解讀土木工程智能建筑結構的發展及應用

韓文博

摘要：現階段，科學技術的進步帶動了土木工程行業的發展，相關技術人員將兩者綜合在一起誕生了智能建筑結構，為了使土木工程進一步朝向智能化發展，相關技術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構的發展方向與應用，從而促進智能建筑結構在土木工程中獲得不斷發展。

關鍵詞：土木工程;建筑結構;智能

對于智能建筑而言，在土木工程領域中是一種新興的建筑結構，一經問世就因為它的節能與減排以及綠色等多種生態優勢受人們的追捧。近幾年來，我國的土木工程不斷向智能化發展，而且開發出多種智能化原材料與技術以及相應的智能化設備等。這部分智能化材料與技術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構。

1 智能土木結構的概述

目前，我國的土木工程在設計階段中，相關技術人員一直在嘗試怎樣才能把工程結構設計得更加有抗壓能力，將感知與計算以及分析功能結合在一起，利用調整與控制功能完成土木工程自我診斷要求，并且進行自我調整，能夠優化土木工程的結構強度和應力的分布以及相應的剛度，有效提升自我修復水平，使土木工程進一步完善，才能夠提升土木工程結構使用性能，這種性能被人們稱之為智能建筑結構。

2 智能土木結構的特點

首先，智能土木結構具有自適應的特點，指的是因為智能材料在土木工程中的使用，并且運用它的微型驅動功能體現出來，屬于使用超小型的芯片對整個建筑結構進行控制，而且在控制過程中作出不同種類的動作[1]。在這一過程中可以讓智能材料進行自我調控，并且逐漸適應土木工程各種不同的環境顯現出來的應力與振動以及相關溫度等多種變化，與此同時還要進行自我修復以免造成多種構件的損傷。其次，智能土木結構的敏感特點。在土木工程中使用融入性復合材料可以掌握建筑過程中的多種參數與它的變化量。能夠用于水土工程的融入材料種類繁多，可以選用那些對環境具有一定敏感性的。比如光導纖維傳感器，可以與多類復合材料相容，并且此技術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參數與分布情況，屬于目前比較常用的智能材料之一。最后，土木結構的智能特點，對于土木工程而言，相關技術人員在利用智能建筑結構過程中，發現敏感度與傳輸過程中顯示出來的各種參數，還要對這部分參數進行分析與判斷，掌握智能建筑結構的自學習與自適應等各種功能。在對其展開特殊“訓練”后，利用智能建筑結構對生物體展開模仿。因為信息技術的發展與土木工程相結合后，智能建筑結構的預期功能正在一步步地實現。

3 智能建筑結構在土木工程中的應用與發展

3.1 智能建筑結構在土木工程中的應用

首先，針對光導纖維展開的具體應用。對于傳感器而言，屬于智能建筑結構中光導光纖構成的可以主動對地震進行檢測，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中，針對光纖構造中顯現出來的傳導元組件進行一定額度的加大，才能夠對它展開相位管理或者是各種任務，其中包含土木工程架構的形變、損傷和相應的強度以及振動等一系列指標展開有效監測，最大限度地將土木工程的智能建筑結構優勢發揮出來，尤其是識別與修復能力[2]。對于土木工程的智能建筑結構而言，智能傳感器屬于關鍵技術之一，它具有傳感元件的特殊功能，這部分元件屬于智能建筑結構可以為多種不同領域中對傳感器展開應用，智能傳感器的抗干擾性能夠與任何材料融合在一起，因此在智能建筑結構中起到關鍵作用，并且可以利用集成電磁進行模擬以此提升他的智能性。其次，土木工程智能建筑結構使用外形記憶類的合成金屬。地震時為了不會因為短時間里造成建筑嚴格損壞，應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構的抗震水平。再次，在土木工程智能建筑結構中使用大量的愈合凝膠原料。在土木工程設計階段，可以運用具有愈合性的材料，按照特定的比例均勻混入混凝土中。假設土木工作因為出現地震以及其他地風險，出現損壞能夠迅速修復建筑的結構。現階段，此方法屬于可以使混凝土結構如何有抗損壞性的一種最好方法。此技術應用空間非常大。對于土木工程而言，智能建筑結構的應用發展潛力是無限的，可以在使用中還存在一定的問題，需要技術人員繼續努力才能夠解決。與此同時，應該加大信息處理與傳輸的速度，對于智能建筑結構而言，在土木結構中還具有一定的發展空間。最后，在土木工程的智能建筑結構中壓電材料的應用。在智能建筑結構中，對壓電材料進行應用過程中，不但能夠展開靜態形變或者是噪聲方面的控制，并且還能夠對土木工程展開特點的維護或者是安全與狀態監視等一系列的管理措施，而且還可以有效提升抗風以及抗震水平。對于壓電錐的工藝而言，已經應用于大量土木工程中，它的效果非常好。相關技術人員將智能材料分成兩大類。

3.2 智能建筑結構的發展方向

首先，相關技術人員為了進一步對智能建筑結構中的集成工藝展開有效研究。架構控制與生物體大腦控制原理相似，為了加強生物體活動的協調功能，相關技術人員應該優化土木工程的智能建筑結構，才能夠增加人們對智能化集成的探索動力、土木工程結構形態變化控制，一旦出現問題可以采用智能驅動技術實施維護工作[3]。因此，為了進一步提升智能化的驅動技術，使電磁場出現智能化的變動，提升自我適應中的驅動技術，應該先考慮到材料自身結構擁有彈性的抗沖擊能力。對于智能建筑結構而言，在遇到各種情況過程中它的反應速度都比較迅速，保證在使用時能夠控制材料的結構。其次，針對信息傳輸與處理的發展方向進行討論。在土木工程建設中利用智能建筑結構，可以負責消息的傳達與開發，才能夠提升智能建筑結構的整體性能，屬于土木工程智能建筑結構系統的支撐點。最后，對于土木工程而言，智能建筑結構已經獲得一定的成就，屬于核心技術中的一項重要內容，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用。在實施土木工程中使用的各種資源，在施工中已經開始涉及極端條件下作業，科學技術的發展可以使智能建筑結構在極端環境下不斷延長使用壽命。不僅要保證數據傳輸速度，還要確保數據完整性，這部分內容都屬于智能建筑結構在未來發展方向。現階段，我國大數據與云計算的進步促進了智能技術不斷發展，將其與土木工程結合在一起，屬于土木工程未來必須發展方向。

4 結語

對于土木工程而言，將科學技術融入其中形成智能建筑結構，屬于新的發展方式之一。智能建筑結構在土木工程中的應用，強化建筑結構的安全性與穩定性。利用智能化建筑材料的各種優勢，運用到土木工程的設計中，成為土木工程進一步發展的契機。因此土木工程企業在運用智能化結構進行不斷發展過程中，會為企業帶來更大的經濟收益與社會收益。

參考文獻：

[1]謝文光.土木工程智能建筑結構體系的研究與發展[J].佳木斯職業學院學報，2020，36（05）：253-254.

[2]周偉.智能土木結構在現代建筑結構中的具體應用[J].智能建筑與智慧城市，2019（04）：26-27+30.

[3]高飛，唐寧，李曉.智能材料與結構在土木工程領域的應用[J].上海建材，2016（03）：15-17.

[4]高彥.物聯網技術在智能建筑系統集成中的應用方法[J].電腦迷，2018（11）：132.

[5]吳澤.BIM技術在智能建筑結構設計中的合理應用探析[J].居舍，2018（27）：34-35.