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摘要：土木结构通常会发生某些变化，尤其是当结构受到外部环境影响时，在大风和地震的情况下保护基本结构的安全是一个重要问题，这就有必要根据自身情况对整体结构作出调整，如何实际反映结构控制的一体化，在此过程可以使用智能结构材料控制系统，因为使用智能结构材料控制系统可以在强风和地震条件下确保基本结构安全。通过智能结构材料控制可以提高结构的抗震能力，这是工程结构智能控制的重要要素之一。近些年来，由于我国不合理的工程结构特别是遇到地震时造成的安全事故不在少数，建筑结构的不稳定性严重威胁着人们的生命和财产安全，因此有必要研究工程结构智能材料控制，以确保土木工程从被动控制到主动控制的逐步转变。
关键词：土木工程；智能结构体系；发展方向
1导言
土木工程的智能结构体系作为一项高端新型科学技术，它对于硬件与软件的技术水平具有较高的要求，能够大幅度地提升建筑的安全使用性。鉴于此，文章针对土木工程智能结构体系的研究与发展进行了分析，以供参考。
2土木工程智能结构控制的原件组成
在国民经济的带动下，我国科学技术的发展不仅使人们生活、学习和工作的形式发生了很大的变化，同时也有效推动了土木工程朝着智能化方向发展的步伐。事实上，土木工程智能结构体系属于一个比较前沿、高端的科学技术，其中所涉及到的知识内容比较多，但却并没有脱离土木工程施工环节的本质。将这种现代化、智能化、科技化的技术融入到土木工程建设领域，不仅能够使建筑的安全使用性能得到了大幅度提升，同时也进一步提升了这种技术的应用范围，让更多的人体会到了科学技术发展所带来的时代性革命特征。
从目前的情况来看，土木工程智能结构控制原件系统主要包含两大系统，一个是主控制系统，另一个则是辅助控制系统。智能结构控制不可能离开信号的传递而实现，其中主控制系统就起到了控制信息的作用，是土木工程智能结构中的控制器。现有的传导器信号处理器来源于仿生学，与仿生学的原理基本一致，其主要功能是“透过现象看本质”，对建筑结构的内部信息进行认知和感知。当收集完这些信息以后，其还可以进行真实的还原和传输，从而让人们根据这些信息获知建筑材料内部的情况。在这个过程中，还需要应用到信号驱动原件以及传导器，这样才能完成对信号的传输，并最终形成一套完整的建筑体系。信号传感器能够在结构设计过程中发挥作用。这是因为，如果传感器发现结构设计存在问题，就会及时地向控制器传递信息，告知控制器这种结构设计存在一定的安全隐患。与此同时，当信息控制器收到这些安全隐患传输信息以后，就会通过分析这些信息而进行判断，最终将这些信息以更直观的形式反馈给人类。对土木工程智能结构控制体系中，那些自适应装置同样起到了关键性的作用。众所周知，环境等外界因素同样也是影响土木工程施工质量的重要因素，很多时候由于受到一些外界因素的影响，比如撞击等，都会使结构变得容易发生变形和曲折。在这种情况下，自适应装置的作用就有效地发挥出来了。应用自适应装置能够让建筑结构根据外界因素而导致的物理形变的差异性而改变形态，从而提高建筑在不同环境下的适应性，满足质量要求。
3土木工程智能结构体系的研究分析
3.1外形记忆类合成金属的应用
发生地震时，短时间内会产生大量能量，从而摧毁建筑，使用外形记忆类合成金属，大大抵消了变形能量，从而提高了抗震能力。尤其是基于使用具有较强相变特性的外形记忆合成金属。它的工作机制是使用耗能器检测建筑物的变形结构，并抵消地震产生的能量，以达到抗地震效果。土木工程智能结构主要由信号处理器，传感器和控制装置组成，这与仿生学理论是一致的，并且可以模仿建筑结构的潜在危险，然后迅速进行调整。
例如，传感器结构发现存在安全隐患，安全传输风险的信息将被发送到控制器，控制器逐渐调整该信息以实现智能化处理的目的。使用智能结构对土木工程的维护和设计产生了很大的影响。
3.2自动修复材料的应用
在当前土木工程领域应用到的各种智能结构材料中，不仅有很多材料具有预警的功能，还有一些自动修复材料，能够及时发现结构中存在的问题，并给人们预警，与此同时，还能够通过钢筋混凝土构件或者钢构件节点的裂缝修复，来实现结构的局部损伤自修复功能。造成钢铁材料断裂的起源一般是钢铁材料自身所具有的一些微裂纹，而这些微裂纹在受到应力的过程中就会逐渐的扩展，并最终导致钢铁材料的断裂。因此，如果能够在钢铁材料微裂纹扩展的过程中进行修复，那么必然可以有效阻止其长大成为宏观意义上的大裂纹。自动修复材料能够在微裂纹扩展的过程中将发生相变的物质提前埋入节点材料和钢铁材料比较重要的构建微孔中，使材料能够自动修复。比如，为了对混凝土开裂时进行自动修复，人们习惯于在钢筋混凝土中埋入一些玻璃纤维等具有自动愈合能力的材料。通过对混凝土进行这种处理，就可以使其在开裂的过程中释放出混合物及时填补裂缝，从而发挥出自动修复的效果，提高其使用的安全性。在这个过程中，往往需要配合驱动装置与感知元件的配合，从而使感知元件能够对损伤进行应急控制并且发出警报，然后自动修复材料对缺陷处进行永久性的修复。
3.3土木工程智能结构体系光导纤维的应用研究
该体系中的传感器由一个光导光纤组成，该传感器主动监测地震反应，通常在建筑的结构中发挥诊断作用。其作用机理如下：在混凝土嫁构中增加光纤构造传导元组件，就可以实现其相位控制及其他相关任务包括架构形变，损伤，强度，振动等指标进行检测，使土木工程智能化结构具有识别和自我修复功能。智能传感器技术是一项重要技术。智能传感器技术的特殊功能是实现传感元件，这些元件为智能结构系统在许多传感器领域的技术实现和应用提供了条件，但是智能传感器它涉及智能传感器的大小和抗干扰能力可以与各种材料混合，在智能结构中起着非常重要的作用。为了提高智能传感器性能，有必要通过集成电磁和模拟来提高性能。
4土木工程智能结构未来发展趋势
从目前的情况来看，土木工程领域在应用智能结构方面已经取得了很多显著的成就，然而，随着科学技术的不断发展，应用到土木工程领域的智能结构必然会愈发完善，功能也会越来越多。对于土木工程领域而言，智能结构系统属于核心技术，很多其他智能材料功能的实现都要依赖于智能传感系统。受到资源的影响，目前土木工程领域的工作范围已经延伸到一些具有极端条件的环境下，这就对现有的智能传感元件提出了更高的要求，不仅要保证其能应用到一般的工作环境下，同时还要求其能在一些极端条件下可以发挥出效能，并具有足够长的使用寿命。确保信息传输的速度和信息的完整性也是智能结构材料未来发展的方向。大数据、云计算等技术的产生和发展为提高智能结构元件信息传输速度奠定了基础，同时也可以保证信息的完整性。提高智能结构的抗干扰能力不但是保证信息传递安全性、完整性的重要基础，同时也是提高结构元件使用寿命的重要保证，所以提高智能结构材料抗干扰能力将成为土木工程智能结构未来发展方向之一。
5结束语
总之，将现代化、智能化、科技化的技术融入到土木工程建设领域，从而构建土木工程智能结构体系，其不仅能够使建筑的安全使用性能得到了大幅度提升，同时也进一步提升了这种技术的应用范围，让更多的人体会到了科学技术发展所带来的时代性革命特征。由此可知，土木工程智能结构体系的研究与发展这一课题具有重要的研究意义。
参考文献：
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