土木工程前沿結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新

結(jié)構(gòu)工程學(xué)科前沿

結(jié)構(gòu)工程學(xué)科結(jié)構(gòu)工程學(xué)科體系結(jié)構(gòu)工程學(xué)科研究前沿結(jié)構(gòu)工程學(xué)科發(fā)展重點(diǎn)結(jié)構(gòu)工程隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和人類活動(dòng)的需要而發(fā)展，其基本內(nèi)涵包括結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)施工、結(jié)構(gòu)檢測與維護(hù)等諸方面。結(jié)構(gòu)性能控制結(jié)構(gòu)可靠度理論結(jié)構(gòu)抗災(zāi)性能研究結(jié)構(gòu)分析、計(jì)算與設(shè)計(jì)理論結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)理論研究結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、診斷與安全評估數(shù)字模擬試驗(yàn)技術(shù)動(dòng)力與擬動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)靜力試驗(yàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)研究地下結(jié)構(gòu)及隧道工程橋梁結(jié)構(gòu)新型建筑結(jié)構(gòu)鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究施工控制施工力學(xué)新工藝、新工程、新理論、新方法施工技術(shù)研究1、結(jié)構(gòu)工程學(xué)科體系2.1挑戰(zhàn)結(jié)構(gòu)極限2、結(jié)構(gòu)工程學(xué)科研究前沿（1）更高層的建筑：建成于西方經(jīng)濟(jì)危機(jī)時(shí)期，成為美國經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的象征。

當(dāng)時(shí)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(mào)中心高417m110層1974年芝加哥西爾斯大廈高442m110層2003年臺(tái)北市101大廈508m101層在89-92樓層掛置一個(gè)重達(dá)66噸的巨大鋼球，利用擺動(dòng)來減低建筑物的晃幅。2008年美國紐約新世貿(mào)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(wǎng)架結(jié)構(gòu)快速發(fā)展。20世紀(jì)后期，隨著新材料、新工藝的開發(fā)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，空間結(jié)構(gòu)形式更加豐富多彩。（2）更大跨度的空間結(jié)構(gòu)：2.1挑戰(zhàn)結(jié)構(gòu)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(dòng)、地震和行車動(dòng)力作用下其結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性，擬將截面做成適應(yīng)氣動(dòng)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(shè)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(zhǔn)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(wǎng)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(fù)合材料做加勁梁，采用自重輕、強(qiáng)度高的碳纖維材料做主纜。重視橋梁美學(xué)及環(huán)境保護(hù)：橋梁結(jié)構(gòu)必將更加重視建筑藝術(shù)造型，重視橋梁美學(xué)和景觀設(shè)計(jì)，重視環(huán)境保護(hù)，達(dá)到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結(jié)合。（3）更大跨度的橋梁結(jié)構(gòu)：2.1挑戰(zhàn)結(jié)構(gòu)極限（4）復(fù)雜組合結(jié)構(gòu)：2.1挑戰(zhàn)結(jié)構(gòu)極限組合結(jié)構(gòu)：同一截面或各桿件由兩種或兩種以上材料制作的結(jié)構(gòu)稱組合結(jié)構(gòu)。多見的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)

組合結(jié)構(gòu)已經(jīng)和鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)并稱五大結(jié)構(gòu)。組合結(jié)構(gòu)主要包括壓型鋼板與混凝土組合板、組合梁、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等。2.2新型材料的研究應(yīng)用2、結(jié)構(gòu)工程學(xué)科研究前沿在歷史上，工程材料的進(jìn)步往往使結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)的變化。從使用土、木、石料到使用鋼材、混凝土材料，結(jié)構(gòu)工程實(shí)現(xiàn)了一次飛躍。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，有望產(chǎn)生能供人類大量使用的、高效、環(huán)保、節(jié)能的新型材料。轉(zhuǎn)爐煉鋼法(1859年)和鋼筋混凝土(1867年)的問世，促進(jìn)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(chǔ)上產(chǎn)生的新一代建筑材料。新型建筑材料主要包括新型建筑結(jié)構(gòu)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(zhì)高強(qiáng)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(fù)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(zhì)、耐久、高強(qiáng)、高彈模等特點(diǎn)，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(jìn)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(jìn)步仍將受到人們的高度重視。2.2新型材料的研究應(yīng)用混凝土按強(qiáng)度大致可分為三類:①普通混凝土:20~60MPa;②高強(qiáng)混凝土:60~150MPa;③甚高強(qiáng)度混凝土:大于150MPa。普通混凝土目前已普遍使用，高強(qiáng)混凝土正進(jìn)入使用階段，甚高強(qiáng)度混凝土尚處于試驗(yàn)研究階段。在高強(qiáng)混凝土中，高效減水劑的使用使混凝土水灰比達(dá)到其需水量的最低值，且又保持良好的流動(dòng)度，可以用預(yù)拌方式生產(chǎn)甚至用泵送工藝澆注。而超細(xì)硅粉的摻入填充了混凝土內(nèi)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(xì)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(qiáng)，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(yīng)用——高強(qiáng)混凝土

高強(qiáng)混凝土正在推廣應(yīng)用,如1982年美國芝加哥商業(yè)交易樓混凝土強(qiáng)度達(dá)96MPa。高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用,使結(jié)構(gòu)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(qiáng)混凝土早期強(qiáng)度增長快,110MPa的高強(qiáng)混凝土在12h后即可達(dá)到40MPa強(qiáng)度,這就可以縮短構(gòu)件的拆模周期,及早施加預(yù)應(yīng)力,同時(shí)簡化混凝土施工工藝。由于高強(qiáng)混凝土材料結(jié)構(gòu)非常致密,能增加其抵抗化學(xué)侵蝕能力及耐磨性能。高強(qiáng)混凝土又能承受較高的預(yù)壓應(yīng)力,所以能增大施加的預(yù)應(yīng)力,并減小結(jié)構(gòu)尺寸。2.2新型材料的研究應(yīng)用——高強(qiáng)混凝土2.2新型材料的研究應(yīng)用——高流動(dòng)度混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對高強(qiáng)混凝土在預(yù)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(yù)拌混凝土產(chǎn)生微集料效應(yīng)，起到潤滑混凝土料的作用。各種減水劑的應(yīng)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(yù)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(nèi)不變。阻滯裂紋擴(kuò)展、消耗裂紋擴(kuò)展能是增加高強(qiáng)混凝土韌性的有效途徑。應(yīng)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(fù)合材料,可使混凝土的韌性、抗沖擊性能、抗拉強(qiáng)度、耐久性得到明顯提高。

聚合物混凝土，是在混凝土生產(chǎn)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(qiáng)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(qiáng)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(fù)合材料兼有陶?；炷恋妮p質(zhì)和鋼纖維混凝土的優(yōu)良性質(zhì)。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(qiáng)混凝土既有高強(qiáng)度,又有良好的韌性和耐久性。返回2.2新型材料的研究應(yīng)用——混凝土復(fù)合材料

在過去的十余年，F(xiàn)RP（FiberReinforcedPlastics、纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料）在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用及其相關(guān)的研究即得到了迅速的發(fā)展，在國內(nèi)外形成了令人矚目的熱點(diǎn)。從最初作為結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)材料，到向作為主要結(jié)構(gòu)受力材料發(fā)展，F(xiàn)RP復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一個(gè)迅速發(fā)展的時(shí)期。

CFRP碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CarbonFiberReinforcedPlastic)的縮寫，特點(diǎn)是輕質(zhì)高強(qiáng)，比如F1賽車、波音787客機(jī)……GFRP（GlassfiberReinforcedPlastic，玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或玻璃鋼）。GFRP具有良好的電絕緣性能和粘結(jié)性能，較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性，可塑性極強(qiáng)，成型收縮率小，體積較輕，施工方便。AFRP：芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。2.2新型材料的研究應(yīng)用—FRP碳纖維瓦玻璃鋼雕塑FRP復(fù)合材料在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用快速增長，可用于包括柱、墻、梁、板及面板的抗震及補(bǔ)強(qiáng)加固，新的增強(qiáng)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)體系也正在研究、開發(fā)和應(yīng)用。1、建筑工程應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正轉(zhuǎn)向基于性能的設(shè)計(jì)，對結(jié)構(gòu)及材料性能的要求也提高了。FRP材料已用于新建結(jié)構(gòu)的框架以提高其結(jié)構(gòu)性能，還被大量應(yīng)用于舊有民用建筑的維修加固。2、巖土工程應(yīng)用FRP纖維復(fù)合材料在長期惡劣的地質(zhì)條件下具有良好的耐腐蝕性能，已廣泛用于加筋土中；FRP復(fù)合材料易被掘進(jìn)機(jī)具切斷，故可用于盾構(gòu)法掘進(jìn)豎井的混凝土墻、土釘及臨時(shí)支護(hù)用的復(fù)合材料地錨，如用鋼錨則會(huì)導(dǎo)致挖掘機(jī)機(jī)頭的斷裂。因GFRP復(fù)合材料價(jià)格低廉，安裝方便，耐久性強(qiáng)，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(yīng)用FRP復(fù)合材料應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土橋中的預(yù)應(yīng)力筋，甚至可以用于整個(gè)橋梁體系；另外在橋梁補(bǔ)強(qiáng)加固方面也有應(yīng)用。4、海洋結(jié)構(gòu)和近海結(jié)構(gòu)應(yīng)用海洋結(jié)構(gòu)和近海結(jié)構(gòu)的腐蝕問題一直比較突出，對于鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，采用最厚的混凝土保護(hù)層（一般為150mm左右，相當(dāng)于陸地混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的5倍以上）及防腐措施，其對內(nèi)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(jié)構(gòu)耐久要求相距甚遠(yuǎn)。采用FRP混凝土或FRP-混凝土組合結(jié)構(gòu)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(chǎn)品

門窗節(jié)能節(jié)能屋面保溫綠化

外墻外保溫?cái)D塑板

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

外保溫技術(shù)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(shù)。（通過空調(diào)孔可直接觀察其使用材料）擠塑聚苯板聚苯板鋼絲網(wǎng)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賴團(tuán)新總部腦大樓位于欺廣東佛山膨市順德區(qū)紙碧桂園大咱道1號(hào)。四、磚商類產(chǎn)品一般常臟見的磚繞類主要改有空心鴿磚、加貓氣磚、宋多孔磚榨等。形螺狀為方密型，以干孔洞數(shù)錦量和材哀料決定樸節(jié)能高萄低。節(jié)能磚倦主要以盞粘土、系頁巖、匙煤礦石腐、粉煤共灰等材匆料為主丙要原料貪，經(jīng)熔煩燒或壓扛制成型頭。由于只成本問休題，多淋數(shù)建筑跌在施工兆過程中徹，使用受多孔磚希較多。節(jié)能磚保報(bào)溫隔熱性疤能好，導(dǎo)吵熱系數(shù)一錯(cuò)般為紅磚他的四分之音一至五分塘之一。多孔磚加氣磚空心磚五、砌塊勇類產(chǎn)品，宿增加抗震件能力多用于譜住宅和繪公共建它筑的非刻承重墻便體，砌鋼塊外部怕密封，躲內(nèi)部多勻?yàn)榭招膹讲牧?，啟形狀為暢多排孔暖、矩形述條孔等馳。體積劈燕比磚體詢積大，鋒磚體壁尺厚>30c娃m用于承重蠶墻，<30不cm用于非承餓重墻。保溫砌塊石膏砌塊六、板渾材類產(chǎn)運(yùn)品，注擴(kuò)重環(huán)保用在室內(nèi)拳隔墻或分菌戶隔墻，蟲屬于節(jié)能戴板材類產(chǎn)炒品，厚度菊一般在90m桑m以上，因豪此一般墻孝體都會(huì)顯捉得很“單薄”，敲起來去回音比較糕大。輕質(zhì)隔供墻使用榴較多的處有纖維刪水泥板收，輕集危料混凝溝土條板供，紙面先石膏板漏，石膏性空心板留（衛(wèi)生到間禁用匯）等。私這種材挺料對隔痕音、保按溫、強(qiáng)待度的要配求較高兄，墻體有內(nèi)部填犯充介質(zhì)超要求較系嚴(yán)。纖維水泥板

紙面石膏板2.3結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)戲技術(shù)的發(fā)怪展2、結(jié)構(gòu)工萄程學(xué)科研物究前沿結(jié)構(gòu)實(shí)鄙驗(yàn)：對工程結(jié)子構(gòu)或構(gòu)件忌采用加載松或其他方暗式進(jìn)行試盤驗(yàn)，測量戒結(jié)構(gòu)或構(gòu)廈件的內(nèi)力睡、變形、剛轉(zhuǎn)角、支幸座位移、巷頻率、振棕幅等，用煉以核對其埋設(shè)計(jì)要求慮或檢驗(yàn)其督是否安全驚可靠，并細(xì)為探索結(jié)燃構(gòu)新領(lǐng)域?yàn)I和發(fā)展工念程結(jié)構(gòu)理各論的手段望和基礎(chǔ)。包結(jié)構(gòu)工程宏學(xué)科發(fā)展羞進(jìn)程中，襪結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)必及其技術(shù)僚的發(fā)展具燦有基礎(chǔ)性訓(xùn)的地位。18世紀(jì)法國科支學(xué)家用馬簡支木璃梁沿中計(jì)性軸上刊橫斷面亂開槽，精塞入硬樓木塊，鈔作受彎請承載能驅(qū)力試驗(yàn)紋，證明債了跨中細(xì)截面上揭翼緣受點(diǎn)壓、下猛翼緣受史拉、中干間有一投中性層僻，使材案料力學(xué)填中受彎呢構(gòu)件截?cái)?shù)面應(yīng)力畢分布計(jì)茶算式在1940年代得饅以確立筋。19世紀(jì)初，工程名結(jié)構(gòu)得乏以用試芒加荷載讀的方法捐探求其慕工作狀摟態(tài)和可眾靠性。假由于生梁產(chǎn)和運(yùn)春輸業(yè)的拍發(fā)展，倍儀器設(shè)炸備的研銹究和改陜進(jìn)，大隊(duì)跨結(jié)構(gòu)厘的出現(xiàn)迅，促使疊工程結(jié)勞構(gòu)試驗(yàn)厲開始建終立定量愛試驗(yàn)方稱法，并跳推動(dòng)工嚼程結(jié)構(gòu)鳥計(jì)算理栽論的發(fā)殘展，使娃工程結(jié)泊構(gòu)試驗(yàn)已成為一仇門獨(dú)立誦學(xué)科。20世紀(jì)后期，結(jié)構(gòu)實(shí)籌驗(yàn)技術(shù)最或重要的進(jìn)探展體現(xiàn)在回?cái)M動(dòng)力實(shí)鋸驗(yàn)技術(shù)、垃多軸和快田速加載技巖術(shù)、多種法災(zāi)害與作夾用的綜合選模擬技術(shù)首（如水下垂振動(dòng)臺(tái)、濫振動(dòng)臺(tái)和退快速擬動(dòng)輸力結(jié)合的尾混合實(shí)驗(yàn)傾技術(shù)）等職。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)灘的目的：研究性展試驗(yàn)鑒定性劈燕試驗(yàn)檢測類忙試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)颗嗟尿?yàn)證基掛本假定透和計(jì)算泊理論創(chuàng)立新鞏的結(jié)構(gòu)線理論制定過歌程技術(shù)寫標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)產(chǎn)品院、設(shè)計(jì)和期施工質(zhì)量確定已建飄結(jié)構(gòu)的承槐載能力驗(yàn)證結(jié)點(diǎn)構(gòu)設(shè)計(jì)榆的安全膠度①材料強(qiáng)況度值②內(nèi)界部缺陷（裂縫乓、空洞刃等）③幾何悶尺寸（鋼筋營位置，獻(xiàn)保護(hù)層早厚度，益板厚等壯）④勻遇質(zhì)性檢吼測與控永制⑤建允筑物理莫特性（熱工診、隔聲歐、防水讀等）2.3結(jié)構(gòu)實(shí)妨驗(yàn)技術(shù)脖的發(fā)展結(jié)構(gòu)試難驗(yàn)的分宵類：試驗(yàn)對象原型試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮嚲框?yàn)小構(gòu)件蘿試驗(yàn)足尺、現(xiàn)價(jià)場（投資合大、加話載復(fù)雜義、周期鴿長）通?？s勤尺（符合相攔似理論：這幾何、力萍學(xué)、材料盛）構(gòu)件試午驗(yàn)與計(jì)棉算對比（可以逼不符合配相似理餐論）荷載持時(shí)混凝土的穩(wěn)徐變、預(yù)攤應(yīng)力鋼筋挑的松弛、習(xí)結(jié)構(gòu)受溫隸度變化的悲影響（幾勞個(gè)月或幾宋年時(shí)間）中國建酷筑科學(xué)兆研究院短期荷載對試驗(yàn)長期荷倒載試驗(yàn)只有幾闊十分鐘月、幾小抹時(shí)或者血幾天2.3結(jié)構(gòu)實(shí)窯驗(yàn)技術(shù)口的發(fā)展靜力試聞驗(yàn)動(dòng)力試向驗(yàn)荷載性質(zhì)單調(diào)靜力忘荷載試驗(yàn)低周反彩復(fù)荷載文試驗(yàn)（偽靜力派）擬動(dòng)力試頓驗(yàn)疲勞試驗(yàn)動(dòng)力特材性試驗(yàn)地震模倆擬振動(dòng)胳臺(tái)試驗(yàn)風(fēng)洞試支驗(yàn)靜力試者驗(yàn)的特刑點(diǎn)：加載設(shè)備及相對來講秩比較簡單蜘，荷載可振以逐步施楚加，還可拳以停下來凳仔細(xì)觀察懲結(jié)構(gòu)變形革的發(fā)展，遍給人們以蹈最明確、咽最清晰的在破壞概念孝。動(dòng)力試葡驗(yàn)的特明點(diǎn)：由于荷載寺特性不同乖，動(dòng)力試咽驗(yàn)的加載搖設(shè)備和測臉試手段與能靜力試驗(yàn)燈有很大的襯差別，而淚且要比靜店力試驗(yàn)復(fù)感雜得多。結(jié)構(gòu)試求驗(yàn)的分浴類：2.3結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)藍(lán)技術(shù)的發(fā)扮展大型化電液伺服牽壓力試驗(yàn)鉛機(jī)（500悲0t）振動(dòng)臺(tái)大型風(fēng)晃洞大型離心籃機(jī)大型火寒災(zāi)模擬桌試驗(yàn)系視統(tǒng)多向、不該同步（行凝波、多點(diǎn)股輸入）、熄動(dòng)力美國——“遠(yuǎn)程地震瓣模擬網(wǎng)絡(luò)管”結(jié)構(gòu)工程+地震工躁程+計(jì)算機(jī)心科學(xué)+信息技擠術(shù)+網(wǎng)絡(luò)技術(shù)測試技術(shù)——傳感器洲和數(shù)據(jù)豆采集技接術(shù)高精度、塌抗干擾、稀性能可靠無線通信因智能傳感愁器——健康檢測高速數(shù)據(jù)慰采集儀——爆炸、觸沖擊試?yán)眚?yàn)長時(shí)間擱、大容誕量數(shù)據(jù)掌存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)狂仿真遠(yuǎn)程化智能化2.3結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)執(zhí)技術(shù)的發(fā)著展互聯(lián)網(wǎng)臂技術(shù)的閉快速發(fā)概展，為真結(jié)構(gòu)實(shí)慕驗(yàn)技術(shù)扯的發(fā)展麻提供了崖新的機(jī)蓄遇?；陀诨ヂ?lián)騎網(wǎng)的通咽訊技術(shù)脹可以提賽供大量娃數(shù)據(jù)傳糖輸和共話享的功巖能，能以為異地迅實(shí)驗(yàn)室蠟、設(shè)備義之間的鞠控制和陳反饋提訂供接近助實(shí)時(shí)的央通訊手針段。這京一背景姜，為利月用互聯(lián)總網(wǎng)進(jìn)行琴遠(yuǎn)程結(jié)減構(gòu)協(xié)同陽實(shí)驗(yàn)提聽供了可蔑能，天正在形章成世界射范圍內(nèi)秀的關(guān)注床焦點(diǎn)。200蜂3年，美國研國家自然俗科學(xué)基金米啟動(dòng)的“律地震模擬床聯(lián)網(wǎng)”（Netw判ork喝for休Eart蘿hqua袖keE同ngin釣eeri恰ngS憶imul委atio嚷n）建設(shè)于計(jì)劃，享即是在壺這一思秧想背景樣下的產(chǎn)緩物。該饒項(xiàng)目總醋投資達(dá)濃到八千來多萬美改元，設(shè)息備站點(diǎn)渾建設(shè)項(xiàng)童目涉及禿美國20所高校界與科研迫機(jī)構(gòu)。2004年，日畜本與韓出國合作創(chuàng)，啟動(dòng)日了日韓脈“遠(yuǎn)程揭擬動(dòng)力孝實(shí)驗(yàn)系立統(tǒng)”建櫻設(shè)。同停年，我傘國國家算自然科陣學(xué)基金辦支持的茫重點(diǎn)項(xiàng)刑目“土顛木工程銜現(xiàn)代結(jié)范構(gòu)實(shí)驗(yàn)聚技術(shù)與央方法”怎中，將擱遠(yuǎn)程結(jié)粘構(gòu)協(xié)同態(tài)實(shí)驗(yàn)列描為重要腎研究內(nèi)帝容。與此同時(shí)尋，大型多醉功能實(shí)驗(yàn)給機(jī)、多點(diǎn)溫多自由度殲地震模擬擦振動(dòng)臺(tái)、唐模擬復(fù)雜秤環(huán)境的結(jié)申構(gòu)實(shí)驗(yàn)室咐、現(xiàn)場試尾驗(yàn)技術(shù)等澇，近年以停來也正在狼成為實(shí)驗(yàn)嶺技術(shù)發(fā)展旋的新的亮軍點(diǎn)。2.3結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)劃技術(shù)的發(fā)丸展2.4結(jié)構(gòu)耐州久性及過結(jié)構(gòu)健夢康監(jiān)測2、結(jié)構(gòu)工對程學(xué)科研牛究前沿【結(jié)構(gòu)耐名久性】在預(yù)定作偏用和預(yù)期畏的維護(hù)與畜使用條件誘下，結(jié)構(gòu)圖及其部件傭能在預(yù)定瘦的期限內(nèi)湊維持其所顧需的最低朗性能要求犁的能力?！窘Y(jié)構(gòu)健雷康監(jiān)測】是指對工懷程結(jié)構(gòu)實(shí)慣施損傷檢晌測和識(shí)別短。我們香這里所說贊的損傷包除括材料特旺性改變或廈結(jié)構(gòu)體系禿的幾何特竭性發(fā)生改繭變，以及夾邊界條件好和體系的辦連續(xù)性，倆體系的整針體連續(xù)性銅對結(jié)構(gòu)的躍服役能力碰有至關(guān)重鵲要的作用獎(jiǎng)。工程結(jié)構(gòu)伙的安全性淘與可靠性忘，應(yīng)當(dāng)綜聞合考慮材扣料性能、訴環(huán)境作用體、施工技塔術(shù)等因素合，還應(yīng)綜肢合考慮結(jié)探構(gòu)管理、探維護(hù)、維確修與加固揀改造技術(shù)露的發(fā)展。答因此，需甘要根據(jù)結(jié)置構(gòu)在其生蝴命周期各婦個(gè)階段所險(xiǎn)面臨的風(fēng)于險(xiǎn)以及功振能要求的裕不同，建僑立綜合考描慮工程建散造、結(jié)構(gòu)撿使用和老仍化結(jié)構(gòu)三泛個(gè)階段的峽“全壽命靠周期綜燈合設(shè)計(jì)”新理虛念。其擴(kuò)中，對神于結(jié)構(gòu)灘的耐久哭性和結(jié)猜構(gòu)健康標(biāo)監(jiān)測的檔研究，拜構(gòu)成了厲近年來名結(jié)構(gòu)工當(dāng)程研究面發(fā)展的粗熱點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)耐久悲性的研究們中，關(guān)表于混凝夠土結(jié)構(gòu)搬的耐久貞性研究甘引起了駕廣泛的巾關(guān)注。娘根據(jù)結(jié)熊構(gòu)工作逆環(huán)境情塊況、破年損機(jī)理水、形態(tài)我以及傳成統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)榜，可將秧混凝土綿結(jié)構(gòu)的港工作環(huán)斧境分成6大類：①大氣環(huán)再境；②土爭壤環(huán)境；緩③海洋環(huán)鐵境；④受涼環(huán)境水影猴響的環(huán)境戶；⑤化學(xué)叉物質(zhì)侵蝕挽環(huán)境；⑥趴特殊工作暑環(huán)境。混凝土棉結(jié)構(gòu)產(chǎn)生承耐久性失普效，系源捷于混凝土集在外部環(huán)靠境作用下?lián)P，材料物曉理、化學(xué)軟性質(zhì)漸漸畏的發(fā)生變櫻化，從而腐導(dǎo)致結(jié)構(gòu)載承載能力梁逐漸退化描，最終影亭響到整個(gè)杯結(jié)構(gòu)的安慕全。根據(jù)不牲同的設(shè)載計(jì)使用槽年限及虎其相應(yīng)賣的極限卸狀態(tài)和葉不同的甲環(huán)境類容別及其騰作用等成級進(jìn)行何；同一結(jié)頓構(gòu)中的胸不同構(gòu)湯件或同爆一構(gòu)件洽中的不般同部位域由于所系處的局涉部環(huán)境刷條件有少異，應(yīng)首予區(qū)別屈對待；結(jié)構(gòu)的醉耐久性南設(shè)計(jì)必盲須考慮股施工質(zhì)堅(jiān)量控制甜與質(zhì)量卻保證對貞結(jié)構(gòu)耐劍久性的鳥影響，姿必須考紐奉慮結(jié)構(gòu)盾使用過撕程中的周維修與朵檢測要惕求。2.4結(jié)構(gòu)耐頌久性及桂結(jié)構(gòu)健既康監(jiān)測由于重睬大工程芬結(jié)構(gòu)和漢城市生虜命線工忌程基礎(chǔ)哀設(shè)施的直服役年寺限較長閉，在服削役期內(nèi)鄭要經(jīng)受見各種環(huán)輸境作用口、腐蝕懶效應(yīng)及微材料老擴(kuò)化等因響素的影闖響，結(jié)依構(gòu)與系村統(tǒng)在服橡役期內(nèi)晴將不可韻避免地衫產(chǎn)生損塵傷、演渾化與損企傷累積摸。在一圾定條件察下，這毫種累積隸過程可賴能導(dǎo)致援突發(fā)的愧災(zāi)難性摸事故。蒼因此，由如何有淺效地進(jìn)艙行重大影工程結(jié)哀構(gòu)的健康監(jiān)特測、損傷決識(shí)別、未運(yùn)行可忽靠性評退估與結(jié)忠構(gòu)安全濤預(yù)警，放開始成筋為當(dāng)代恭結(jié)構(gòu)工呼程研究腫的重要螺課題，免并已開光始出現(xiàn)憤了成功款應(yīng)用的永范例。例如：1995年，美鋤國投資1.4蓄4億美元在90座大壩傻上配備避了安全流監(jiān)測設(shè)慣備。2002年，日樣本在一窗些高層染建筑上以布設(shè)健拆康監(jiān)測數(shù)系統(tǒng)，淡用以監(jiān)叔測結(jié)構(gòu)繳的完整朱性與地瓣震反應(yīng)港。200混3年，意大邁利在將要解舉行2006年冬季奧亭運(yùn)會(huì)的Sus捉a河谷，對伸其生命線謙工程系統(tǒng)城初步布設(shè)碎了監(jiān)測系攜統(tǒng)。國內(nèi)目前置發(fā)展的：月橋梁累監(jiān)測、大送壩監(jiān)測、惱管道、地奴鐵、高速蛋鐵路、高擁層房屋監(jiān)晶測等。2.4結(jié)構(gòu)耐壞久性及灰結(jié)構(gòu)健摔康監(jiān)測結(jié)構(gòu)工程信與其它學(xué)磨科的交叉劇、融合引杠發(fā)出的新丈概念、新艙理論和新遲方法，為喪創(chuàng)造新的喬結(jié)構(gòu)形式槐和體系提程供了重要片基礎(chǔ)。結(jié)甲構(gòu)健康監(jiān)代測技術(shù)發(fā)柱展密切相煙關(guān)的智能冤結(jié)構(gòu)的發(fā)摧展。智能結(jié)算構(gòu)系統(tǒng)拿包括了補(bǔ)結(jié)構(gòu)健靈康監(jiān)測事與診斷第系統(tǒng)、洞結(jié)構(gòu)控你制系統(tǒng)非和結(jié)構(gòu)篇損傷修鄭復(fù)系統(tǒng)，所涉及仰的領(lǐng)域包糞括結(jié)構(gòu)狀昆態(tài)的信息侍采集、傳埋輸和處理帥技術(shù)，結(jié)請構(gòu)狀態(tài)及活損傷的分在析與識(shí)別押理論，結(jié)加構(gòu)控制技嗚術(shù)和智能滿工程材料搜等，體現(xiàn)螞了現(xiàn)代學(xué)吩科交叉、濃融合的特街征，是一酸個(gè)值得加剛以推動(dòng)的血重要研究稼方向。近年來央，混凝卷土結(jié)構(gòu)角的耐久慎性設(shè)計(jì)臣方法成趁為研究撲的重點(diǎn)繞方向。細(xì)提出了閱基于性駁能的耐扎久性設(shè)讀計(jì)方法爐。建立考胖慮多種洋因素的慨結(jié)構(gòu)承療載力和定變形的殲經(jīng)時(shí)變服化模型轎，準(zhǔn)確尤描述工駱程結(jié)構(gòu)鼠在使用優(yōu)周期中酷耐久性輩能的變設(shè)化規(guī)律貢，是混誘凝土耐完久性研押究的重服點(diǎn)、熱朵點(diǎn)與難枝點(diǎn)。現(xiàn)法有的混糕凝土結(jié)號(hào)構(gòu)耐久渾性的研皮究狀況作表明：潔目前的償研究成網(wǎng)果主要?jiǎng)谶€局限左在構(gòu)件高層次，結(jié)構(gòu)層次纖上的耐久洪性研究，姨則剛剛起蒙步。結(jié)構(gòu)耐久怠性及結(jié)構(gòu)倆健康監(jiān)測做發(fā)展趨勢2.5精細(xì)化使的結(jié)構(gòu)數(shù)分析理星論2、結(jié)構(gòu)辰工程學(xué)紙科研究鞭前沿在傳統(tǒng)靜戶力線性分肺析問題得鑼到基本解飛決的基礎(chǔ)貌上，20世紀(jì)后擾期結(jié)構(gòu)擺分析理昌論的研律究與進(jìn)悄展主要出集中在結(jié)構(gòu)動(dòng)力聰分析、非金線性分析藍(lán)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)具定性分析瓦、結(jié)構(gòu)優(yōu)臉化和結(jié)構(gòu)撤可靠度研究方面委。對這些降關(guān)鍵科學(xué)掀問題的研辱究，直至暑今天，仍葡然屬于結(jié)坦構(gòu)工程領(lǐng)寇域的前沿溜與熱點(diǎn)問列題。結(jié)構(gòu)動(dòng)力添分析：主要集泛中于與工貞程相結(jié)合秀的地震工始程與風(fēng)工馬程研究。隨機(jī)振罩動(dòng)分析代虛故擬激勵(lì)辜法浩密度演漏化理論結(jié)構(gòu)非撐線性分時(shí)析：結(jié)構(gòu)物濕理非線竭性問題尊、結(jié)構(gòu)桶性態(tài)軟倘化后數(shù)貌值分析柏難題、梨本構(gòu)關(guān)撓系尚未僵達(dá)到足林以反映繡結(jié)構(gòu)復(fù)核雜受力遍性態(tài)的庸水準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)穩(wěn)棒定性分耳析：靜力穩(wěn)舅定分析辱動(dòng)們力穩(wěn)定貿(mào)性問題結(jié)構(gòu)可靠逗性分析：將結(jié)構(gòu)荷某載效應(yīng)與孔結(jié)構(gòu)抗力蜓統(tǒng)一起來隆，并定量攀加以描述腸、形成結(jié)矛構(gòu)設(shè)計(jì)基子礎(chǔ)。（同洲濟(jì)大學(xué)李羨杰）2.6精細(xì)化的教結(jié)構(gòu)分析些理論2、結(jié)構(gòu)工牽程學(xué)科研脊究前沿在20世紀(jì)初蹤蝶葉，許使用應(yīng)力緩設(shè)計(jì)，分析的基雹本理論依硬據(jù)是彈性許理論。20世紀(jì)40～50年代，主要是出懲于經(jīng)濟(jì)性委的考慮，隆開始接受承載力極留限狀態(tài)設(shè)遣計(jì)思想，采用結(jié)構(gòu)魄塑性分析哄理論。20世紀(jì)70年代中期，在極獵限狀態(tài)污設(shè)計(jì)思唯想基礎(chǔ)冰上，逐攜步加入征了對于誕結(jié)構(gòu)荷比載、材炊料性質(zhì)保不確定嚇性的考羨慮，發(fā)血展了基于概玩率的極枝限狀態(tài)杏設(shè)計(jì)理佳論。20世紀(jì)90年代中期，在地新震工程喬領(lǐng)域內(nèi)來提出了基于性能姨設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)基于性揮能設(shè)計(jì)理念，誰下述研涼究工作饞將是基需本的：（1）結(jié)構(gòu)性丙態(tài)水準(zhǔn)想的確定：需要窩在結(jié)構(gòu)欄受力全芹過程和波結(jié)構(gòu)壽趕命全過銳程范圍彎內(nèi)研究僅不同層銹次、不疏同目標(biāo)煩的結(jié)構(gòu)黨性態(tài)水揉準(zhǔn)；（2）投資－至效益準(zhǔn)列則的研鄉(xiāng)豐究：需要針尼對不同類按型結(jié)構(gòu)，銀在工程倉結(jié)構(gòu)－工風(fēng)程系統(tǒng)兩嶼個(gè)層面上逗分別建立育投資－效捐益準(zhǔn)則。禍在風(fēng)險(xiǎn)分面析的基礎(chǔ)角上，依據(jù)滴投資－效友益準(zhǔn)則確早定結(jié)構(gòu)設(shè)圓防標(biāo)準(zhǔn)；（3）結(jié)構(gòu)可靠艷性的確定：利用結(jié)級構(gòu)可靠度西，統(tǒng)一結(jié)重構(gòu)荷載效鉗應(yīng)與結(jié)構(gòu)豎抗力性能胸，實(shí)現(xiàn)結(jié)捐構(gòu)層次的腫可靠度分巴析與評價(jià)努。在這里侄，不僅涉臣及到對結(jié)私構(gòu)基本構(gòu)贊件及整體析結(jié)構(gòu)損傷句－破壞機(jī)宴理的深入與研究，對制結(jié)構(gòu)所受幅外部作用飼的危險(xiǎn)性攻分析也是滲帶有根本歲意義的工仿作；（4）結(jié)構(gòu)性態(tài)爪控制技術(shù)：配合結(jié)宇構(gòu)性態(tài)設(shè)譯計(jì)的思想來，必將展露開持續(xù)深蔬入的結(jié)構(gòu)素性態(tài)控制午措施與控型制技術(shù)研墨究，如結(jié)令構(gòu)智能控隙制、結(jié)構(gòu)鼠優(yōu)化分析貨、可更換侮結(jié)構(gòu)研究山等