（蚌埠学院机械与车辆工程系，安徽 蚌埠 233030）
摘要：自从改革开放以来，我国的各项事业都取得了很大的进步，土木工程的建设也有了更进一步的发展，对我国经济发展做出了很大的贡献。但是我国的土木结构还存在着很多问题，而土木工程智能结构体系为解决这个问题提供了新的思路，成为未来发展的趋势，笔者在此基础做了一定的探析，同时对前景做了相关的探究，希望能够推动现代土木工程智能体系的研究和发展，为祖国社会经济的发展添砖加瓦。
关键词：土木工程；经济发展；智能结构体系；土木结构；研究；发展
背景
自从改革开放以来，我国的政治经济各方面都有了很大的发展，而土木工程相关理论也卓有建树，相关的实践应用也有了很大的进步。从道路交通、水利设施到高楼大厦、房屋建筑都取得巨大的发展。无论是力学分析的结构的理论还是具体的施工方法，都有很大的突破。尤其在近些年，在高层、大跨度结构和钢结构的成就尤为突出，但是在未来的发展过程中，智能结构体系逐渐成为新的发展趋势，它以更智能化的结构设计可以适应更加恶劣的环境，同时对于地震等灾害可以起到很好的抵制作用。同时将现代信息化技术、自动化控制技术融入到土木工程的设计当中，使得设计的结构体系更加智能化，从而满足个性化需求，因此目前土木工程智能化体系结构成为了行业研究的热点方向，本文在此基础上做了一定的探讨，希望对相关读者产生一定的启示作用。
1.智能结构控制的组成原件
如果想要全方位了解土木工程智能结构系统，那么肯定要把系统的组织框架和构成部门研究分析透彻。智能结构控制系统主要在组成结构上主要包括主控系统和辅助控制系统两部门组成。其中主控系统是智能结构控制最核心的部分，主要是由信号处理器、信号发射机和信号控制器等模块构成，它们是利用仿生学原理构建的。这种仿生学原理在现代建筑系统中得到了广泛的应用。它模仿生物的相关生理活动，通过智能结构体进行模拟生物的认知和感知，不断收集和传递建筑结构的内部信息进行实时处理然后做出科学合理的决策，最终执行。而这些工作的完成都是需要信息处理器、信号发射器以及信息控制器相互配合来完成的，通过这些系统的有机组成就可以形成一个较为完整的建筑系统;在设计智能结构体的过程中，一旦有相应的传感器采集的数据发生异常，就立即传给控制器进行处理判断，及时通过执行器做出相应的控制调整，来消除这种安全隐患，同时将这种隐患信息反馈给整个建筑系统的设计单元。除了上文提高的三种构成单元之外，自适应装置在智能结构中也占有非常重要的位作用，由于该装置容易受到外部的影响，所以必须将其放在一个比较安全的空间之内。
智能结构控制系统除了用于建筑系统的设计环节，同时在结构控制环节中同样可以达到一体化的管理状态，但是这需要智能材料作为强有力的支持，当外界发生强烈的震动、畸变等不确定的突发事件时，智能结构体系系统能够通过智能传感器识别这些事故，然后控制系统立刻做出相应的反应，通过改变智能结构的结构把危险等级降低最小。对于智能结构系统而言，结构抗震能力的稳定性是系统追求的基本目标，但是为了完成这个目标需要智能材料、智能传感器等各个环节的相互配合、相互协调来共同完成。
2.智能结构的关键性问题
2.1提高智能传感技术
智能传感器技术是智能结构体设计的基础，它需要完成各种信号的采集，同时这种传感器要十分稳定，要有很好的鲁棒性，能够抑制各种干扰信号的影响，需要做到对于异常信号的灵敏判断，同时对干扰信号进行屏蔽。
同时在智能结构体系中，智能传感器还存在着以下的特征：第一，在智能结构体系的构建过程中，传感元件功能跟其尺寸不存在着任何的关系；第二，组成传感器的材料需要特殊化，能够适应各种环境，但是存在方式没有限制，既可以单独存在也可以也可与其它材料进行互溶，以实现结构对于实现特殊功能的需求；第三，传感材料要具有很强的抗干扰能力。
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2.2发展智能控制集成技术
在土木工程智能结构系统中，结构控制系统是最核心的环节，它是整个系统决策的最高级单元，它的作用类似于人脑中的中枢神经系统，对于各个环节的工程起到一个控制作用。智能结构体控制系统最大的特点是集成处理模式，它将系统直接连接到结构中的各种设备，通过高效的内部集成系统集中、全面地管理组件。
3.土木工程智能结构体系未来发展的几个领域
3.1空间发展
随着城市化进度的不断推进，城市的规模也越来越大，而且城市面临的人口压力也越来越大，因此许多大城市都面临着土地利用紧张、交通拥堵、生态失衡、环境恶化的 “城市疾病”问题。这些问题严重影响了城市的住房、经济发展和社会进步。面对这些棘手的问题，最好的解决办法就是土木工程建设向地下和高空发展，这样可以节约大量的土地资源。而且地下空间资源是一个很大的开发空间。只要合理开发地下空间，就可以有效地节约更多的土地资源。这时候智能结构体可以充分发挥它的功能。
3.2与人工智能、大数据结合
未来土木工程智能结构体系的发展趋势是面向信息化的过程。现如今大数据、人工智能等信息化技术已经开始渗透到各个领域，带动行业的快速发展。 因此，信息技术是推动土木工程智能结构体系的技术之一，如果能够将人工智能技术、大数据技术应用于土木工程智能结构体系的发展，我想这个领域肯定会取得更大的突破，更好造福人类社会的发展。
3.3 高性能材料发展
限制土木工程智能结构体系发展的其中一个最重要的因素就是材料问题，建筑材料的质量和合理使用对于建筑是至关重要的因素。一般的复杂结构是由材料和设计结构共同决定的，未来土木工程的钢材应朝着高强度、高塑性、高韧性和可焊性的方向发展;混凝土和其他复合材料也将朝着重量轻、强度高、韧性好、易加工的方向发展。未来一定会不断有高强度、轻重量的新材料出现，这必将为现代土木工程建设的新趋势提供物质基础，更好地促进土木工程智能结构体系的发展。
3.4设计精确化
精确性是土木工程智能结构体系设计的一个要求,通过设计的精确性可以缩短工程施工时间,减少工程成本,提高工程质量。在以后的土木工程建筑设计中,设计的精确性不单单要体现设计建筑的数据分析上, 还应该体现在对不确定因素的检测上,通过化学、物理知识,运用数学分析方式,对流体介质受力状况进行分析，最终设计一套科学合理的施工方案。
结束语
土木工程是基础的民生工程，直接关系着我国的经济发展，对于城市化的发展进程也是至关重要的。智能结构体系的发展是未来土木工程发展的趋势，对于解决现有问题提供了一个很好的解决方案，本论文分析了土木工程智能结构体系所涉及的核心部件以及核心技术，以及土木工程智能结构体系发展的方向，希望可以给读者一定的借鉴意义。
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作者简介：徐涛涛(1995-)，男，汉，铜陵枞阳人，在读本科生，研究方向：土木工程。
论文作者:徐涛涛
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年6月下
论文发表时间:2018/11/21
标签：结构论文; 智能论文; 土木工程论文; 体系论文; 系统论文; 材料论文; 传感器论文; 《新材料·新装饰》2018年6月下论文;