湖北震泰建设工程质量检测有限责任公湖北省武汉430071
摘要：在土木工程建设中，很容易在施工期间存在一些不可避免的损伤，有时是因为外界自然因素的影响，有时则是因为长期的积累损害，导致结构抗力出现不同程度的衰减，造成灾难性的事故，这时就需要利用结构健康监测技术对这些灾难进行提前预警。
关键词：结构健康监测技术；土木工程；事故；
土木工程的施工质量将直接决定整体建筑的稳定性，所以在实际施工中，需要使用结构健康监测技术对工程质量进行判断，并找出其中存在的问题，进而采取有效措施进行调整和完善，以确保工程建设质量，保障人们的生命财产安全。下面我们就将对结构健康监测技术在土木工程中的应用进行详细阐述和分析。
1结构健康监测技术的内容
1.1概念
结构健康监测技术是通过响声以及整体结构特征，来判断土木结构中存在的损伤部位及其位置的一种技术。其具有监测范围广，检测准确率高等特征，能够及时识别工程结构中存在的问题，掌握灾难对工程结构造成的影响，对于结构的调整以及剩余价值的利用有着显著意义。
1.2构成
结构健康监测技术是由四部分构成的，各部门之间通过网络进行有效连接。第一，传感器系统，其内部包含了感应设备、信号处理设备以及连接截面等内容，是进行监测信号转变的主要部分；第二，信息采集和处理系统。顾名思义是进行信息数据采集、存管和处理的重要部分；第三，信息通信和传输系统，一方面为网络操作以及安全监测提供帮助，另一方面可以将整合的信息及时传输到监测中心；第四，信息分析和监控系统。其是将收集与整合的数据传输到相关软件内，实行细致的分析和研究，从而准确判断出结构损伤位置和情况，为后续治理提供依据。
1.3存在的问题
首先，在结构健康状态评价中，缺少有效的损伤量化指标，对于局部损伤情况无法得出准确数据；其次，由于土木工程结构的复杂性，使得该技术在使用中存在一定的限制；再次，成本消耗较大，信号线路老化情况严重；最后，土木工程的结构监测技术设计与开发缺乏统一的标准。
1.4结构健康监测技术在土木工程中的重要性
随着社会经济的发展，土木工程的建设规模不断加大，施工的难度系数也有所增大，这使得其在施工中具有一定的不确定性和复杂性，导致土木工程结构缺乏稳定性，随时有可能发生安全事故。因此，结构健康监测技术的开展对我国土木工程现状来说，很有必要。结构健康监测技术是一门新兴的学科，可以判断出土木工程结构是否存在损失，也可进行损伤定位和识别出损伤类型，从而有效预防灾难的发生，保护人民生命财产安全。
2结构健康监测技术在国内外土木工程中的应用
结构健康监测技术最初出现的原型为地质雷达仪，不过该设备当时只被应用在公路路面检测上，范围相对较小，之后随着社会发展，日本研制出了混凝土内部雷达探测仪、德国研制出了火车站大楼健康监测系统，从而为结构健康监测技术的推广和应用创造了条件。
我国则是在近几年逐渐将健康监测系统应用到工程建设中，不过由于其技术较为复杂，应用成本较高，一般被应用在较为大型的桥梁建设中。例如，虎门大桥。其是珠江三角洲东西经济发展的重要交通枢纽，全长在4600米左右，跨径达到900米，主梁则采用了扁平闭口流线型截面钢箱梁。为了保证结构质量，减少风暴侵蚀，建设公司应用了健康监测系统，通过全球定位实时动态监测系统和应变监测系统的设置，及时监测桥梁结构质量，减少问题的发生。另外，我国健康监测系统还被应用在海洋石油监管中，并取得了显著效果，相信在未来的发展中，该技术的应用范围将会越来越广。
3监测方法
3.1红外热像监测技术
红外热像监测技术属于一种非接触无损检测技术，主要是利用红外热像仪对各部分散发的能量进行收集，并对其温度场的变化形成相关图像，将其中存在的缺陷和问题直观的展现出来。其优势在于应用范围广泛，监测方式多样，监测准确性高等。
红外热像检测技术适用于做非接触、广视域的大面积的无损检测；白天和夜晚都可以工作；适用静、动态目标温度变化的常规检测和跟踪探测。因而，红外热像无损检测技术对已有无损检测技术的功能和效果具有很好的互补性，已经成为国内外无损检测技术的重要分支。红外热像检测技术用于土木工程质量和功能的检查评估，在我国尚处于起步阶段，还有许多问题需要深入研究，但就其理论意义而言，应用前景极为广阔。
3.2超声检测技术
在20实际80年代左右，超声检测技术被应用在混凝土检测作业中，为健康检测技术在建筑工程中的应用开创了先河。超声法检测混凝土缺陷的基本原理是利用带波形显示功能的超声波检测仪和频率为25kHz的声波换能器，测量与分析超声脉冲在混凝土中的传播速度(声速)、首波幅度(波幅)、接受信号主频率(主频)等声参数，并根据这些参数及其相对变化，来判定混凝土中的缺陷情况。我国已经制定了关于超声检测混凝土缺陷的技术规程，该规程是当前超声法检测混凝土缺陷的技术依据。
通过监测技术的应用降低了距离等因素的限制，更好的保证了监测结果的准确性和安全性，降低了监测难度。不过该技术在监测中使用了穿透测试，需要设置两个相对的侧面，这在一定程度上限制了其应用范围。另外，由于不能获得缺陷的明确信号，只能根据许多测点测试数据的相对比较，以统计概率法来处理数据、判断缺陷，因而不够直观，而且要测量许多测点后才能做出判断。
3.3电阻应变片法
该技术是近几年兴起的一种新型监测技术，虽然同红外热像监测技术相比其具有一定的局限性，不过因其自身优势较多，如电阻应变片法适用于短期监测，价格也很低廉，能在很大程度上节省成本，保证财务预算。且使用方法也比较简单，容易操作。现如今科技技术在日益更新，这种电阻应变片法不断的应用就更加宽泛，各项优点也能得到更好地发挥。相信在日后的应用中会更加坚实，应用策略的使用也会更加方便。
3.4云纹法
云纹法也是近年来新兴起的一种结构健康监测方法，整体运行的过程比较复杂，但却能得到较为完整的结论。云纹法和阴影云纹法是可以运用在结构健康监测技术上的关于土木工程的两种主要方法，不过应用条件较为苛刻，要从技术的角度加以完善，找到更好的方向与内涵，让云纹法的应用条件有所改善，以便日后对结构健康监测具有应用价值。
3.5振动法
振动在力学中是常见现象，各国学者已能形成一套完善的振动理论，应用于实际中。同时，土木工程上的振动也是最普遍的现象之一，学者积极运用土木工程振动理论，振动法作为基本方法的土木工程结构监测技术也随之出现。振动法利用了振动测量传感器阵列获取信号后，对收集到的信息进行测量和分析，以便作比较，对比损伤参数和未损伤参数的差异，评估该结构目前的状态。振动法的内容十分广泛，相信在日后的应用过程中，一定会取得更多理论和实际上的成果。
除以上方法外，结构健康监测技术的应用还有X射线法和经验判断法等方法，这些应用方法都会对土木工程的结构健康监测技术的创新起到积极的促进作用。
4结语
在土木工程建设中，结构健康监测技术仍属于一门新兴产业，且我国在技术研发和应用上仍显不足，这使得该技术的应用范围以及自身功效的发挥存在较多问题。不过随着经济和技术的快速发展，结构健康监测技术也将得到进一步的优化，更好的解决了我国土木工程建设中存在的各类不足，提高了土木工程建设的质量和稳固性，为土木工程的发展提供助力。另外，在未来的发展中，该技术的应用范围也将逐渐增加，有效保证我国工程建设质量，维护人们的生命财产安全，最终为我国社会的进一步发展创造条件。
参考文献：
[1]陈燚群.结构健康监测技术在土木工程的应用探究[J].黑河学院学报,2018.