浙江子城工程管理有限公司 浙江嘉兴 314000
摘要：随着经济的不断发展，社会的不断进步，建筑工程学也进入了快速的发展时期。而土木工程的智能化结构体系的研究与发展，这个领域的发展也逐渐成为了越来越热门的一个研究方向。这篇文章就对土木工程的智能结构的发展和研究，进行了简单的现状分析，并对智能结构控制系统进行分析，对这项技术的发展趋势做出了长远的展望。
关键词：土木工程；智能结构；设计
引言
土木工程结构一般会发生特性的变化，尤其工程结构受到外界环境影响的情况的时候。如何才能在遇到强风或者地震的时候保证工程的基本结构安全，这就要求在过程中根据自身的适应装置对整体结构状态进行相应的改变。再者如何真实的体现结构控制的一体化?那就是要求使用智能的结构材料控制系统，因为这种控制能力可以在地震强度不确定的情况下，自动做出一些控制性的反应。为了提高结构的抗震能力而进行智能结构设计，这是工程结构智能控制和振动控制的关键因素之一。近年来，由于中国土木工程结构不合理造成的安全事故，特别是在遭受地震灾害，土木工程结构的稳定性不足，给人民的生命财产安全构成了严重的威胁，因此有必要研究土木工程智能化系统的功能结构，让土木工程逐渐从被动控制转变为主动控制。
1土木工程智能结构的原件及材料构成
1.1土木工程智能结构的系统组成
土木工程智能结构体系由信号处理器、传感器和控制器3个部分组成。在该系统中，传感器和信号驱动元件的稳定性能都比较好，他们二者将有机地结合在一起进行工作。如果发现该智能结构体系中存在危险，那么传感器会立即开始工作，利用外部传输系统将这些不安全的信息传送到控制器中。控制器一旦接收到信号后就立刻被激活开始进行工作，促使建筑工程做好减震的准备。与此同时，建筑物本身配备了适应装置而具有传导性。当建筑物受到地震等灾害的侵袭时，这个适应装置就可以随着外界环境的改变来调整建筑物的结构，从而达到安全性的目的。
1.2土木工程智能材料的组成
土木工程智能结构的材料一般来说由以下两大类构成。第一，形状记忆材料、电（磁）流变体材料、电致磁致伸缩材料、功能凝胶等等。这些材料用于智能结构系统中的控制器材料，因为这些材料可根据温度、电磁场的变化来改变自身的形状、结构、尺寸、频率、位置或刚性，所以这些材料对于环境的改变损害较小。第二，主要包括光导纤维、应变合金、愈合材料等特种传感器材料。这些材料用于智能结构系统中的传感器材料。
2土木工程智能结构体系应用现状
通常土木工程智能结构体系看起来就是一种仿生结构体系，这种体系为的就是让土木结构更加的智能化。因为社会的进步和发展，所以人们对建筑结构的要求也在不断的提高，土木工程智能结构体系的发展是时代的发展潮流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常在现在的工程应用中，智能结构系统主要集中在以下几个方面：结构损伤检测与健康的现代建筑检测中经常使用的技术有，视觉与声发射技术、超声波技术、无损检测技术、检测技术。但这些只能限于建筑，当建筑投入使用，在这些环节的检测往往被忽视，导致整体退化和损伤检测造成施工不及时。但在智能结构的自我认知，新的传感元件检测这一系列的自我诊断，如光纤技术和半导体设备的建设实施实时检测的使用，这不仅是伤害发生的敏感，也可以有效地监测损伤程度。
3土木工程智能结构体系的组成和智能材料应用
3.1智能结构体系中控制元件的组成
土木工程结构系统的智能控制系统主要由信号处理器、传感器和控制器等组成，与智能控制系统，所有与仿生学原理一致，它可以模拟即将发生的潜在危险，并进行积极的对建筑结构安全的影响，使相应的调整。例如在传感器的结构被发现存在安全隐患，对传输的安全风险相关信息，控制器接收到土木工程结构避免了结构的影响，调整后的信息，最终实现对安全风险的智能化处理的目的。智能结构系统的应用极大地影响了土木工程的维修与设计。
3.2智能材料的应用
智能材料主要分为两类，一是生产材料的驱动，这是由不同材料、形状记忆材料、磁流变体材料。这些材料的最大特点是使用温度和电场，磁场的形状，位置，频率调整，并形成一定的自适应功能。另一种是制造传感器元件，其特征是由材料的内部和外部结构来激发材料的强度和应变能力的感知的物理功能，所以我们也称为材料。这些材料主要用于光纤、亚高分子合金和压电陶瓷。提升光纤是目前应用中最重要的。材料可以根据温度、电场和磁场的变化改变材料结构的形状、位置和频率。并形成一定的力学性能。这使得能够进行特殊材料的制备和驱动元件的合成。
4土木工程智能结构未来的发展方向
4.1智能传感技术的有效提高
在智能结构系统在土木工程中，智能传感技术是核心技术，智能传感技术的特殊功能主要是由于传感元件的实现，提供了工程的实施和智能结构系统在传感器的许多地区的应用有非常重要的帮助，但不要紧，智能传感器的能力的大小，并具有较强的抗干扰能力的智能传感材料，可与其他材料混合，在智能结构系统的一个非常重要的角色。为了改善智能传感器技术，有必要提高传感器的性能，结合电磁和模拟。
4.2智能驱动技术的提高
最重要的智能结构系统在土木工程中的结构自修复的民事损害赔偿的存在，修复的主要技术是智能驾驶技术的使用，因此智能驾驶技术之间的差异是一种常见的建筑结构体系及智能大厦系统。为了提高计算提高自适应能力的智能驱动技术，便于结构阻尼、摩擦系数和驾驶技术提高智能电磁场的变化，注重材料本身的结构，具有较大的弹性模量和抗冲击性能，智能材料的响应速度也更快。确保物料结构在行驶过程中更容易控制。
4.3提高信息处理和传输速度
信息处理与传输是土木工程智能结构系统的主要辅助系统，模块信息处理器和发射器占据了大部分的功能，它可以是土木结构损坏的及时和准确的信息传送到控制系统，智能修复。加快现有由于计算过程和数据线的限制，信息处理和传输，因此将在数据的处理和传输延迟，提高信息处理功能的传输速度将需要混合处理器和传输装置，减少了数据处理和传输过程中，同步。
4.4智能集成控制技术的发展
智能的土木结构系统可以促进推动综合智能控制技术的发展，它还可以促进智能化的综合处理，对智能结构的所有组件实现最优控制。使智能结构中的所有元素都处于半封闭的状态，通过分析各种风险因素，智能集成控制技术的应用使得系统增强变异性，并且解决了稳定性的问题，控制，避免各种突然启动结构不稳定造成的智能组件，使系统运行更顺畅。
结语
总的来说，土木工程智能结构体系是一种比较新潮的科学技术，它涵盖了比较广泛地范围。这种技术应用在建筑中，对加强建筑自身安全的问题上有很大的潜力，而且在这方面的研究和技术需求越来越大。尤其现在的智能材料技术的迅速发展，而且建筑的土木工程智能结构的发展方向十分多变，这就更需要我们要结合智能建筑的材料优点，进行相应的土木工程智能结构设计，让它成为智能化、结构化的系统工程智能材料与智能系统的发展，为土木工程智能结构体系奠定了坚实的基础，也为土木工程智能结构系统的一个发展的好机会。目前我国智能结构系统有了很大的进步，所以积极推动土木工程智能结构系统中的应用促进智能土木工程的发展。相信土木工程智能结构的不断研究发展，将会给人们带来更多的经济社会效益.
参考文献
[1]李宏男，赵晓燕.压电智能传感结构在土木工程中的研究和应用[J].地震工程与工程振动，2004（6）.
[2]崔莹，王毅红，石坚，池家祥.城市老旧房屋抗震性能的调查研究[J].工程抗震与加固改造，2004（6）.
[3]刘勇，魏泳涛.智能材料在土木工程中的应用[A].四川省振动工程学会2002年学术会议论文集[C]，2002.
[4]田磊.土木工程智能结构体系的研究与发展[J].山东农业工程学院学报，2014，5：53-54.
论文作者:钱永杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/22
标签：智能论文; 结构论文; 土木工程论文; 材料论文; 系统论文; 体系论文; 传感器论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;