引言

土木工程结构健康监测技术正处于蓬勃发展的时期，特别是在大型复杂结构监测中，监测设备和监测方法不断更新。随着工程实践经验的积累和监测技术的进步，结构健康监测技术将为整个结构生命周期的安全提供更有力的保障。

1.土木工程结构健康监测技术存在的问题。

（1）如何从整个测量点中选择最重要的测量点是结构健康监测技术应用中需要解决的基本问题。测量点应能够获得结构整体响应和关键部位局部响应的完整信息。在此基础上，测量点的数量应尽可能少，以减少资本投资，从而获得良好的经济效益。因此，研究人员和工程人员需要继续优化和安排具有不同结构系统特征的监测传感器。（2）传感器测量物理力学值的精度、抗外部环境干扰能力和信号无线传输能力。目前，传感器元件的安装要求较高。传感器元件的抗自然环境腐蚀能力较差，其正常使用寿命远低于结构的使用寿命，中途更换成本较高。此外，传感器元件的抗外部干扰能力较低，信号中掺杂了大量的噪声成分，特别是在无线传输过程中，信号质量受到的影响较大。因此，研究人员和工程师需要进一步研究传感器元件的性能。（3）健康监测数据的处理技术需要进一步研究。健康监测是一个长期的过程。从施工阶段到施工使用阶段，监测设备将产生大量数据。一方面，员工需要通过清理原始数据获取有效数据；另一方面，为了应对缺乏数据，员工需要深入分析现有数据，通过可靠的演绎理论和算法获取结构的性能。因此，数据简化和挖掘技术仍然是后续研究的重点之一。（4）健康监测系统的智能评价水平需要提高。健康监测是一个全球性的项目，从整体结构的振动机制、温度效应到结构部件的损坏，都需要从结构的安全性和可靠性来评估。未来，随着监测参数的进一步增加，大数据的分析远远不能满足复杂性的要求。（5）可视化技术在健康监测系统中的应用不足。可视化技术在建筑工程领域的应用发展非常迅速。可视化技术可以高度集成建筑信息，直观地展示健康监测系统的分析结果。它为健康监测系统与操作人员和监测人员之间的信息交互提供了高效的媒介。因此，可视化技术与健康监测技术的高度融合是未来土木工程结构健康监测技术的发展方向之一。（6）健康监测相关规范体系不完善。与桥梁结构相比，高层超高层、大跨度复杂空间结构的监测规范仍然缺乏。从监测设备的选择、监测数据的获取到数据处理和性能评估，都缺乏统一的标准。随着监测技术的不断发展，监测设备和监测方法的不断创新，具有指导意义的规范仍然是技术可持续发展的有力保证。因此，及时编制是健康监测行业的重要工作之一。

2.应用及展望土木工程结构健康监测技术。

2.1应用红外热像监测技术。

红外热图像监测技术的应用相对系统，利用红外热图像原理，应用红外热图像技术检测工程结构或物体整体释放热线，形成热图像，不仅可以直接反映材料的内容，还可以根据结构和结构状态监测许多缺陷和问题。红外热图像监测技术应用的最大优点是不需要直接接触被检测到的物体，整体技术更随意，可以随时随地使用，可以随时随地扫描被检测到的物体。红外热图像监测技术适用于非接触、广泛的无损检测，另一个重要特点是不选择时间，白天晚上可以监测，现有无损检测技术的功能和效果具有良好的互补性，该技术应用相对自由广泛，在国外取得了巨大成就。目前，红外热图像监测技术的应用仍处于起步阶段，尚未取得良好的研究成果。但该技术的应用一直在稳步前进，前景十分广阔。

2.2应用电阻应变片法。

电阻应变片法的应用也是近年来兴起的一种监测方法。与红外热像监测技术相比，该方法仍有一定的局限性，但其本身仍有很大的优势。例如，电阻应变片法适用于短期监测，价格也很低，可以大大节省成本，确保财务预算，使用方法相对简单，操作方便。我国经济发展迅速，科学技术日益更新。这种电阻应变片法的持续应用更加广泛，其优点和优可以得到更好的发挥。我相信在未来的应用中会更加坚实，应用策略的使用也会更加方便。

2.3应用超声检测方法。

超声波检测方法的应用持续了很长时间，其运行原理是通过超声波监测器的波形显示25赫兹的形状和频率。探测和分析超声波在结构中的具体传输情况，如传输速度、频率、接收信号程度等，并有机地整合检测到的数据，观察其规律和变化，最终形成判断，即混凝土的具体缺陷。根据我国自身的特点，我国创新了超声波法，使超声波法能够穿透很长的距离，非常安全方便。但该方法仍有一定的局限性，限制了检测的距离和范围，检测结果不够直观，需要进行大量的超声测才能判断，可能会影响检测结果，因此，我国应更加重视这方面的改进和改革。

2.4云纹法的应用。

云纹法也是近年来新兴的结构健康监测方法。整体运行过程比较复杂，但可以得出比较完整的结论。云纹法和阴影云纹法是土木工程的两种主要方法，可用于结构健康监测技术。但是，应用条件比较苛刻。要从技术的角度改进，找到更好的方向和内涵，改善云纹法的应用条件，确保今后结构健康监测有价值。

2.5振动法应用。

振动在力学中是一种常见的现象。来自世界各地的学者可以在实践中形成一套完善的振动理论。同时，土木工程振动也是最常见的现象之一。学者积极运用土木工程振动理论，也出现了以振动法为基本方法的土木工程结构监测技术。振动法利用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，比较损伤参数与未损伤参数的差异，评估结构的当前状态。振动法的内容非常广泛。我相信在未来的应用中，我们将取得更多的理论和实际成果。除上述方法外，结构健康监测技术的应用还包括x射线法和经验判断法。这些应用方法将积极促进土木工程结构健康监测技术的不断创新。

结束语

土木工程结构健康监测技术是利用测试设备获取构件应力、应变和结构整体变形、振动响应等信息，通过数据分析获得现有结构性能状态，评估结构未来健康状况的工作。土木工程结构健康监测系统实时监测结构响应，一方面监测结构在突发荷载下的承载能力极限，另一方面监测结构在长期累积损伤下的正常使用极限，完成监测结构在整个生命周期内的安全性能。