土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评 杜佼

土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评杜佼
摘要：本文研究和探讨了木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评的一项
学术项目，该系统阐述了土木工程结构的健康监测以及诊断述评的理论，方法以
及概念后，然后还在对光纤等新型传感器的应用上做了分析和介绍。

有着研究自
身的价值与意义。

关键词：土木工程；结构安全性评估；健康监测；诊断述评
引言
土木工程建设在现实社会中遇到的种种困难，都是对人们的警醒，房屋本是
一个人安身立命的根本，如果房屋的安全性都不能有保障，那么人们对生活也就
会处于一种岌岌可危的状态，又怎么能在生产生活工作休闲中寻找到安稳和舒适。

这就需要我们对房屋的安全性能结构，进行监测和诊断，及时对房屋进行结构损
伤探查，并且对可能出现的房屋倒塌以及发生的其他安全事故进行预测以及能够
在事故发生前做好及时补救或者修缮工作，对木工程结构安全性评估、健康监测
及诊断述评也已经是当前社会对土木工程监测的要求和其自身进行变造升级的要求，对建筑物进行安全性能评估已经成为了土木工程研究和发展的必然性趋势，
这在土木工程领域寻求更加符合人们需求的，科学、合理的监测和诊断也是未来
土木工程发展的重要部分，以及重要发展领域，相信在这个领域，会有更加重大
的发现，并且在提高人们的生活质量，带领人们走入更加辉煌灿烂的明天就会更
近一步。

一、土木结构安全性的健康监测系统
健康监测系统在土木工程安全性能评估上是一种基础上的健康诊断和评估，
能够对土木工程安全性进行健康诊断和进行监测安全预防预见性行为。

很多情况
下有些工程建筑上会安装监测检测系统，但在一些工程上就没有安装安全监测检
测系统，虽然没有安装安全监测系统，但是也不至于发生太大严重性后果，一般
情况下建筑过程中在修建时会安装传感器进行测量，也只是在部分结构上进行安
装和监测，并且还是临时布置，但在工作效率以及作用上与健康监测系统并没有
太大不同，他们在基本工作效果上是一样的，并且传感器还具有方便性以及安装
省时省力的优势，并在常见建筑中使用，取得良好效果。

健康监测系统包括很多
方面，其中有：传感系统包括在感知元件的选择以及传感器网络结构系统的布置
上寻找到一些方案和构建，在健康监测中心处于核心地位的监控采集系统，能够
发挥其最重要的作用，能够及时预测和控制结构发生异常行为，对监测出来的异
常进行及时报警，通过报警预示信息传到监测控制中心，并及时进行处理和诊断，从而达到对监测结构进行的健康状态进行良好评估和判断，还有一部分组成系统，就是对数据的采集，然后进行分析，处理，在这一阶段过程中，一般是由强大的
计算机系统完成的，计算机系统能够完成巨大的数据采集以及对数据进行分析和
处理，由计算机完成是再好不过。

土木工程在结构安全性能中，传感系统占据很
大作用以及具有重大价值意义，传感器在检测采集信息时，能够将信息进行及时
运输和输送到监控中心系统中去，从而完成对健康结构状态的一种评估，传感器
起着一种承上启下的连接作用，在对工程进行安全结构性能健康监测时能够通过
对发生异常的情形进行预示和警报，并通过将信号传输出去，完成对工作人员及
时知晓，然后进行及时处理得到很好效果，系统内部自带故障诊断功能，在通过
自身对故障进行异常查明后，进行自我修复后，再便于系统安全有效的进行运转
和工作。

二、土木工程中广泛运用的传感器
传感器分为很多中类型，根据其作用，效果不同，其运用的领域也会有所不同，并且在在土木工程上的运用是最为广泛的，其中，光纤传感器就脱颖而出，
成为优秀的选择，并且在土木工程中发挥着巨大作用。

光纤传感器因其自身的优
点而出名，包括他的质量轻、能够存储的信息量大、对于各种各样的多种信号都
能进行测量，并且不受电磁场的干扰以及最后一个最突出的重要因素，就是，方
便又快捷的容易分布在各个结构当中，对环境没有苛刻的要求，已经在布置和安
装中形成自己独特的传感器分布网。

通过自身的优势将信息快速传播出去，几乎
不受外界的干扰，这在一定程度上就显示出了其特有的优势，并且受到外界各界
人士的关注，从而对其的作用和效果还有待于进一步开发和利用。

光纤传感器不
受光强的影响，输出的范围宽广，在时速波长范围内移动，能够与波长保持良好
的线性关系，检测出来的分辨率高，并且可以用于实现波分多路复用，还可以实
现众多参数测量等等，因而实际作用最大最多，在测量应变能力上，测量温度上
以及测量位移上发挥着重要作用，由此可见，在土木工程上运用传感器技术测量
有着其重要的作用和价值意义，对今后土木工程的发展有着巨大的促进和改造升
级作用。

可以预见的是，在土木工程领域，传感器的发展和运用将会有更为广阔
的发展空间。

三、土木工程安全结构性能的损伤检测
在土木工程领域，因为建设最为重要的就是追求其安全性能，以及质量性能，因此要在工程发生事故前就要有一套安全保障系统进行工程的异常情形预见和监测，这里主要是分为整体预防损伤检测以及局部预防损伤检测，能够对工程整体
或者局部进行预测和判断，依靠成熟技术，在监测中对损伤识别出来，然后再进
行处理和对各个部件进行系统内部的具体损伤检测。

由此看来，土木工程安全结
构性能的损伤检测有其必要性，并且在保持工程的安全性以及质量性上发挥着重
要作用。

四、结束语
从很多的现实情况来看，土木工程发展还很脆弱，频繁的土木工程事故接二
连三的发生，不得不引起人们的思考，在社会上引发的一些土木工程安全事故，
不仅损害着社会的财产，也在消耗着人们的精力和生活质量。

土木工程事故一般
常见的是建筑危险的发生，例如：房屋的倒塌，桥梁的折断，从而造成的人员损
伤和伤亡，造成社会的恐慌和减损国家的人力、物力、财力等等，都引起人们对
土木工程的安全和质量保障的重视和关注，如何在土木工程上做到安全性能以及
质量性一致，又如何能够预测建筑物的防止倒塌和发生意外的情况。

从以前的建
筑物，高楼建筑保护的很好的结构经验来看，我们是否需要研究和探讨以前的房
屋质量，以及修建水平有哪些可以用来借鉴和带给我们启发的方向，这样可以为
现代社会的工程建筑提供可参考的依据，以及综合全方位的安全以及质量来保证
土木工程的安全性以及质量达到人们的期待值，不至于在发生安全事故时，没有
解决措施，更是对发生安全事故没有预测性。

同时在很多自然灾害面前，发生的
土木工程安全事故也是时有发生，如：暴风、山体滑坡、洪水、地震等等自然灾害，对建筑的结构都会造成不同程度的损害，对人们的生命财产安全问题造成严
重威胁和损害，如何在自然灾害面前将房屋建设的安全性保障到最大，在减震和
搭建房屋基本构建时，就要在打好基础之上，再进行继续修建。

参考文献：
[1]谢强,薛松涛. 土木工程结构健康监测的研究状况与进展[J]. 中国科学基
金,2001,(5):285-288.
[2]HOUSNERGW, BERGMANLA, CAUGHEYTK,1997,9(9):897-971.
[3]STEPHANIE A. Computational Study on Plate Damage Identification[J]. 2002,4702-17.。