现代建筑结构中智能土木结构的应用探究

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  摘要:现代社会生产力呈现出一种迅猛的发展态势,复杂化以及多样化是人们对建筑物需求的主要趋势,在此种趋势与背景之下只能土木结构应运而生。同时这对自动控制技术、材料科学和计算机科学提出较高要求。在现代建筑结构中智能土木结构有着不可替代的重要作用,同时对建筑施工工作的顺利进行具有较强的现实意义。
  关键词:现代建筑;结构;智能土木结构;应用
  社会经济基础可将可靠的物质保障提供给科技水平的发展,这对人类信息时代的进程有极大的促进作用。一体化生产以及设计是当代社会正在逐步完善的目标,自动化是其主要发展趋势与方向。在现代建筑智能化中智能土木结构始终作为核心内容存在,因此必须提高对智能土木结构的重视程度,最终促使智能土木结构实现长远健康发展的总目标。
  一、智能土木结构基本概念及研究现状
  将智能结构应用于土木结构中就是指智能土木结构,也就是说在智能结构与土木结构充分融合的基础上就可实现对智能土木结构的获取。现代社会人们对建筑的要求呈现出逐年省高的趋势,智能土木结构可以说是其中最为关键的一部分。
  从本质上来说智能土木结构是一种仿生结构体系,驱动器、主结构、传感器和控制器是其不可缺少的组成部分,在发生危险的情况下智能土木结构可实现对自身结构缺的有效保护,环境适应力、结构自监控和损伤自修复是智能土木结构的显著特征与优势。
  在建筑行业不断发挥的过程中对建筑的智能化也提出较高要求,土木工程师会在这一过程中将仿生功能材料与基体材料进行融合,传统的建筑结构也是在这一过程中逐步实现向智能化工程的转变,这也就是智能土木结构的来源。
  在实际解决结构评估的完整性、耐久性、强度和安全性等问题的过程中智能土木结构发挥着不可替代的重要作用,不仅可促使建筑的结构维修费用降至最低,同时可促使土木结构的预测能力在原有基础上实现最大限度的增强。
  自内而外是智能土木结构在实际预报过程中所使用的主要方式,将传感器科学的植入传统土木结构中就是上述目标实现的主要原理,最终可在形成网络的基础上实时监测土木结构的各方面性能,因此在建筑结构中智能土木结构具有相当广阔的发展前景与优势。现代社会高层建筑、桥梁以及大坝等工程已经逐步实现对智能土木结构的使用。
  在不断的发展过程中民用建筑以及民用结构都在使用智能检测系统,大规模以及高性能是其显著优势与特征,这在一定程度上为智能大厦的建立打下基础。
  二、现代建筑结构中智能土木结构的应用
  1.智能传感元件在现代建筑结构中的应用
  土木工程中通常会在建筑结构中粘贴或者是埋入一些传感元件来对建筑物进行健康检测,在确保检测结果正确性的同时,还要对建筑物的稳固性和安全性进行更为确切检测和评价,获取最为精准的数据,从而对建筑物的命运做出判决,进行维修或者是直接报废。
  对于一些比较重大的土木工程建筑来说,由于其结构的修建时间比较长,设备相对来说都比较陈旧,传统传感器并不能夠适应这种内部环境,这个时候选择高性能的传感器检测结构健康是十分有效的。利用智能材料、光纤等制作成传感器并且应用于土木工程的发展历程当中已经具有了划时代的意义,使得土木工程的发展史开辟出了全新的篇章。
  2.建筑工程健康监测的具体实施过程
  智能土木结构在建筑工程的结构损伤和健康检测方面都起到了十分重要的作用。在土木工程当中,建筑物的检测通常会采用目测的方法,除此之外还会利用到声发射、超声波以及X射线等无损性的检测,利用这种方法能够有效杜绝很多弊端,在建筑物的内部结构中出现了破损情况,或者是建筑物的实时动态都能够得到准确检测,在满足了人们对建筑整体了解的需求之上还能够保证检测效率和检测准确率。
  比如说当建筑物发生了损伤,内部就会出现裂纹,这些裂纹在外部力量的作用下会加大损伤的力度,并且会以声速扩散,而这些都会被特殊材料制成的传感元件所感知到,让相关的工作人员能够更加及时准确地掌握整个建筑物的内部情况,对建筑物进行更为及时的整体规划,采取一些措施来避免建筑物事故的发生。
  3.现代建筑节能支持
  智能土木结构不仅仅为普通建筑提供了安全检测的功能,还能够为智能建筑提供节能技术,并且已经在实际中得到了逐步的推广使用,建筑师们也在此基础上提出了节能建筑的概念。所谓节能建筑其实就是在设计和建造的过程中,均尽量采用节能型的材料和器具,利用智能土木结构使得建筑本身具备监测控制能力,随着外部环境的变化而适当地做出调整,把建筑的自身能耗降低到最低的水准。智能土木结构为现代建筑节能提供的技术支持能够更好地实现绿色建筑,更加有利于环境友好和可持续发展。
  三、智能土木结构提升策略
  1.提高智能传感的技术
  传感元件的应用是绝对离不开传感技术,所以提高智能传感技术已经是势在必行的了。从仿生学的角度来看,传感器就像是建筑物自身的感受器官,要想提高智能传感技术就必须要从传感技术的系统性入手,提高传感器的处理、感知、识别的能力,并且在这个基础上要提高传感器系统的灵敏度和可靠性,实现整体传感技术智能化。
  在建筑工程当中,传感元件要保证不影响建筑外形结构,要同建筑材料形成较好的相容性,把对建筑物的影响尽可能地降低到最低的水平,提高建筑物当中信号的抗干扰能力。
  2.发展智能控制集成
  智能控制系统是一个相当于人类大脑神经中枢的最高级部分,这不仅仅取决于运动系统和感觉系统的运行程序,还担负着整个脑神经的高级功能运转。在土木工程的内部安装集控系统中,能够对一些强降雨和风暴做出迅速的应急,尽可能地降低损失,因此,相关建筑人员应该重视对于智能控制集成的开发和利用。例如说,在一些强台风的天气,各地方都会重视安全预警,而智能建筑中发展集成控制就能够更加及时地对整个环境进行控制,确保整个建筑的安全。
  结语:
  我国的建筑产业持续增长,推动了整个建筑行业的智能化发展,我国的建筑智能化正处于一种快速发展的阶段,科学技术正在不断进步,社会的经济水平逐步提高,人们对于建筑的舒适性、安全性以及便利性都有了更高的期待,对于智能建筑提出了更多更高的要求,为智能建筑的发展提供了良好的契机,成为了土木工程的灵魂支撑。我国的建筑行业正在朝向智能化的道路发展,必须要以发展的眼光与时俱进。
  参考文献:
  [1]王小琴.现代建筑结构中智能土木结构的应用[J].房地产导刊,2015(26).
  [2]江婷.现代建筑结构中智能土木结构的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(24).
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