解读土木工程智能建筑结构的发展及应用

韩文博

摘要：现阶段，科学技术的进步带动了土木工程行业的发展，相关技术人员将两者综合在一起诞生了智能建筑结构，为了使土木工程进一步朝向智能化发展，相关技术人员不断对其展开研究。文章主要分析土木工程智能建筑结构的发展方向与应用，从而促进智能建筑结构在土木工程中获得不断发展。

关键词：土木工程;建筑结构;智能

对于智能建筑而言，在土木工程领域中是一种新兴的建筑结构，一经问世就因为它的节能与减排以及绿色等多种生态优势受人们的追捧。近几年来，我国的土木工程不断向智能化发展，而且开发出多种智能化原材料与技术以及相应的智能化设备等。这部分智能化材料与技术拥有一定的仿生功能，因此人们把它综合在一起称之为智能建筑结构。

1 智能土木结构的概述

目前，我国的土木工程在设计阶段中，相关技术人员一直在尝试怎样才能把工程结构设计得更加有抗压能力，将感知与计算以及分析功能结合在一起，利用调整与控制功能完成土木工程自我诊断要求，并且进行自我调整，能够优化土木工程的结构强度和应力的分布以及相应的刚度，有效提升自我修复水平，使土木工程进一步完善，才能够提升土木工程结构使用性能，这种性能被人们称之为智能建筑结构。

2 智能土木结构的特点

首先，智能土木结构具有自适应的特点，指的是因为智能材料在土木工程中的使用，并且運用它的微型驱动功能体现出来，属于使用超小型的芯片对整个建筑结构进行控制，而且在控制过程中作出不同种类的动作[1]。在这一过程中可以让智能材料进行自我调控，并且逐渐适应土木工程各种不同的环境显现出来的应力与振动以及相关温度等多种变化，与此同时还要进行自我修复以免造成多种构件的损伤。其次，智能土木结构的敏感特点。在土木工程中使用融入性复合材料可以掌握建筑过程中的多种参数与它的变化量。能够用于水土工程的融入材料种类繁多，可以选用那些对环境具有一定敏感性的。比如光导纤维传感器，可以与多类复合材料相容，并且此技术自身就拥有检测热能与声和光能以及电能等多种传感器;不仅体积偏小、种类比较多，并且还可以测量多种物理学参数与分布情况，属于目前比较常用的智能材料之一。最后，土木结构的智能特点，对于土木工程而言，相关技术人员在利用智能建筑结构过程中，发现敏感度与传输过程中显示出来的各种参数，还要对这部分参数进行分析与判断，掌握智能建筑结构的自学习与自适应等各种功能。在对其展开特殊“训练”后，利用智能建筑结构对生物体展开模仿。因为信息技术的发展与土木工程相结合后，智能建筑结构的预期功能正在一步步地实现。

3 智能建筑结构在土木工程中的应用与发展

3.1 智能建筑结构在土木工程中的应用

首先，针对光导纤维展开的具体应用。对于传感器而言，属于智能建筑结构中光导光纤构成的可以主动对地震进行检测，一般情况下可以对土木工程展开诊断。主要原理是在土木工程中利用混凝土的架构中，针对光纤构造中显现出来的传导元组件进行一定额度的加大，才能够对它展开相位管理或者是各种任务，其中包含土木工程架构的形变、损伤和相应的强度以及振动等一系列指标展开有效监测，最大限度地将土木工程的智能建筑结构优势发挥出来，尤其是识别与修复能力[2]。对于土木工程的智能建筑结构而言，智能传感器属于关键技术之一，它具有传感元件的特殊功能，这部分元件属于智能建筑结构可以为多种不同领域中对传感器展开应用，智能传感器的抗干扰性能够与任何材料融合在一起，因此在智能建筑结构中起到关键作用，并且可以利用集成电磁进行模拟以此提升他的智能性。其次，土木工程智能建筑结构使用外形记忆类的合成金属。地震时为了不会因为短时间里造成建筑严格损坏，应该利用外形具有一定记忆性的合成类金属，可以有效抵消各种可以造成土木工程变形的能量，以此提升智能建筑结构的抗震水平。再次，在土木工程智能建筑结构中使用大量的愈合凝胶原料。在土木工程设计阶段，可以运用具有愈合性的材料，按照特定的比例均匀混入混凝土中。假设土木工作因为出现地震以及其他地风险，出现损坏能够迅速修复建筑的结构。现阶段，此方法属于可以使混凝土结构如何有抗损坏性的一种最好方法。此技术应用空间非常大。对于土木工程而言，智能建筑结构的应用发展潜力是无限的，可以在使用中还存在一定的问题，需要技术人员继续努力才能够解决。与此同时，应该加大信息处理与传输的速度，对于智能建筑结构而言，在土木结构中还具有一定的发展空间。最后，在土木工程的智能建筑结构中压电材料的应用。在智能建筑结构中，对压电材料进行应用过程中，不但能够展开静态形变或者是噪声方面的控制，并且还能够对土木工程展开特点的维护或者是安全与状态监视等一系列的管理措施，而且还可以有效提升抗风以及抗震水平。对于压电锥的工艺而言，已经应用于大量土木工程中，它的效果非常好。相关技术人员将智能材料分成两大类。

3.2 智能建筑结构的发展方向

首先，相关技术人员为了进一步对智能建筑结构中的集成工艺展开有效研究。架构控制与生物体大脑控制原理相似，为了加强生物体活动的协调功能，相关技术人员应该优化土木工程的智能建筑结构，才能够增加人们对智能化集成的探索动力、土木工程结构形态变化控制，一旦出现问题可以采用智能驱动技术实施维护工作[3]。因此，为了进一步提升智能化的驱动技术，使电磁场出现智能化的变动，提升自我适应中的驱动技术，应该先考虑到材料自身结构拥有弹性的抗冲击能力。对于智能建筑结构而言，在遇到各种情况过程中它的反应速度都比较迅速，保证在使用时能够控制材料的结构。其次，针对信息传输与处理的发展方向进行讨论。在土木工程建设中利用智能建筑结构，可以负责消息的传达与开发，才能够提升智能建筑结构的整体性能，属于土木工程智能建筑结构系统的支撑点。最后，对于土木工程而言，智能建筑结构已经获得一定的成就，属于核心技术中的一项重要内容，大部分土木工程智能材料的使用都仰仗于智能传感器的应用。在实施土木工程中使用的各种资源，在施工中已经开始涉及极端条件下作业，科学技术的发展可以使智能建筑结构在极端环境下不断延长使用寿命。不仅要保证数据传输速度，还要确保数据完整性，这部分内容都属于智能建筑结构在未来发展方向。现阶段，我国大数据与云计算的进步促进了智能技术不断发展，将其与土木工程结合在一起，属于土木工程未来必须发展方向。

4 结语

对于土木工程而言，将科学技术融入其中形成智能建筑结构，属于新的发展方式之一。智能建筑结构在土木工程中的应用，强化建筑结构的安全性与稳定性。利用智能化建筑材料的各种优势，运用到土木工程的设计中，成为土木工程进一步发展的契机。因此土木工程企业在运用智能化结构进行不断发展过程中，会为企业带来更大的经济收益与社会收益。

参考文献：

[1]谢文光.土木工程智能建筑结构体系的研究与发展[J].佳木斯职业学院学报，2020，36（05）：253-254.

[2]周伟.智能土木结构在现代建筑结构中的具体应用[J].智能建筑与智慧城市，2019（04）：26-27+30.

[3]高飞，唐宁，李晓.智能材料与结构在土木工程领域的应用[J].上海建材，2016（03）：15-17.

[4]高彦.物联网技术在智能建筑系统集成中的应用方法[J].电脑迷，2018（11）：132.

[5]吴泽.BIM技术在智能建筑结构设计中的合理应用探析[J].居舍，2018（27）：34-35.