土木工程结构监测技术的发展与展望

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1、土木工程结构监测技术的发展与展望土木工程结构监测技术的发展与展望摘要：结构监测技术对于土木工程学科具有重要意义。一方面，重大工程的监测对于保障工程项目安全及风险控制非常有效。另一方面，土木结构试验的发展也进一步需要监测技术的不断进步，以满足更加丰富严格的研究需要。本文通过查阅资料、整理课堂笔记，对结构检测技术进行了分类整理和概括性介绍，同时重点关注了一下近几年兴起的监测新技术。关键词：结构检测土木工程TheDevelopmentandProspectofStructureMonitoringTechnologyinCivilEn

2、gineeringAbstract:Structuremonitoringisimportantincivilengineering.Ontheonehand,monitoringofimportantprojectsisveryeffectiveinensuringthesecurityandcontrollingtheriskoftheproject.Ontheotherhand,thedevelopmentofthestructureexperimentdemandsthemonitoringtechnologytodev

3、elopfurther,tomeettheneedsofmoreseriousscientificsearch.Thearticleclassifiesthestructuremonitoringtechnologyandintroducesitgenerallybylookingupinformationandfinishingtheclassroomnotes.Keywords:structuremonitoringcivilengineering1.引言结构监测对于土木工程学科具有重要意义。一方面，重大工程的监测对于保障工

4、程项目安全及风险控制非常有效，大量的工程事故表明在事故发生前，人们都是能够从监测数据上发现预兆的。另一方面，土木结构试验的发展也进一步需要监测技术的不断进步，以满足更加丰富严格的研究需要。近年来，结构全寿命概念的兴起又对结构健康监测提出了新的任务与要求。因此，土木工程的结构监测已经成为土木工程学科研究和发展的一个重要领域。本文通过查阅资料、整理课堂笔记，对结构检测技术进行了分类整理和概括性介绍，同时重点关注了一下近几年兴起的监测新技术。2.结构监测技术的分类从监测的环节上看，一般的监测系统可分为传感器系统、数据采集系统、数据处理

5、与控制系统以及结构健康与评估系统。一套完善的系统应该分别满足各个环节的要求，即通过使用最为经济的传感器设备和最有效的算法得到对结构的最好的评估数据。随着我国工程建设的不断进步，对于这些监测各个方面的要求也将更加严格，以提升监测工作的科学性和准确性。从监测设备是否需要与被测物体相连的角度来看，结构监测设备又可分为接触设备（contactsensor）和非接触设备（non-contactsensor）。接触设备是属于较为传统的一种结构监测技术。常用的监测传感器多属于这一分类。如常用的力传感器、加速度传感器、位移加速器等。4土木工程结

6、构监测技术的发展与展望位移传感器加速度传感器力传感器非接触监控设备是近年来结构监测技术的热点。首先，传统的监测技术如钢结构超声波探伤监测、反射波低应变法测量桩基强度等也属于非接触设备这一类别。此外，现如今越来越多的特殊的结构监测状态有着无线传输数据的要求，这其中尤其以大型结构试验最为突出，比如高频爆破时的结构状态测量出于安全考虑要求试验人员尽量远离试验场地、对超高层结构的位移加速度监测如果采用传统的接触设备，整个过程将变得极为繁琐（因为没有那么长的电线，所以只能按楼层分段进行测量）。而“随着无线网络通讯的发展，特别是无线传输技术

7、的发展，无线健康监测系统应运而生。无线智能传感器不但能免除繁琐的安装工程，特别是可移动式无线传感器的发明，免除了封道检测，节约成本，节省时间，而且传感器内部可嵌入信号处理和分析方法，实现智能监测桥梁结构。”[1]上述试验的复杂性也对结构监测技术提出了新的要求，根据这个要求，一些新的技术热点如三维激光扫描仪、数字摄影测量也逐渐兴起，本文将在后半部分稍作介绍。钢结构超声波探伤桩基低应变法4土木工程结构监测技术的发展与展望从监测对象的角度划分，结构监测技术又可分为砌体结构监测、混凝土结构监测、钢结构监测、结构试验对象监测等。每一类的结

8、构有着各自不同的监测特点和管理方法，监测不同于检测，它是长时间地对结构的某一参数状态定量地进行控制观察，因此对于重要工程监测设备的耐久性也有更为严格的要求。近年来，随着结构全寿命的概念的兴起，对于监测的寿命要求甚至到了贯穿结构从开始到报废始终，在混凝土结构监测中