覃坤
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摘要:土木工程项目是现代城市规划建设的主要内容之一,其承担着提高人们生活质量的重担,也是科学技术手段发展在一定水平的主要表现。在此情形下,土木工程智能结构体系的发展以及应用情况成为土木工程可持续发展的缩影,对其展开的研究分析一方面能够带经济发展另外一方面能够为土木工程结构体系的长久发展奠定理论和现实基础。本文主要从土木工程智能结构体系的发展现状入手,理清当前土木工程智能结构体系所涉及的范畴,其次是展开土木工程智能结构体系的具体应用以及智能材料的使用情况,为未来的发展提供新的切入点。
关键词:土木工程;智能结构;智能材料;应用分析
在受到外界环境的影响时,土木工程结构会发生特性的变化,如出现地震、强风等影响时土木工程的基本结构会产生变形等变化,这对于土木工程项目的使用寿命产生了很大的影响,因而要求能够土木工程基本结构能够纳入新的装置设备对整体结构的状态进行相应的变化,从而使土木工程结构能够在面对一些不确定的情况,自动做出一些控制性反应,提高结构的抗震性、抗剪性等等。在此情况下,土木工程智能结构体系应运而生,实现对土木工程结构的安全性做出了新的保证。因而本文展开土木工程智能结构体系的研究具有现实和理论意义。
1、土木工程智能结构体系的发展现状
土木工程智能结构体系的基础就是一种仿生结构体系,实现土木工程结构的智能化,如当土木工程建筑建设过程中,利用结构性损伤检测和视觉与声检测、超声波技术、无损检测技术等对工程建筑结构可承受的地震级别进行检测,从而能够有效地提高土木工程项目的使用寿命,而当实际产生地震或是强风伤害时,该土木工程能够及时采用防御功能,避免地震或是强风对土木结构产生不可逆的伤害。总之,土木工程智能结构体系的使用是土木工程项目现代化发展的必由之路,也是土木工程实现主动控制的主要渠道。
2、土木工程智能结构体系的应用分析
土木工程智能结构体系是如何发挥效应的同智能结构体系的设计原理,智能材料的使用设计都密切相关。
(1)土木工程智能结构体系的组成
土木工程智能结构体系主要由控制系统和处理中心组成。控制系统主要有信号处理器、传感器和控制器组成,可以在不损害土木结构的基础上实现潜在危险的模拟,如仿生土木结构受到7级地震时的基础结构变化情况,并且由处理中心采用积极的应对措施,避免对建筑结构的安全产生影响。因而土木工程智能结构体系主要是利用智能化的控制器对潜在风险进行挖掘和风险评估,并且能够利用智能结构体系对安全风险实现智能化的处理,提高维修的智能化。
(2)土木工程智能体系中相关智能材料的应用
有上文可知,土木工程智能结构体系主要是由各项智能材料的应用所形成的不同功能作用的结构体系。随着智能技术的发展,当前的智能材料主要分为两种。第一种是不同生产材料下的不同智能材料,如当前有形状记忆材料、磁流变体材料,这些材料在使用温度和电场和磁场方面具有很大的适用性特点,能够对结构的位置、频率等产生一定的调整;另一种是制造传感器的元件材料的不同,传感器制造材料的内部和外部结构的不同会激发传感器的强度和应变能力的变化,这种材料主要是利用于光纤、亚高分子等,在不同的温度、电场和磁场的变化下,这类材料的结构形状、位置和频率产生变化,产生新的力学性能,能够实现土木工程智能结构体系的功能特点。
3、土木工程智能结构体系的未来应用
土木工程智能结构体系的应用可谓广泛深刻,但是受到科学技术手段和工程材料的使用限制,目前土木工程智能结构体系还有很大的发展空间。
(1)土木工程智能技术的提升
在土木工程智能结构体系中主要由智能传感器书、驱动技术等核心技术,主要是对传感元件的手机,对工程实施和智能结构的功能发挥提供技术支持。目前的职能传感器的能力收到了智能传感材料的影响,如单一的材料和其他的材料混合所产生的抗干扰性不同,土木工程项目所面临的潜在危险的感应不同。因而要求改善智能传感器技术,通过产学研一体化的手段,实现智能传感器性能的提升,在必要时要求进行电磁和模拟应用;智能驱动技术主要是对土木工程的结构修复的损害的赔偿的技术手段,该技术手段是一种常见的建筑结构体系和智能大厦系统,能够对建筑进行修复维修管理。提高智能驱动技术需要通过提高计算机计算能力,实现对结构阻尼、摩擦系数和驾驶技术的计算,统计这些数据同电磁场变化之间的关系,最终基于材料本身的结构实现弹性模量和抗冲击性能的全面提升。总之,对于土木工程智能结构体系中智能材料的使用技术工艺而言,其实未来智能结构发展的主要方向。
(2)土木工程集成控制技术的发展
土木工程的集成控制技术指的是综合控制技术的发展,实现土木工程基本结构在面临风险时能够采取的最优化的智能化综合处理。这其中关乎到土木工程智能中的信息处理技术和控制技术。前者是土木智能结构系统的主要辅助系统,能够及时发现土木结构损坏的程度并且进行准确的信息传递,有利于最终的职能修复。当前加快现有的计算能力和信息处理传输能力实现混合处理器和传输装置的发展,能够有效地减少信息处理过程中所产生的时间差和数据差,实现传输和处理的同步化发展,后者是对智能结构所有组件的最优化控制,通过分析各种风险因股市,智能集成控制技术能够实现系统的变异控制,即减少系统处理过程中所产生的各种变化移速,最终实现智能组件和系统的稳定化发展,即实现各种组件结构的稳定,使得土木工程智能结构体系能够稳定发挥其安全控制管理的功能效应。
结语
综上所述,土木工程智能结构体系是由不同的智能材料采用不同的组合形式所组成的。但是智能结构体系的控制元件具有一定的稳定性,如主要是由信号处理器、传感器和控制器等组成,利用仿生学原理,使其能够模拟潜在的危险,并且事先做好结构安全的调整,发现㛮的安全隐患,旨在减少实际发生的自然事故对于土木工程结构的影响。在未来,要求能够提高信息处理效率,提高智能集成控制技术的发展,避免出现系统的不稳定性造成的土木工程基本结构的破坏。
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