程理论与实践一体化教学模式探索

桥梁工程专业工程软件应用课程理论与实践一体化教学模式探索1. 引言1.1 研究背景桥梁工程专业在工程软件的应用方面发展迅速,工程软件已成为桥梁设计、施工和管理中不可或缺的重要工具。
当前国内桥梁工程专业的教学模式大多仍停留在传统的理论教学阶段,缺乏与工程实践结合的深度教学内容。
面对日益复杂的桥梁工程项目需求,学生在课堂学习完理论知识后往往难以将知识应用于实际工程实践中,导致知识与实践之间存在较大差距。
当前,国内桥梁工程专业在工程软件应用课程中普遍存在的问题包括:教学内容与实际工程需求不匹配、缺乏实际案例引导学生学习、缺乏与企业合作的实践环节等。
为了解决这些问题,需要探索一种理论与实践一体化的教学模式,结合桥梁工程专业的特点和实际需求,实现课程理论内容与工程实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
研究桥梁工程专业工程软件应用课程的理论与实践一体化教学模式具有重要的理论意义和实践价值。
1.2 研究目的本文旨在探索桥梁工程专业工程软件应用课程理论与实践一体化教学模式,通过分析该教学模式的理论基础、课程设计与教学实践、教学效果评估以及教学模式改革与创新等方面,旨在为提升桥梁工程专业学生的实践能力和创新意识提供理论与实践支持。
通过本研究,我们希望能够为桥梁工程专业的课程教学改革提供参考,为学生的专业技能培养和实践能力提升提供有效的指导和支持。
通过对教学模式的探索和实践,我们旨在促进教育教学的改革与创新,不断提升教学质量和效果,为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才做出贡献。
本研究旨在探索桥梁工程专业工程软件应用课程的教学模式,为未来的教学改革和发展提供参考和借鉴。
1.3 研究意义桥梁工程专业工程软件应用课程理论与实践一体化教学模式的探索具有重要的研究意义。
随着信息化技术的快速发展,工程软件在桥梁设计与施工中的应用已成为行业发展的必然趋势,因此探讨如何有效地将工程软件应用课程融入桥梁工程专业教学中,对于培养学生的实际操作能力以及解决实际工程问题的能力具有重要的意义。
桥梁设计软件在公路桥梁工程设施中的功能与应用

桥梁设计软件在公路桥梁工程设施中的功能与应用随着现代技术的发展,计算机软件在公路桥梁工程设计和施工中发挥着越来越重要的作用。
桥梁设计软件以其强大的功能和高效的应用,使得公路桥梁工程设施的设计、分析和施工变得更加精确、有效和便捷。
本文将探讨桥梁设计软件在公路桥梁工程设施中的功能与应用。
首先,桥梁设计软件具有强大的计算与分析功能。
传统的桥梁设计需要进行大量的手工计算和试验,费时费力且容易出错。
而桥梁设计软件可以通过模型建立、参数输入和计算等功能,自动完成复杂的结构计算和分析工作。
它可以准确地计算各种荷载下桥梁结构的应力、变形和稳定性等,确保设计满足安全和性能要求。
同时,软件可以通过图形显示和数据报表等方式,直观地展示计算结果,方便设计人员进行评估和调整。
其次,桥梁设计软件提供了丰富的设计工具和选项。
根据不同的桥梁类型和设计需求,软件可以提供多种设计工具和选项,如拓扑优化、截面设计、受力分析和施工工艺优化等。
通过这些工具和选项,设计人员可以根据具体情况进行参数调整和优化设计,以达到最佳的结构性能和经济性。
此外,软件还可以根据国家和行业标准,自动生成符合规范要求的设计方案和施工图纸,减少人工操作和错误。
再次,桥梁设计软件提供了可视化的建模和展示功能。
设计人员可以通过软件进行三维建模和有限元分析,快速模拟和验证桥梁结构的性能。
软件还可以将模型转化为图形化的可视化效果,使得设计人员可以清晰地观察桥梁结构的变形和应力分布等。
这种可视化的建模和展示方式,不仅使得设计人员更好地理解桥梁结构的特点和问题,同时也方便与他人进行交流和合作,提高设计效率和质量。
此外,桥梁设计软件还具有数据管理和协同设计功能。
在大型公路桥梁工程项目中,设计涉及到大量的数据和设计团队之间的协作。
桥梁设计软件可以通过数据库和云计算等技术,实现数据的集中管理和共享。
设计人员可以随时随地访问和更新设计数据,实现数据的一致性和实时性。
同时,软件还可以提供设计团队之间的协同工作环境,通过权限设置和版本控制等功能,确保设计的准确性和完整性。
桥梁管理系统的开发应用及存在问题

在一些问题 .
立 专 职 桥 梁 养 护 工程 师 .成 立 由专 业 技 术 人 员 组 成 的 桥 梁 检 查 、 养护 小 组 .并
9 的 地 方 由于 决 策 者 的 不 重 视 , 有
步 安 排 维 修 改 建 有 效 地 保 证 了 干线 公 造 成 人 员 配 备 不 力 ,某些 桥 梁 养护 管 理 在 道 班 中设 置 桥 梁巡 检 员 ,按 要 求 对 道 路 桥 梁 的 安 全 营 运 ,投 资 效 益 可 提 高 人 员缺 乏 必 要 的专 业 技 能 训 练 ,特 别是 班 管 养 的桥 梁 进 行 检 查 ,及 时把 结 果 汇 新型 维 修 方 法 、新 制 作 工 艺 、 新材 料 的 总 上 报 市 处 输 入 计 算机 ,更 新 桥 梁 管
在 研 究 方 面 ,L n w 蒙 特 卡 罗 法 i  ̄J 用
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按 照 河 北 省 交 通 厅 公 路 局 的 要
求 .保 定 市 于 1 994年 开 始 推 广 应 用
费 用 分 析 、G I 地 理 信 息 系 统 、 多 媒 S
体 及 旧 桥 加 固 对 策 人 工 智 能 为 一 体 的
三 、 四类 桥 梁 这 些桥 梁 的病 害 平 时 容 易 忽视 。通 过 系 统 运行 结 果 并 经 过 专 家 论 证分 别制 定 出 维 修 加 固 方 案 .避 免 了 分 利 用 ,一 些 功 能 得 不 到 开 发 ,没 有让 终 跟 随 桥 梁 的最 新 的运 营 状 态 。 系统 真 正 发 挥 作 用 。 。 梁 数 据 采 集 队伍 人 员 素 质 差 . 桥
路桥工程施工方案软件

路桥工程施工方案软件一、背景随着交通基础设施的建设不断加快,路桥工程施工的需求也逐渐增加。
然而,由于传统的施工方案设计和管理方式主要依赖于人工操作,存在着效率低、精准度不高、易出错等问题。
因此,研发一套路桥工程施工方案软件成为当前迫切需要解决的问题。
二、软件功能要求路桥工程施工方案软件需要具备以下功能:1. 方案优化设计:根据路桥工程的具体情况,自动生成最优的施工方案,包括施工工序、施工顺序、施工设备、施工材料等;2. 工程进度管理:实时监控路桥工程的施工进度,提供进度预警和调整方案的功能;3. 施工资源管理:管理施工所需的各类资源,包括人力、机械、材料等,确保施工过程中资源的充分利用;4. 成本控制和预算管理:对施工过程中的成本进行实时监控和管理,确保施工成本控制在合理范围内;5. 安全管理:提供施工安全管理功能,包括施工现场安全检查、安全预警、安全教育等;6. 环境保护:针对施工过程中的环境影响进行评估和管理,确保施工过程符合环保要求。
三、软件设计方案为了实现以上功能,路桥工程施工方案软件的设计方案如下:1. 技术架构:采用B/S(浏览器/服务器)架构,实现软件的跨平台和分布式部署,确保用户可以随时随地进行工程管理;2. 系统模块:主要包括工程管理模块、资源管理模块、成本管理模块、安全管理模块和环保管理模块;3. 数据管理:采用数据库管理系统进行数据存储和管理,包括工程设计数据、施工进度数据、资源管理数据、成本管理数据等;4. 技术支持:使用先进的技术手段,包括云计算、大数据分析、人工智能等,实现对路桥工程施工过程的智能监控和管理。
四、软件开发流程1. 需求分析:对软件的功能需求进行详细分析和定义,明确软件的功能和性能要求;2. 系统设计:根据需求分析的结果,进行软件的系统设计,包括数据库设计、系统模块设计、界面设计等;3. 编码实现:根据系统设计的结果,进行软件功能的编码实现,确保软件可以按照需求进行正常运行;4. 测试和调试:对软件进行详细的测试和调试,确保软件的稳定性和可靠性;5. 上线运行:将软件部署到相关的服务器上,进行实际的使用和运行,不断进行优化和改进。
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桥梁工程软件的开发与应用
我国正处于快速发展阶段,路桥的建设势在必行,虽然现今我国公路里程数,桥梁数量及桥梁建设成就,技术水平均居世界前列,但是由于我国国土面积大,有些地区地形复杂,设计建设难度非常大,如果单依靠人力模拟分析设计完全不能满足现代路桥建设对效率和质量的要求。
想要适应现代化的桥梁建设需求,就必须加以辅助现代化的技术,因此,桥梁设计分析软件成为现代化桥梁设计模拟的必备工具。
现在常用的桥梁CAD设计分析软件主要有桥梁博士、桥梁大师、SAP2000、ANSYS、Midas Civil。
他们各有优点,也各有其主要用途,他们的出现,使桥梁设计建设难度得到一定的降低,成为新世纪桥梁建设的得力助手。
一.桥梁博士(Doctor Bridge)
桥梁博士系统由上海同豪土木工程咨询有限公司开发的一款桥梁计算软件系统,它是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。
系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行,密切结合桥梁设计规范,充分利用现代计算机技术,完全符合设计人员的习惯。
对结构的计算是宁繁勿简,充分考虑了各种结构的复杂组成与施工情况,使用更方便,计算更精确;同时在数据输入的容错性方面作了大量的工作,使用户不会因一时的失误而造成不必要的工作损失。
桥梁博士的实际应用效果:
自1995年投向市场以来设计计算了钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁、刚构、连续拱、桁架梁、斜拉桥等多种桥梁。
在设计过程中充分发挥了程序实用性强、可操作性好、自动化程度较高等特点,对于提高桥梁设计能力起到了很好的作用。
在设计应用过程中,通过实践校核及与其它软件的比较,桥梁博士进行了完善和扩充,进一步得到了稳定。
二.桥梁大师
桥梁大师是中交跨世纪(KSJ)软件公司的桥梁设计产品。
自主开发的新一代桥梁大师2006设计系统充分体现了我们追求的这一目标。
我们把桥梁大师2006版称之为新一代桥梁设计软件,是因为它与以往的桥梁软件相比具有全新的设计思想,采用了全新的设计技术。
从技术上来讲,它最大的特色是采用了面向对象的特征设计技术,从工程意义上来讲,它真正实现了面向桥梁、面向整个工程的设计,从信息化角度来看,以往的桥梁CAD软件只是为用户提供了出图工具,解决了图纸的电子化问题,而桥梁大师2006版为用户提供的是设计工具,所有图纸具备了完整的数字信息,实现了真正的数字化设计。
三.SPA2000
SPA2000程序于1996年问世,它是SAP产品系列中第一个以Windows视窗为操作平台的程序,拥有强大的可视界面和方便的人机交互功能.在这个看似简单的界面中,可以完成模型的创建和修改、计算结果的分析和执行、结构设计的检查和优化以及计算结果的图表显示(包括时程反应的位移曲线、反应谱曲线、加速度曲线)和文本显示等等,从最简单的问题到最复杂的工程项目,都非常方便快捷。
SPA2000程序在桥梁设计模块可以做到:利用方向和测站来定义桥梁轴线,显示带三维影响面的移动荷载,使用参数化模板来生成各种截面,拥有后张预应力的直或者弯的箱形梁设计,并且收录了中国桥梁设计规范,以及AAHTO、LFD、LRFD规范。
四.ANSYS
ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件,是世界范围内增长最快的计算机辅助工程(CAE)软件,能与多数计算机辅助设计(CAD,computer Aided design)软件接口,实现数据的共享和交换。
是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
ANSYS在桥梁建设中的应用主要包括以下几个方面:
1.ANSYS全桥仿真分析。
ANSYS具有丰富的单元库及材料库,可以对任何结构形式的桥梁进行全桥仿真分析,如梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥等等。
全桥仿真可以通过对各种载荷工况的组合,较为精确地反映出桥梁在各种因素作用下的综合特征,如桥梁的应力分布、变形情况、自振频率、振形、地震响应特征、失稳特征等等,尽量使桥梁既经济美观又安全可靠.
2.桥梁局部分析。
通过建立桥梁局部模型可以克服杆系结构有限元分析中由于各种假设条件所带来的不足,建立局部完整的结构分析体系,得到详尽、准确、可靠的分析结果。
3.进行车桥风载耦合分析
利用ANSYS的CFD模块,计算横风中不同来流攻角下,车辆- 桥梁组合体的阻力系数和升力系数,通过计算可得出车辆- 桥梁在横风中的空气动力学特性、列车在桥梁上运行的临界倾覆风速、与离心力叠加时的横向稳定系数、桥梁设计风荷载值,并为风速监测、报警系统的建立提供可靠依据。
五.Midas Civil
Midas Civil是一个年轻的软件,但它快速地普及了各个设计院所,它是针对土木结构,特别是分析相预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁结构形式,同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析。
为能够迅速、准确地完成类似结构的分析和设计,以填补目前土木结构分析、设计软件市场的空白,而开发的“土木结构专用的结构分析与优化设计软件”。
Midas Civil还是一个通用的空间有限元分析软件,可以适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、飞机场、大坝、港口等的分析与设计。
特别是针对桥梁结构,Midas Civil结合国内的规范与习惯,在建模、分析、后处理、设计等方面提供了很多的便利功能,目前已为各大公路、铁路部门的设计院采用。
另外,桥梁设计是一项计算量很大的工作。
由此发展起来的计算机辅助设计(CAD) 技术在加快设计速度,提高设计质量和计算精度、出图质量的方面取得了显著成效。
桥梁CAD 技术的发展在中国仅有二十多年的历史,尚处于初期。
因此尽管在桥梁CAD领域已获得丰硕的成果,但尚存在一些不足。
具体表现在:
(1)由于现在软件开发尚无统一标准,造成了计算机处理过程的脱节。
比如受力分析软件得出的内力分析数据不能直接被配筋设计软件所采用,而工程图绘制所需的数据又不能直接从配筋结果得到。
(2)各类桥梁CAD 软件在结构分析方面都取得了丰硕的成果,但在自动布筋和绘图方面却远不如结构计算那样成熟,且主要集中在中小桥,对于大跨径桥梁的结构施工图的自动绘制方面研究得较少。
(3)运行平台落后。
现存的绝大多数CAD 软件都是基于DOS 平台的,这与今后作为主流的具有图形界面的32 位操作系统很不适宜。
(4)用户界面较差。
大多数现存CAD 软件中,有的具备有限的交互功能,有的则根本不具备交互功能,只是将数据依次从数据文件中读入,然后直接生成绘图文件。
(5)代码复用性差。
目前的桥梁CAD 软件大多使用面向过程的程序设计语言,代码难以被他人继承复用,而先进的面向对象的程序设计方法应用得较少。
随着科学技术的进步,将会有越来越好的软件问世与应用,我们应紧跟时代发展步伐,完善自身的同时不断学习进步,取长补短,熟练运用软件的同时将基础夯实,为祖国桥梁事业贡献力量。