资料简介
摘要结构劣化必然会导致建筑出现缺陷。这主要由环境暴露、材料老化和长期使用条件引起,而诸如土壤压实不足等缺陷则源于不当的施工工艺,而非劣化机制。混凝土的主要缺陷包括裂缝、腐蚀、凹陷、瑕疵和剥落等缺失类问题。未能识别这些微小问题可能会引发严重后果,不仅修复成本更高、难度更大,还会降低建筑的整体性能。传统结构评估方法(如目视检查和无损检测)通常用于定期状态评估,而结构健康监测(SHM)则通过基于传感器的系统进行持续或长期监测。然而,这些传统方法可能存在人工依赖、成本高昂、存在安全风险和主观性强等问题。为克服这些局限性,现代结构健康监测系统将传统方法与建筑信息模型(BIM)和人工智能(AI)相结合。所使用的人工智能算法包括:机器学习与决策树相关的支持向量机(SVM)、随机森林、回归分析和K近邻算法(KNN);深度学习相关的随机森林、K均值聚类、卷积神经网络(CNN)、U-Net网络、残差网络(ResNet)、全卷积网络(FCN)、VGG16网络和DeepLabv3+网络。本综述将探讨结构健康监测领域的传统方法与新型方法,以及近期的技术进展。关键词:结构健康监测(SHM);缺陷检测;深度学习;机器学习(ML);人工智能(AI)
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