解讀土木工程智能建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用

韓文博

摘要：現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了土木工程行業(yè)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員將兩者綜合在一起誕生了智能建筑結(jié)構(gòu)，為了使土木工程進(jìn)一步朝向智能化發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員不斷對其展開研究。文章主要分析土木工程智能建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向與應(yīng)用，從而促進(jìn)智能建筑結(jié)構(gòu)在土木工程中獲得不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土木工程;建筑結(jié)構(gòu);智能

對于智能建筑而言，在土木工程領(lǐng)域中是一種新興的建筑結(jié)構(gòu)，一經(jīng)問世就因?yàn)樗墓?jié)能與減排以及綠色等多種生態(tài)優(yōu)勢受人們的追捧。近幾年來，我國的土木工程不斷向智能化發(fā)展，而且開發(fā)出多種智能化原材料與技術(shù)以及相應(yīng)的智能化設(shè)備等。這部分智能化材料與技術(shù)擁有一定的仿生功能，因此人們把它綜合在一起稱之為智能建筑結(jié)構(gòu)。

1 智能土木結(jié)構(gòu)的概述

目前，我國的土木工程在設(shè)計(jì)階段中，相關(guān)技術(shù)人員一直在嘗試怎樣才能把工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得更加有抗壓能力，將感知與計(jì)算以及分析功能結(jié)合在一起，利用調(diào)整與控制功能完成土木工程自我診斷要求，并且進(jìn)行自我調(diào)整，能夠優(yōu)化土木工程的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和應(yīng)力的分布以及相應(yīng)的剛度，有效提升自我修復(fù)水平，使土木工程進(jìn)一步完善，才能夠提升土木工程結(jié)構(gòu)使用性能，這種性能被人們稱之為智能建筑結(jié)構(gòu)。

2 智能土木結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

首先，智能土木結(jié)構(gòu)具有自適應(yīng)的特點(diǎn)，指的是因?yàn)橹悄懿牧显谕聊竟こ讨械氖褂?，并且運(yùn)用它的微型驅(qū)動(dòng)功能體現(xiàn)出來，屬于使用超小型的芯片對整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，而且在控制過程中作出不同種類的動(dòng)作[1]。在這一過程中可以讓智能材料進(jìn)行自我調(diào)控，并且逐漸適應(yīng)土木工程各種不同的環(huán)境顯現(xiàn)出來的應(yīng)力與振動(dòng)以及相關(guān)溫度等多種變化，與此同時(shí)還要進(jìn)行自我修復(fù)以免造成多種構(gòu)件的損傷。其次，智能土木結(jié)構(gòu)的敏感特點(diǎn)。在土木工程中使用融入性復(fù)合材料可以掌握建筑過程中的多種參數(shù)與它的變化量。能夠用于水土工程的融入材料種類繁多，可以選用那些對環(huán)境具有一定敏感性的。比如光導(dǎo)纖維傳感器，可以與多類復(fù)合材料相容，并且此技術(shù)自身就擁有檢測熱能與聲和光能以及電能等多種傳感器;不僅體積偏小、種類比較多，并且還可以測量多種物理學(xué)參數(shù)與分布情況，屬于目前比較常用的智能材料之一。最后，土木結(jié)構(gòu)的智能特點(diǎn)，對于土木工程而言，相關(guān)技術(shù)人員在利用智能建筑結(jié)構(gòu)過程中，發(fā)現(xiàn)敏感度與傳輸過程中顯示出來的各種參數(shù)，還要對這部分參數(shù)進(jìn)行分析與判斷，掌握智能建筑結(jié)構(gòu)的自學(xué)習(xí)與自適應(yīng)等各種功能。在對其展開特殊“訓(xùn)練”后，利用智能建筑結(jié)構(gòu)對生物體展開模仿。因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的發(fā)展與土木工程相結(jié)合后，智能建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)期功能正在一步步地實(shí)現(xiàn)。

3 智能建筑結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用與發(fā)展

3.1 智能建筑結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用

首先，針對光導(dǎo)纖維展開的具體應(yīng)用。對于傳感器而言，屬于智能建筑結(jié)構(gòu)中光導(dǎo)光纖構(gòu)成的可以主動(dòng)對地震進(jìn)行檢測，一般情況下可以對土木工程展開診斷。主要原理是在土木工程中利用混凝土的架構(gòu)中，針對光纖構(gòu)造中顯現(xiàn)出來的傳導(dǎo)元組件進(jìn)行一定額度的加大，才能夠?qū)λ归_相位管理或者是各種任務(wù)，其中包含土木工程架構(gòu)的形變、損傷和相應(yīng)的強(qiáng)度以及振動(dòng)等一系列指標(biāo)展開有效監(jiān)測，最大限度地將土木工程的智能建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢發(fā)揮出來，尤其是識別與修復(fù)能力[2]。對于土木工程的智能建筑結(jié)構(gòu)而言，智能傳感器屬于關(guān)鍵技術(shù)之一，它具有傳感元件的特殊功能，這部分元件屬于智能建筑結(jié)構(gòu)可以為多種不同領(lǐng)域中對傳感器展開應(yīng)用，智能傳感器的抗干擾性能夠與任何材料融合在一起，因此在智能建筑結(jié)構(gòu)中起到關(guān)鍵作用，并且可以利用集成電磁進(jìn)行模擬以此提升他的智能性。其次，土木工程智能建筑結(jié)構(gòu)使用外形記憶類的合成金屬。地震時(shí)為了不會(huì)因?yàn)槎虝r(shí)間里造成建筑嚴(yán)格損壞，應(yīng)該利用外形具有一定記憶性的合成類金屬，可以有效抵消各種可以造成土木工程變形的能量，以此提升智能建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平。再次，在土木工程智能建筑結(jié)構(gòu)中使用大量的愈合凝膠原料。在土木工程設(shè)計(jì)階段，可以運(yùn)用具有愈合性的材料，按照特定的比例均勻混入混凝土中。假設(shè)土木工作因?yàn)槌霈F(xiàn)地震以及其他地風(fēng)險(xiǎn)，出現(xiàn)損壞能夠迅速修復(fù)建筑的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)階段，此方法屬于可以使混凝土結(jié)構(gòu)如何有抗損壞性的一種最好方法。此技術(shù)應(yīng)用空間非常大。對于土木工程而言，智能建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿κ菬o限的，可以在使用中還存在一定的問題，需要技術(shù)人員繼續(xù)努力才能夠解決。與此同時(shí)，應(yīng)該加大信息處理與傳輸?shù)乃俣?，對于智能建筑結(jié)構(gòu)而言，在土木結(jié)構(gòu)中還具有一定的發(fā)展空間。最后，在土木工程的智能建筑結(jié)構(gòu)中壓電材料的應(yīng)用。在智能建筑結(jié)構(gòu)中，對壓電材料進(jìn)行應(yīng)用過程中，不但能夠展開靜態(tài)形變或者是噪聲方面的控制，并且還能夠?qū)ν聊竟こ陶归_特點(diǎn)的維護(hù)或者是安全與狀態(tài)監(jiān)視等一系列的管理措施，而且還可以有效提升抗風(fēng)以及抗震水平。對于壓電錐的工藝而言，已經(jīng)應(yīng)用于大量土木工程中，它的效果非常好。相關(guān)技術(shù)人員將智能材料分成兩大類。

3.2 智能建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向

首先，相關(guān)技術(shù)人員為了進(jìn)一步對智能建筑結(jié)構(gòu)中的集成工藝展開有效研究。架構(gòu)控制與生物體大腦控制原理相似，為了加強(qiáng)生物體活動(dòng)的協(xié)調(diào)功能，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該優(yōu)化土木工程的智能建筑結(jié)構(gòu)，才能夠增加人們對智能化集成的探索動(dòng)力、土木工程結(jié)構(gòu)形態(tài)變化控制，一旦出現(xiàn)問題可以采用智能驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)施維護(hù)工作[3]。因此，為了進(jìn)一步提升智能化的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，使電磁場出現(xiàn)智能化的變動(dòng)，提升自我適應(yīng)中的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，應(yīng)該先考慮到材料自身結(jié)構(gòu)擁有彈性的抗沖擊能力。對于智能建筑結(jié)構(gòu)而言，在遇到各種情況過程中它的反應(yīng)速度都比較迅速，保證在使用時(shí)能夠控制材料的結(jié)構(gòu)。其次，針對信息傳輸與處理的發(fā)展方向進(jìn)行討論。在土木工程建設(shè)中利用智能建筑結(jié)構(gòu)，可以負(fù)責(zé)消息的傳達(dá)與開發(fā)，才能夠提升智能建筑結(jié)構(gòu)的整體性能，屬于土木工程智能建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的支撐點(diǎn)。最后，對于土木工程而言，智能建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)獲得一定的成就，屬于核心技術(shù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，大部分土木工程智能材料的使用都仰仗于智能傳感器的應(yīng)用。在實(shí)施土木工程中使用的各種資源，在施工中已經(jīng)開始涉及極端條件下作業(yè)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展可以使智能建筑結(jié)構(gòu)在極端環(huán)境下不斷延長使用壽命。不僅要保證數(shù)據(jù)傳輸速度，還要確保數(shù)據(jù)完整性，這部分內(nèi)容都屬于智能建筑結(jié)構(gòu)在未來發(fā)展方向?，F(xiàn)階段，我國大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的進(jìn)步促進(jìn)了智能技術(shù)不斷發(fā)展，將其與土木工程結(jié)合在一起，屬于土木工程未來必須發(fā)展方向。

4 結(jié)語

對于土木工程而言，將科學(xué)技術(shù)融入其中形成智能建筑結(jié)構(gòu)，屬于新的發(fā)展方式之一。智能建筑結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用，強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。利用智能化建筑材料的各種優(yōu)勢，運(yùn)用到土木工程的設(shè)計(jì)中，成為土木工程進(jìn)一步發(fā)展的契機(jī)。因此土木工程企業(yè)在運(yùn)用智能化結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷發(fā)展過程中，會(huì)為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)收益與社會(huì)收益。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝文光.土木工程智能建筑結(jié)構(gòu)體系的研究與發(fā)展[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，36（05）：253-254.

[2]周偉.智能土木結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中的具體應(yīng)用[J].智能建筑與智慧城市，2019（04）：26-27+30.

[3]高飛，唐寧，李曉.智能材料與結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J].上海建材，2016（03）：15-17.

[4]高彥.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑系統(tǒng)集成中的應(yīng)用方法[J].電腦迷，2018（11）：132.

[5]吳澤.BIM技術(shù)在智能建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用探析[J].居舍，2018（27）：34-35.