土木工程前沿結構與創(chuàng)新培訓課件

結構工程學科前沿

結構工程學科結構工程學科體系結構工程學科研究前沿結構工程學科發(fā)展重點結構工程隨著社會生產的發(fā)展和人類活動的需要而發(fā)展，其基本內涵包括結構分析、結構實驗、結構設計、結構施工、結構檢測與維護等諸方面。結構性能控制結構可靠度理論結構抗災性能研究結構分析、計算與設計理論結構工程基礎理論研究結構健康監(jiān)測、診斷與安全評估數(shù)字模擬試驗技術動力與擬動力試驗技術靜力試驗技術結構試驗技術研究地下結構及隧道工程橋梁結構新型建筑結構鋼-混凝土混合結構鋼結構混凝土結構工程結構應用研究施工控制施工力學新工藝、新工程、新理論、新方法施工技術研究1、結構工程學科體系2.1挑戰(zhàn)結構極限2、結構工程學科研究前沿（1）更高層的建筑：建成于西方經濟危機時期，成為美國經濟復蘇的象征。

當時世界最高雙子塔；911事件中，在恐怖襲擊中相繼崩塌。

目前世界最高的雙子塔；兩主樓間有一座長58.4米、距地面170米高的空中天橋。1998年吉隆坡雙子塔452m地上88層1931年美國紐約帝國大廈高381m102層1972年美國紐約世貿中心高417m110層1974年芝加哥西爾斯大廈高442m110層2003年臺北市101大廈508m101層在89-92樓層掛置一個重達66噸的巨大鋼球，利用擺動來減低建筑物的晃幅。2008年美國紐約新世貿中心自由塔541m

目前世界第一高樓，耗資近20億美元，擁有最高的游泳池和清真寺。2010年阿聯(lián)酋迪拜塔828m162層鋼筋混凝土薄殼、空間網架結構快速發(fā)展。20世紀后期，隨著新材料、新工藝的開發(fā)，特別是計算機技術的廣泛應用，空間結構形式更加豐富多彩。（2）更大跨度的空間結構：2.1挑戰(zhàn)結構極限美國路易斯安娜圓頂體育館(直徑208m，1975年)中國國家大劇院（212m×144m，2007年）更大的跨度：研究大跨度橋梁在氣動、地震和行車動力作用下其結構的安全和穩(wěn)定性，擬將截面做成適應氣動要求的各種流線型加勁梁，以增大特大跨度橋梁的剛度；正在建設的著名大橋有土耳其伊茲米特海灣大橋（懸索橋，主跨1668米）；已獲批準修建的意大利與西西里島之間墨西拿海峽大橋，主跨3300米懸索橋。更柔的承載：采用以斜纜為主的空間網狀承重體系；采用懸索加斜拉的混合體系；采用輕型而剛度大的復合材料做加勁梁，采用自重輕、強度高的碳纖維材料做主纜。重視橋梁美學及環(huán)境保護：橋梁結構必將更加重視建筑藝術造型，重視橋梁美學和景觀設計，重視環(huán)境保護，達到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結合。（3）更大跨度的橋梁結構：2.1挑戰(zhàn)結構極限（4）復雜組合結構：2.1挑戰(zhàn)結構極限組合結構：同一截面或各桿件由兩種或兩種以上材料制作的結構稱組合結構。多見的鋼與混凝土組合結構，使混凝土與型鋼形成整體共同受力。英國倫敦·格林威治半島·千年穹頂混凝土+鋼+張力膜(玻璃纖維織物)結構

組合結構已經和鋼結構、木結構、鋼筋混凝土結構、砌體結構并稱五大結構。組合結構主要包括壓型鋼板與混凝土組合板、組合梁、型鋼混凝土結構、鋼管混凝土結構等。2.2新型材料的研究應用2、結構工程學科研究前沿在歷史上，工程材料的進步往往使結構發(fā)生質的變化。從使用土、木、石料到使用鋼材、混凝土材料，結構工程實現(xiàn)了一次飛躍。隨著材料科學的發(fā)展，有望產生能供人類大量使用的、高效、環(huán)保、節(jié)能的新型材料。轉爐煉鋼法(1859年)和鋼筋混凝土(1867年)的問世，促進了近代土木工程的發(fā)展。1886年美國首先采用了鋼筋混凝土樓板。1900后開始出現(xiàn)大量的高層建筑和公共建筑：紐約帝國大廈（102層，1931年）。新型建筑材料是在傳統(tǒng)建筑材料基礎上產生的新一代建筑材料。新型建筑材料主要包括新型建筑結構材料、新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。凡具有輕質高強和多功能的建筑材料，均屬于新型建筑材料。即使是傳統(tǒng)建筑材料，為滿足某種建筑功能需要而再復合或組合所制成的材料，也屬于新型建筑材料。

新型材料具有輕質、耐久、高強、高彈模等特點，但在新材料的發(fā)展仍處于醞釀階段的過程中，鋼材與混凝土等傳統(tǒng)材料的改進仍將占據(jù)重要地位，高性能混凝土、高性能鋼材等材料的發(fā)展和進步仍將受到人們的高度重視。2.2新型材料的研究應用混凝土按強度大致可分為三類:①普通混凝土:20~60MPa;②高強混凝土:60~150MPa;③甚高強度混凝土:大于150MPa。普通混凝土目前已普遍使用，高強混凝土正進入使用階段，甚高強度混凝土尚處于試驗研究階段。在高強混凝土中，高效減水劑的使用使混凝土水灰比達到其需水量的最低值，且又保持良好的流動度，可以用預拌方式生產甚至用泵送工藝澆注。而超細硅粉的摻入填充了混凝土內的空隙，消除了混凝土中的微小氣孔。通過摻加粉煤灰、硅灰、磨細高爐礦渣等工業(yè)廢料作為輔助膠凝材料，使這種混凝土不僅高強，而且具有很好的抗?jié)B性和體積穩(wěn)定性。2.2新型材料的研究應用——高強混凝土

高強混凝土正在推廣應用,如1982年美國芝加哥商業(yè)交易樓混凝土強度達96MPa。高強混凝土的應用,使結構截面大大減小,如C120混凝土立柱的截面可比C60混凝土立柱的截面減少68%。高強混凝土早期強度增長快,110MPa的高強混凝土在12h后即可達到40MPa強度,這就可以縮短構件的拆模周期,及早施加預應力,同時簡化混凝土施工工藝。由于高強混凝土材料結構非常致密,能增加其抵抗化學侵蝕能力及耐磨性能。高強混凝土又能承受較高的預壓應力,所以能增大施加的預應力,并減小結構尺寸。2.2新型材料的研究應用——高強混凝土2.2新型材料的研究應用——高流動度混凝土橋梁結構的復雜性，對高強混凝土在預拌中的工作性能提出了更高的要求:良好的和易性，優(yōu)良的可泵送性及較少的塌落度損失。

硅粉及粉煤灰的玻璃微粒對預拌混凝土產生微集料效應，起到潤滑混凝土料的作用。各種減水劑的應用使混凝土具有良好的和易性,可改善混凝土的泵送性能,減少混凝土的離析和泌水。為了減少施工過程中的塌落度損失,在預拌混凝土中摻入1%~3%的載體流化劑,可控制其塌落度在2.5h內不變。阻滯裂紋擴展、消耗裂紋擴展能是增加高強混凝土韌性的有效途徑。應用聚合物、纖維材料、柔性粉末材料作為摻合料的混凝土改性復合材料,可使混凝土的韌性、抗沖擊性能、抗拉強度、耐久性得到明顯提高。

聚合物混凝土，是在混凝土生產過程中摻加一定數(shù)量的聚合物乳液形成的一種混凝土,可以較好地提高混凝土的抗折強度、耐久性、抗腐蝕能力,降低脆性。在混凝土中摻入1%~2%(混凝土體積比)的鋼纖維形成的鋼纖維混凝土，明顯地提高了混凝土的抗拉、抗折強度,增加它的延性和韌性,改善抗沖擊、抗震性能。粉煤灰陶粒鋼纖維混凝土復合材料兼有陶?；炷恋妮p質和鋼纖維混凝土的優(yōu)良性質。柔性粉粒(如橡膠粉)能有效地提高混凝土的抗沖擊性能。選擇合適的摻加材料,可改善材料與混凝土的界面性能,促使材料在混凝土基體中高度分散,使高強混凝土既有高強度,又有良好的韌性和耐久性。返回2.2新型材料的研究應用——混凝土復合材料

在過去的十余年，F(xiàn)RP（FiberReinforcedPlastics、纖維增強復合塑料）在結構工程中的應用及其相關的研究即得到了迅速的發(fā)展，在國內外形成了令人矚目的熱點。從最初作為結構加固補強材料，到向作為主要結構受力材料發(fā)展，F(xiàn)RP復合材料與結構正在經歷一個迅速發(fā)展的時期。

CFRP碳纖維增強復合材料(CarbonFiberReinforcedPlastic)的縮寫，特點是輕質高強，比如F1賽車、波音787客機……GFRP（GlassfiberReinforcedPlastic，玻璃纖維增強塑料，或玻璃鋼）。GFRP具有良好的電絕緣性能和粘結性能，較高的機械強度和耐熱性，可塑性極強，成型收縮率小，體積較輕，施工方便。AFRP：芳綸纖維增強復合材料。2.2新型材料的研究應用—FRP碳纖維瓦玻璃鋼雕塑FRP復合材料在土木工程領域的應用快速增長，可用于包括柱、墻、梁、板及面板的抗震及補強加固，新的增強構件、結構形式及結構體系也正在研究、開發(fā)和應用。1、建筑工程應用結構設計正轉向基于性能的設計，對結構及材料性能的要求也提高了。FRP材料已用于新建結構的框架以提高其結構性能，還被大量應用于舊有民用建筑的維修加固。2、巖土工程應用FRP纖維復合材料在長期惡劣的地質條件下具有良好的耐腐蝕性能，已廣泛用于加筋土中；FRP復合材料易被掘進機具切斷，故可用于盾構法掘進豎井的混凝土墻、土釘及臨時支護用的復合材料地錨，如用鋼錨則會導致挖掘機機頭的斷裂。因GFRP復合材料價格低廉，安裝方便，耐久性強，已用于潮汐變化的干濕交替的擋土墻、地基錨桿及噴射混凝土筋等。3、橋梁工程中應用FRP復合材料應用于橋梁工程起始于70年代末和80年代初期?？捎米鲬宜鳂蚣靶崩瓨虻睦|索、預應力混凝土橋中的預應力筋，甚至可以用于整個橋梁體系；另外在橋梁補強加固方面也有應用。4、海洋結構和近海結構應用海洋結構和近海結構的腐蝕問題一直比較突出，對于鋼結構更是如此，因而采用抗腐蝕性能良好的FRP可以很好地解決該問題，具有很好的發(fā)展前景。在建的海洋鋼筋混凝土結構，采用最厚的混凝土保護層（一般為150mm左右，相當于陸地混凝土結構保護層的5倍以上）及防腐措施，其對內部鋼筋防氯鹽腐蝕也僅有15年左右，這與永久或半永久性的海洋結構耐久要求相距甚遠。采用FRP混凝土或FRP-混凝土組合結構就可以從根本上解決海洋工程中的鋼筋（鋼材）腐蝕問題，其重大意義不言而喻。板材類注重環(huán)保

砌塊類增加抗震磚類產品

門窗節(jié)能節(jié)能屋面保溫綠化

外墻外保溫擠塑板

六類新材料2.2新型材料的研究應用——建筑材料一、外墻外保溫，擠塑板效果最好

外保溫技術就像給建筑穿上了一層棉襖，節(jié)能效果明顯大于保溫技術。（通過空調孔可直接觀察其使用材料）擠塑聚苯板聚苯板鋼絲網架聚苯板二、屋面保溫，兼具綠化功能中空玻璃種植屋面三、門窗節(jié)能，隔音效果好碧桂園集階團新總部看大樓位于塊廣東佛山繭市順德區(qū)積碧桂園大喜道1號。四、磚類粒產品一般常見襲的磚類主跌要有空心拋磚、加氣與磚、多孔田磚等。形齊狀為方型雹，以孔洞厘數(shù)量和材潛料決定節(jié)墊能高低。節(jié)能磚倘主要以寬粘土、軌頁巖、孕煤礦石盤、粉煤蒜灰等材形料為主全要原料葛，經熔映燒或壓橫制成型質。由于急成本問仗題，多約數(shù)建筑甜在施工柔過程中俘，使用辰多孔磚辱較多。節(jié)能磚保饑溫隔熱性前能好，導梨熱系數(shù)一滲般為紅磚掠的四分之勇一至五分楚之一。多孔磚加氣磚空心磚五、砌塊篇類產品，呼增加抗震擠能力多用于瘋住宅和黎公共建淋筑的非豆承重墻羞體，砌詳塊外部誤密封，圈內部多尾為空心逃材料，嗎形狀為也多排孔紹、矩形網條孔等團。體積樸比磚體輪積大，錘磚體壁旨厚>30枯cm用于承蚊重墻，<30c字m用于非承羅重墻。保溫砌塊石膏砌塊六、板材雷類產品，技注重環(huán)保用在室摧內隔墻鎮(zhèn)或分戶伴隔墻，攝屬于節(jié)棵能板材難類產品揀，厚度農一般在90mm以上，因忍此一般墻撒體都會顯蘇得很“單薄”，敲起來賄回音比較為大。輕質隔綢墻使用損較多的犬有纖維漏水泥板恐，輕集抽料混凝戲土條板壘，紙面藏石膏板釘，石膏窩空心板肯（衛(wèi)生供間禁用昂）等。謊這種材渴料對隔稠音、保斑溫、強馳度的要呈求較高換，墻體皂內部填暈充介質逐要求較忌嚴。纖維水泥板

紙面石膏板2.3結構實驗顏技術的發(fā)挽展2、結構繩工程學訊科研究闖前沿結構實驗露：對工程林結構或方構件采汁用加載閑或其他克方式進燙行試驗脹，測量母結構或謝構件的哨內力、和變形、灶轉角、餅支座位路移、頻熟率、振罰幅等，俱用以核鐮對其設逼計要求閱或檢驗別其是否蛋安全可排靠，并論為探索泡結構新蹲領域和例發(fā)展工淡程結構棍理論的疏手段和義基礎。絕結構工繼程學科僑發(fā)展進起程中，豆結構實還驗及其變技術的脾發(fā)展具課有基礎掘性的地軍位。18世紀法國科學傲家用簡支蜘木梁沿中挪性軸上橫壓斷面開槽岔，塞入硬勵木塊，作拖受彎承載懂能力試驗按，證明了晴跨中截面躍上翼緣受竹壓、下翼盤緣受拉、朽中間有一針中性層，壺使材料力鳴學中受彎松構件截面擱應力分布臘計算式在1940年代得朝以確立嚷。19世紀初，工程結謊構得以用局試加荷載元的方法探清求其工作毒狀態(tài)和可隆靠性。由將于生產和撥運輸業(yè)的桌發(fā)展，儀暗器設備的津研究和改違進，大跨炸結構的出凱現(xiàn)，促使箱工程結構挺試驗開始備建立定量燒試驗方法窯，并推動癢工程結構依計算理論舍的發(fā)展，率使工程結極構試驗成劣為一門獨懲立學科。20世紀后期，結構飯實驗技蠻術最重這要的進負展體現(xiàn)訂在擬動株力實驗服技術、唐多軸和?？焖偌影草d技術穿、多種伐災害與渠作用的綁綜合模燃擬技術朽（如水摧下振動爆臺、振博動臺和修快速擬歸動力結滴合的混庭合實驗復技術）谷等。結構試士驗的目嬌的：研究性試居驗鑒定性稅試驗檢測類奸試驗試驗目的驗證基部本假定蘭和計算指理論創(chuàng)立新勒的結構邁理論制定過程椒技術標準檢驗產屬品、設蠅計和施雜工質量確定已蓮建結構誕的承載犁能力驗證結構詞設計的安昂全度①材料強叫度值②內部熊缺陷（裂縫、朋空洞等）③幾農何尺寸（鋼筋位代置，保護貿層厚度，驅板厚等）④勻質踏性檢測與絹控制⑤建筑族物理特性（熱工、瓣隔聲、防課水等）2.3結構實見驗技術妹的發(fā)展結構試東驗的分朽類：試驗對卷象原型試驗模型試驗小構件薯試驗足尺、充現(xiàn)場（投資大慨、加載復秤雜、周期召長）通?？s蓬尺（符合泥相似理劣論：幾畏何、力察學、材樂料）構件試驗瘦與計算對瓜比（可以膀不符合產相似理羽論）荷載持參時混凝土的券徐變、預蝴應力鋼筋劍的松弛、孩結構受溫熄度變化的逢影響（幾導個月或幾立年時間）中國建筑駛科學研究養(yǎng)院短期荷載群試驗長期荷妨載試驗只有幾十辨分鐘、幾盒小時或者蛛幾天2.3結構實驗嗎技術的發(fā)竊展靜力試惑驗動力試驗荷載性悟質單調靜騎力荷載慘試驗低周反惑復荷載怒試驗（偽靜力龜）擬動力試局驗疲勞試酒驗動力特狹性試驗地震模擬搭振動臺試彎驗風洞試驗靜力試驗針的特點：加載設備朋相對來講咽比較簡單克，荷載可匯以逐步施栽加，還可院以停下來頃仔細觀察寶結構變形舊的發(fā)展，撥給人們以柱最明確、贊最清晰的刻破壞概念吊。動力試鬧驗的特唯點：由于荷河載特性臭不同，楊動力試街驗的加題載設備搞和測試憲手段與協(xié)靜力試鞠驗有很潑大的差朱別，而席且要比帝靜力試萌驗復雜東得多。結構試驗邊的分類：2.3結構實驗善技術的發(fā)激展大型化電液伺服麻壓力試驗子機（500倍0t）振動臺大型風單洞大型離心雹機大型火稅災模擬箱試驗系暗統(tǒng)多向、察不同步決（行波籃、多點殖輸入）丙、動力美國——“遠程地震績模擬網絡惑”結構工程+地震工程+計算機周科學+信息技歷術+網絡技攻術測試技術——傳感器和天數(shù)據(jù)采集凡技術高精度、襯抗干擾、功性能可靠無線通信風智能傳感倍器——健康檢測高速數(shù)散據(jù)采集磁儀——爆炸、槐沖擊試竟驗長時間、箱大容量數(shù)哭據(jù)存儲計算機仿跡真遠程化智能化2.3結構實心驗技術臟的發(fā)展互聯(lián)網蓄技術的蜘快速發(fā)瓶展，為蝕結構實犁驗技術刑的發(fā)展叉提供了云新的機內遇?；诨ヂ?lián)巖網的通丙訊技術揚可以提為供大量很數(shù)據(jù)傳擇輸和共餃享的功系能，能林為異地川實驗室蹤蝶、設備夠之間的稈控制和愿反饋提揉供接近擇實時的斬通訊手張段。這溝一背景妥，為利墾用互聯(lián)浩網進行爭遠程結叛構協(xié)同奧實驗提桑供了可寺能，觸正在形枝成世界浩范圍內紀的關注托焦點。200蔑3年，美趙國國家崇自然科多學基金敗啟動的站“地震哨模擬聯(lián)棕網”（Netw箭ork民for推Eart料hqua怖keE群ngin硬eeri珍ngS寫imul損atio華n）建設計其劃，即是謊在這一思極想背景下四的產物。幕該項目總秧投資達到殿八千多萬壁美元，設伐備站點建碰設項目涉晝及美國20所高校與踐科研機構露。200攪4年，日本證與韓國合軟作，啟動狡了日韓“燭遠程擬動替力實驗系撓統(tǒng)”建設愉。同年，托我國國家跪自然科學衰基金支持尾的重點項予目“土木秧工程現(xiàn)代市結構實驗懸技術與方愿法”中，謝將遠程結駕構協(xié)同實筋驗列為重累要研究內蝦容。與此同時名，大型多坐功能實驗亮機、多點悼多自由度委地震模擬尊振動臺、朗模擬復雜暫環(huán)境的結漿構實驗室喪、現(xiàn)場試哲驗技術等暗，近年以梨來也正在干成為實驗叔技術發(fā)展逆的新的亮吹點。2.3結構實驗眨技術的發(fā)才展2.4結構耐久護性及結構銷健康監(jiān)測2、結構寺工程學揉科研究么前沿【結構耐久嚷性】在預定胡作用和澇預期的訪維護與六使用條賀件下，最結構及危其部件澤能在預帳定的期儉限內維西持其所報需的最翻低性能有要求的拾能力。【結構健遷康監(jiān)測】是指對躲工程結銷構實施妖損傷檢吃測和識忽別。醒我們這夫里所說菜的損傷切包括材經料特性偵改變或豬結構體障系的幾球何特性姻發(fā)生改憤變，以敵及邊界握條件和源體系的桐連續(xù)性佛，體系竊的整體霧連續(xù)性遞對結構業(yè)的服役德能力有蜘至關重侍要的作堡用。工程結爆構的安棒全性與銜可靠性初，應當感綜合考小慮材料款性能、年環(huán)境作拆用、施廚工技術刮等因素局，還應市綜合考艱慮結構取管理、尾維護、泛維修與美加固改勢造技術稀的發(fā)展怨。因此將，需要蟻根據(jù)結權構在其伸生命周即期各個訪階段所倘面臨的再風險以名及功能洋要求的難不同，望建立綜土合考慮激工程建司造、結舌構使用脹和老化她結構三串個階段祝的“全壽命周廊期綜合設拋計”新理念各。其中，蔥對于結構律的耐久性碧和結構健聞康監(jiān)測的孫研究，構構成了近年撞來結構工柳程研究發(fā)乏展的熱點題。在結構耐蛇久性的研究中吧，關于混醋凝土結構泡的耐久性滿研究引起第了廣泛的隙關注。根伍據(jù)結構工鞋作環(huán)境情貨況、破損慨機理、形逆態(tài)以及傳栽統(tǒng)經驗，收可將混凝廈土結構的磚工作環(huán)境島分成6大類：①大氣環(huán)績境；②土盲壤環(huán)境；摸③海洋環(huán)壇境；④受令環(huán)境水影命響的環(huán)境榴；⑤化學風物質侵蝕歷環(huán)境；⑥傾特殊工作僵環(huán)境?；炷琳芙Y構產生學耐久性失柏效，系源御于混凝土干在外部環(huán)欣境作用下鬧，材料物緒理、化學巧性質漸漸啊的發(fā)生變供化，從而巷導致結構鐵承載能力炭逐漸退化異，最終影濫響到整個午結構的安痕全。根據(jù)不同俗的設計使萍用年限及南其相應的褲極限狀態(tài)邊和不同的資環(huán)境類別芳及其作用啞等級進行陜；同一結明構中的啞不同構雀件或同底一構件寒中的不票同部位易由于所疏處的局螞部環(huán)境灰條件有杜異，應睬予區(qū)別將對待；結構的耐森久性設計蛙必須考慮板施工質量賄控制與質購量保證對雕結構耐久泥性的影響味，必須考踩慮結構使上用過程中據(jù)的維修與膝檢測要求家。2.4結構耐久勉性及結構猛健康監(jiān)測由于重糕大工程概結構和掠城市生夜命線工掃程基礎瞧設施的就服役年曲限較長莊，在服除役期內清要經受封各種環(huán)格境作用掃、腐蝕榆效應及財材料老洗化等因垮素的影某響，結飯構與系夠統(tǒng)在服勁役期內殖將不可釀避免地容產生損顯傷、演避化與損孤傷累積圓。在一片定條件穗下，這割種累積努過程可快能導致雞突發(fā)的真災難性鞠事故。零因此，哨如何有散效地進拿行重大倒工程結吵構的健康監(jiān)測、損傷識士別、運行湯可靠性評句估與結構牽安全預警釘，開始成稼為當代結蜘構工程研址究的重要尤課題，并環(huán)已開始出?，F(xiàn)了成功漏應用的范菌例。例如：199聚5年，美國覆投資1.4倒4億美元勸在90座大壩前上配備端了安全馳監(jiān)測設懇備。200笛2年，日本嶼在一些高舅層建筑上墓布設健康傷監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)，用以監(jiān)笨測結構的州完整性與沒地震反應渠。200干3年，意痰大利在郊將要舉接行2006年冬季奧榨運會的Sus素a河谷，對恢其生命線禍工程系統(tǒng)劍初步布設較了監(jiān)測系罵統(tǒng)。國內目嗎前發(fā)展隸的：蜻橋梁湯監(jiān)測、調大壩監(jiān)臺測、管幟道、地桑鐵、高潑速鐵路睜、高層搞房屋監(jiān)泊測等。2.4結構耐諒久性及姜結構健鄙康監(jiān)測結構工烈程與其兩它學科蘇的交叉釀、融合次引發(fā)出堅的新概盲念、新母理論和嬌新方法揚，為創(chuàng)屯造新的配結構形罷式和體伶系提供陳了重要懷基礎。萍結構健朱康監(jiān)測津技術發(fā)澤展密切友相關的劈燕智能結炭構的發(fā)撲展。智能結構獻系統(tǒng)包括訓了結構健命康監(jiān)測與禁診斷系統(tǒng)集、結構控義制系統(tǒng)和母結構損傷識修復系統(tǒng)，所涉嗎及的領旬域包括飛結構狀叔態(tài)的信叢息采集催、傳輸竭和處理沿技術，補結構狀非態(tài)及損姥傷的分郊析與識廈別理論替，結構揮控制技刊術和智爭能工程易材料等前，體現(xiàn)后了現(xiàn)代捧學科交詳叉、融享合的特釀征，是踢一個值虜?shù)眉右云餐苿拥沫h(huán)重要研白究方向惰。近年來在，混凝朵土結構毒的耐久模性設計門方法成刻為研究駕的重點殖方向。守提出了炭基于性姥能的耐莊久性設嘆計方法售。建立考慮豆多種因素瞎的結構承往載力和變搏形的經時朽變化模型鞋，準確描乓述工程結根構在使用撲周期中耐彩久性能的漢變化規(guī)律敘，是混凝即土耐久性纏研究的重考點、熱點凍與難點。壤現(xiàn)有的混竟凝土結構躬耐久性的今研究狀況狂表明：目楚前的研究錯成果主要爸還局限在士構件層次田，結構層次斤上的耐久修性研究，養(yǎng)則剛剛起膊步。結構耐久光性及結構盞健康監(jiān)測廣發(fā)展趨勢2.5精細化的陷結構分析派理論2、結構工卵程學科研夾究前沿在傳統(tǒng)編靜力線撈性分析仙問題得歉到基本霜解決的陰基礎上凱，20世紀后期惕結構分析華理論的研旬究與進展澡主要集中穴在結構動力裕分析、非地線性分析奪、結構穩(wěn)治定性分析院、結構優(yōu)凍化和結構竊可靠度研究方僚面。對狹這些關太鍵科學驅問題的剪研究，側直至今澆天，仍顯然屬于號結構工轉程領域糠的前沿旺與熱點葉問題。結構動便力分析：主要集薪中于與工湊程相結合含的地震工物程與風工建程研究。隨機振蹲動分析堡虛可擬激勵協(xié)法雀密度演?；碚摻Y構非線即性分析：結構物竿理非線摸性問題旬、結構票性態(tài)軟燈化后數(shù)間值分析舞難題、績本構關俘系尚未趴達到足怕以反映調結構復墓雜受力吉性態(tài)的伯水準。結構穩(wěn)姿定性分暢析：靜力穩(wěn)定座分析祝動力穩(wěn)叮定性問題結構可靠潔性分析：將結構荷旱載效應與早結構抗力絲式統(tǒng)一起來稻，并定量恐加以描述碎、形成結越構設計基際礎。（同叉濟大學李煩杰）2.6精細化風的結構熔分析理論2、結構工宇程學科研刪究前沿在20世紀初葉標，許用應悉力設計，分析的染基本理碼論依據(jù)是是彈性亮理論。20世紀40～50年代，主要是任出于經兔濟性的謎考慮，努開始接宅受承載力極訓限狀態(tài)設梁計思想，采用結構吉塑性分析烏理論。20世紀70年代中期，在極限濁狀態(tài)設計讓思想基礎王上，逐步水加入了對班于結構荷頃載、材料芽性質不確屠定性的考碧慮，發(fā)展溉了基于概平率的極笛限狀態(tài)瘡設計理峰論。20世紀90年代中赤期，在地積震工程叉領域內魂提出了基于性糊能設計的觀點泛。為了實現(xiàn)基于性能貧設計理念，下約述研究工恨作將是基圣本的：（1）結構性態(tài)煉水準的確廣定：需要在恰結構受力何全過程和婚結構壽命母全過程范娘圍內研究撿不同層次范、不同目氏標的結構簽性態(tài)水準范；（2）投資－效辟益準則的返研究：需要蘋針對不頌同類型律結構，授在工斤程結構館－工程術系統(tǒng)兩宜個層面響上分別肝建立投悼資－效候益準則及。在風丹險分析團的基礎王上，依蔽據(jù)投資莫－效益堂準則確錄定結構兩設防標慶準；（3）結構可靠草性的確定：利用雙結構可團靠度，護統(tǒng)一結燦構荷載巡壽效應與仁結構抗荒力性能球，實現(xiàn)挨結構層忙次的可導靠度分省析與評蠶價。在紹這里，巷不僅涉揉及到對或結構基敞本構件頓及整體遵結構損痛傷－破室壞機理愈的深入奪研究，定對結構險所受外甩部作用糊的危險歷性分析短也是帶厘有根本鎖意義的墻工作；（4）結構性瀉態(tài)控制輸技術：配合結良構性態(tài)設瓣計的思想籌，必將展壁開持續(xù)深渾入的結構畫性態(tài)控制奸措施與控邊制技術研然究，如結帶構智能控缸制、結構棗優(yōu)化分析沙、可更換攪結構研究德等等。伴隨著近英二十年來