土木工程前沿結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新培訓(xùn)課件

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(cè)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(cè)、診斷與安全評(píng)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(guó)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(zhǎng)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(guó)紐約帝國(guó)大廈高381m102層1972年美國(guó)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(guó)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(guó)路易斯安娜圓頂體育館(直徑208m，1975年)中國(guó)國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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?gòu)?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(guó)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(zhǎng)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(jiǎn)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(duì)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(duì)預(yù)拌混凝土產(chǎn)生微集料效應(yīng)，起到潤(rùn)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(guó)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(zhǎng)，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(duì)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(zhǎng)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。可用作懸索橋及斜拉橋的纜索、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(duì)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(duì)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階團(tuán)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(hào)。四、磚類粒產(chǎn)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(yè)巖、孕煤礦石盤、粉煤蒜灰等材形料為主全要原料葛，經(jīng)熔映燒或壓橫制成型質(zhì)。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(dǎo)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(chǎn)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(nèi)部多尾為空心逃材料，嗎形狀為也多排孔紹、矩形網(wǎng)條孔等團(tuán)。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(chǎn)品，技注重環(huán)保用在室摧內(nèi)隔墻鎮(zhèn)或分戶伴隔墻，攝屬于節(jié)棵能板材難類產(chǎn)品揀，厚度農(nóng)一般在90mm以上，因忍此一般墻撒體都會(huì)顯蘇得很“單薄”，敲起來賄回音比較為大。輕質(zhì)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(duì)隔稠音、保斑溫、強(qiáng)馳度的要呈求較高換，墻體皂內(nèi)部填暈充介質(zhì)逐要求較忌嚴(yán)。纖維水泥板

紙面石膏板2.3結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)顏技術(shù)的發(fā)挽展2、結(jié)構(gòu)繩工程學(xué)訊科研究闖前沿結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)露：對(duì)工程林結(jié)構(gòu)或方構(gòu)件采汁用加載閑或其他克方式進(jìn)燙行試驗(yàn)脹，測(cè)量母結(jié)構(gòu)或謝構(gòu)件的哨內(nèi)力、和變形、灶轉(zhuǎn)角、餅支座位路移、頻熟率、振罰幅等，俱用以核鐮對(duì)其設(shè)逼計(jì)要求閱或檢驗(yàn)別其是否蛋安全可排靠，并論為探索泡結(jié)構(gòu)新蹲領(lǐng)域和例發(fā)展工淡程結(jié)構(gòu)棍理論的疏手段和義基礎(chǔ)。絕結(jié)構(gòu)工繼程學(xué)科僑發(fā)展進(jìn)起程中，豆結(jié)構(gòu)實(shí)還驗(yàn)及其變技術(shù)的脾發(fā)展具課有基礎(chǔ)掘性的地軍位。18世紀(jì)法國(guó)科學(xué)傲家用簡(jiǎn)支蜘木梁沿中挪性軸上橫壓斷面開槽岔，塞入硬勵(lì)木塊，作拖受彎承載懂能力試驗(yàn)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(xué)中受彎松構(gòu)件截面擱應(yīng)力分布臘計(jì)算式在1940年代得朝以確立嚷。19世紀(jì)初，工程結(jié)謊構(gòu)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(chǎn)和撥運(yùn)輸業(yè)的桌發(fā)展，儀暗器設(shè)備的津研究和改違進(jìn)，大跨炸結(jié)構(gòu)的出凱現(xiàn)，促使箱工程結(jié)構(gòu)挺試驗(yàn)開始備建立定量燒試驗(yàn)方法窯，并推動(dòng)癢工程結(jié)構(gòu)依計(jì)算理論舍的發(fā)展，率使工程結(jié)極構(gòu)試驗(yàn)成劣為一門獨(dú)懲立學(xué)科。20世紀(jì)后期，結(jié)構(gòu)飯實(shí)驗(yàn)技蠻術(shù)最重這要的進(jìn)負(fù)展體現(xiàn)訂在擬動(dòng)株力實(shí)驗(yàn)服技術(shù)、唐多軸和?？焖偌影草d技術(shù)穿、多種伐災(zāi)害與渠作用的綁綜合模燃擬技術(shù)朽（如水摧下振動(dòng)爆臺(tái)、振博動(dòng)臺(tái)和修快速擬歸動(dòng)力結(jié)滴合的混庭合實(shí)驗(yàn)復(fù)技術(shù)）谷等。結(jié)構(gòu)試士驗(yàn)的目嬌的：研究性試居驗(yàn)鑒定性稅試驗(yàn)檢測(cè)類奸試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證基部本假定蘭和計(jì)算指理論創(chuàng)立新勒的結(jié)構(gòu)邁理論制定過程椒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)產(chǎn)屬品、設(shè)蠅計(jì)和施雜工質(zhì)量確定已蓮建結(jié)構(gòu)誕的承載犁能力驗(yàn)證結(jié)構(gòu)詞設(shè)計(jì)的安昂全度①材料強(qiáng)叫度值②內(nèi)部熊缺陷（裂縫、朋空洞等）③幾農(nóng)何尺寸（鋼筋位代置，保護(hù)貿(mào)層厚度，驅(qū)板厚等）④勻質(zhì)踏性檢測(cè)與絹控制⑤建筑族物理特性（熱工、瓣隔聲、防課水等）2.3結(jié)構(gòu)實(shí)見驗(yàn)技術(shù)妹的發(fā)展結(jié)構(gòu)試東驗(yàn)的分朽類：試驗(yàn)對(duì)卷象原型試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮囼?yàn)小構(gòu)件薯試驗(yàn)足尺、充現(xiàn)場(chǎng)（投資大慨、加載復(fù)秤雜、周期召長(zhǎng)）通常縮蓬尺（符合泥相似理劣論：幾畏何、力察學(xué)、材樂料）構(gòu)件試驗(yàn)瘦與計(jì)算對(duì)瓜比（可以膀不符合產(chǎn)相似理羽論）荷載持參時(shí)混凝土的券徐變、預(yù)蝴應(yīng)力鋼筋劍的松弛、孩結(jié)構(gòu)受溫熄度變化的逢影響（幾導(dǎo)個(gè)月或幾立年時(shí)間）中國(guó)建筑駛科學(xué)研究養(yǎng)院短期荷載群試驗(yàn)長(zhǎng)期荷妨載試驗(yàn)只有幾十辨分鐘、幾盒小時(shí)或者蛛幾天2.3結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)嗎技術(shù)的發(fā)竊展靜力試惑驗(yàn)動(dòng)力試驗(yàn)荷載性悟質(zhì)單調(diào)靜騎力荷載慘試驗(yàn)低周反惑復(fù)荷載怒試驗(yàn)（偽靜力龜）擬動(dòng)力試局驗(yàn)疲勞試酒驗(yàn)動(dòng)力特狹性試驗(yàn)地震模擬搭振動(dòng)臺(tái)試彎驗(yàn)風(fēng)洞試驗(yàn)靜力試驗(yàn)針的特點(diǎn)：加載設(shè)備朋相對(duì)來講咽比較簡(jiǎn)單克，荷載可匯以逐步施栽加，還可院以停下來頃仔細(xì)觀察寶結(jié)構(gòu)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(dòng)力試鬧驗(yàn)的特唯點(diǎn)：由于荷河載特性臭不同，楊動(dòng)力試街驗(yàn)的加題載設(shè)備搞和測(cè)試憲手段與協(xié)靜力試鞠驗(yàn)有很潑大的差朱別，而席且要比帝靜力試萌驗(yàn)復(fù)雜東得多。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)邊的分類：2.3結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)善技術(shù)的發(fā)激展大型化電液伺服麻壓力試驗(yàn)子機(jī)（500倍0t）振動(dòng)臺(tái)大型風(fēng)單洞大型離心雹機(jī)大型火稅災(zāi)模擬箱試驗(yàn)系暗統(tǒng)多向、察不同步?jīng)Q（行波籃、多點(diǎn)殖輸入）丙、動(dòng)力美國(guó)——“遠(yuǎn)程地震績(jī)模擬網(wǎng)絡(luò)惑”結(jié)構(gòu)工程+地震工程+計(jì)算機(jī)周科學(xué)+信息技?xì)v術(shù)+網(wǎng)絡(luò)技攻術(shù)測(cè)試技術(shù)——傳感器和天數(shù)據(jù)采集凡技術(shù)高精度、襯抗干擾、功性能可靠無線通信風(fēng)智能傳感倍器——健康檢測(cè)高速數(shù)散據(jù)采集磁儀——爆炸、槐沖擊試竟驗(yàn)長(zhǎng)時(shí)間、箱大容量數(shù)哭據(jù)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)仿跡真遠(yuǎn)程化智能化2.3結(jié)構(gòu)實(shí)心驗(yàn)技術(shù)臟的發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)蓄技術(shù)的蜘快速發(fā)瓶展，為蝕結(jié)構(gòu)實(shí)犁驗(yàn)技術(shù)刑的發(fā)展叉提供了云新的機(jī)內(nèi)遇?；诨ヂ?lián)巖網(wǎng)的通丙訊技術(shù)揚(yáng)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(shí)驗(yàn)室蹤蝶、設(shè)備夠之間的稈控制和愿反饋提揉供接近擇實(shí)時(shí)的斬通訊手張段。這溝一背景妥，為利墾用互聯(lián)浩網(wǎng)進(jìn)行爭(zhēng)遠(yuǎn)程結(jié)叛構(gòu)協(xié)同奧實(shí)驗(yàn)提桑供了可寺能，觸正在形枝成世界浩范圍內(nèi)紀(jì)的關(guān)注托焦點(diǎn)。200蔑3年，美趙國(guó)國(guó)家崇自然科多學(xué)基金敗啟動(dòng)的站“地震哨模擬聯(lián)棕網(wǎng)”（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(shè)計(jì)其劃，即是謊在這一思極想背景下四的產(chǎn)物。幕該項(xiàng)目總秧投資達(dá)到殿八千多萬(wàn)壁美元，設(shè)伐備站點(diǎn)建碰設(shè)項(xiàng)目涉晝及美國(guó)20所高校與踐科研機(jī)構(gòu)露。200攪4年，日本證與韓國(guó)合軟作，啟動(dòng)狡了日韓“燭遠(yuǎn)程擬動(dòng)替力實(shí)驗(yàn)系撓統(tǒng)”建設(shè)愉。同年，托我國(guó)國(guó)家跪自然科學(xué)衰基金支持尾的重點(diǎn)項(xiàng)予目“土木秧工程現(xiàn)代市結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)懸技術(shù)與方愿法”中，謝將遠(yuǎn)程結(jié)駕構(gòu)協(xié)同實(shí)筋驗(yàn)列為重累要研究?jī)?nèi)蝦容。與此同時(shí)名，大型多坐功能實(shí)驗(yàn)亮機(jī)、多點(diǎn)悼多自由度委地震模擬尊振動(dòng)臺(tái)、朗模擬復(fù)雜暫環(huán)境的結(jié)漿構(gòu)實(shí)驗(yàn)室喪、現(xiàn)場(chǎng)試哲驗(yàn)技術(shù)等暗，近年以梨來也正在干成為實(shí)驗(yàn)叔技術(shù)發(fā)展逆的新的亮吹點(diǎn)。2.3結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)眨技術(shù)的發(fā)才展2.4結(jié)構(gòu)耐久護(hù)性及結(jié)構(gòu)銷健康監(jiān)測(cè)2、結(jié)構(gòu)寺工程學(xué)揉科研究么前沿【結(jié)構(gòu)耐久嚷性】在預(yù)定胡作用和澇預(yù)期的訪維護(hù)與六使用條賀件下，最結(jié)構(gòu)及危其部件澤能在預(yù)帳定的期儉限內(nèi)維西持其所報(bào)需的最翻低性能有要求的拾能力。【結(jié)構(gòu)健遷康監(jiān)測(cè)】是指對(duì)躲工程結(jié)銷構(gòu)實(shí)施妖損傷檢吃測(cè)和識(shí)忽別。醒我們這夫里所說菜的損傷切包括材經(jīng)料特性偵改變或豬結(jié)構(gòu)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(duì)結(jié)構(gòu)業(yè)的服役德能力有蜘至關(guān)重侍要的作堡用。工程結(jié)爆構(gòu)的安棒全性與銜可靠性初，應(yīng)當(dāng)感綜合考小慮材料款性能、年環(huán)境作拆用、施廚工技術(shù)刮等因素局，還應(yīng)市綜合考艱慮結(jié)構(gòu)取管理、尾維護(hù)、泛維修與美加固改勢(shì)造技術(shù)稀的發(fā)展怨。因此將，需要蟻根據(jù)結(jié)權(quán)構(gòu)在其伸生命周即期各個(gè)訪階段所倘面臨的再風(fēng)險(xiǎn)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(jié)舌構(gòu)使用脹和老化她結(jié)構(gòu)三串個(gè)階段祝的“全壽命周廊期綜合設(shè)拋計(jì)”新理念各。其中，蔥對(duì)于結(jié)構(gòu)律的耐久性碧和結(jié)構(gòu)健聞康監(jiān)測(cè)的孫研究，構(gòu)構(gòu)成了近年撞來結(jié)構(gòu)工柳程研究發(fā)乏展的熱點(diǎn)題。在結(jié)構(gòu)耐蛇久性的研究中吧，關(guān)于混醋凝土結(jié)構(gòu)泡的耐久性滿研究引起第了廣泛的隙關(guān)注。根伍據(jù)結(jié)構(gòu)工鞋作環(huán)境情貨況、破損慨機(jī)理、形逆態(tài)以及傳栽統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，收可將混凝廈土結(jié)構(gòu)的磚工作環(huán)境島分成6大類：①大氣環(huán)績(jī)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(xué)風(fēng)物質(zhì)侵蝕歷環(huán)境；⑥傾特殊工作僵環(huán)境?；炷琳芙Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生學(xué)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(xué)巧性質(zhì)漸漸啊的發(fā)生變供化，從而巷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)鐵承載能力炭逐漸退化異，最終影濫響到整個(gè)午結(jié)構(gòu)的安痕全。根據(jù)不同俗的設(shè)計(jì)使萍用年限及南其相應(yīng)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(jí)進(jìn)行陜；同一結(jié)明構(gòu)中的啞不同構(gòu)雀件或同底一構(gòu)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(yīng)睬予區(qū)別將對(duì)待；結(jié)構(gòu)的耐森久性設(shè)計(jì)蛙必須考慮板施工質(zhì)量賄控制與質(zhì)購(gòu)量保證對(duì)雕結(jié)構(gòu)耐久泥性的影響味，必須考踩慮結(jié)構(gòu)使上用過程中據(jù)的維修與膝檢測(cè)要求家。2.4結(jié)構(gòu)耐久勉性及結(jié)構(gòu)猛健康監(jiān)測(cè)由于重糕大工程概結(jié)構(gòu)和掠城市生夜命線工掃程基礎(chǔ)瞧設(shè)施的就服役年曲限較長(zhǎng)莊，在服除役期內(nèi)清要經(jīng)受封各種環(huán)格境作用掃、腐蝕榆效應(yīng)及財(cái)材料老洗化等因垮素的影某響，結(jié)飯構(gòu)與系夠統(tǒng)在服勁役期內(nèi)殖將不可釀避免地容產(chǎn)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(dǎo)致雞突發(fā)的真災(zāi)難性鞠事故。零因此，哨如何有散效地進(jìn)拿行重大倒工程結(jié)吵構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)、損傷識(shí)士別、運(yùn)行湯可靠性評(píng)句估與結(jié)構(gòu)牽安全預(yù)警釘，開始成稼為當(dāng)代結(jié)蜘構(gòu)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(yīng)用的范菌例。例如：199聚5年，美國(guó)覆投資1.4倒4億美元?jiǎng)裨?0座大壩前上配備端了安全馳監(jiān)測(cè)設(shè)懇備。200笛2年，日本嶼在一些高舅層建筑上墓布設(shè)健康傷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)，用以監(jiān)笨測(cè)結(jié)構(gòu)的州完整性與沒地震反應(yīng)渠。200干3年，意痰大利在郊將要舉接行2006年冬季奧榨運(yùn)會(huì)的Sus素a河谷，對(duì)恢其生命線禍工程系統(tǒng)劍初步布設(shè)較了監(jiān)測(cè)系罵統(tǒng)。國(guó)內(nèi)目嗎前發(fā)展隸的：蜻橋梁湯監(jiān)測(cè)、調(diào)大壩監(jiān)臺(tái)測(cè)、管幟道、地桑鐵、高潑速鐵路睜、高層搞房屋監(jiān)泊測(cè)等。2.4結(jié)構(gòu)耐諒久性及姜結(jié)構(gòu)健鄙康監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)工烈程與其兩它學(xué)科蘇的交叉釀、融合次引發(fā)出堅(jiān)的新概盲念、新母理論和嬌新方法揚(yáng)，為創(chuàng)屯造新的配結(jié)構(gòu)形罷式和體伶系提供陳了重要懷基礎(chǔ)。萍結(jié)構(gòu)健朱康監(jiān)測(cè)津技術(shù)發(fā)澤展密切友相關(guān)的劈燕智能結(jié)炭構(gòu)的發(fā)撲展。智能結(jié)構(gòu)獻(xiàn)系統(tǒng)包括訓(xùn)了結(jié)構(gòu)健命康監(jiān)測(cè)與禁診斷系統(tǒng)集、結(jié)構(gòu)控義制系統(tǒng)和母結(jié)構(gòu)損傷識(shí)修復(fù)系統(tǒng)，所涉嗎及的領(lǐng)旬域包括飛結(jié)構(gòu)狀叔態(tài)的信叢息采集催、傳輸竭和處理沿技術(shù)，補(bǔ)結(jié)構(gòu)狀非態(tài)及損姥傷的分郊析與識(shí)廈別理論替，結(jié)構(gòu)揮控制技刊術(shù)和智爭(zhēng)能工程易材料等前，體現(xiàn)后了現(xiàn)代捧學(xué)科交詳叉、融享合的特釀?wù)?，是踢一個(gè)值虜?shù)眉右云餐苿?dòng)的環(huán)重要研白究方向惰。近年來在，混凝朵土結(jié)構(gòu)毒的耐久模性設(shè)計(jì)門方法成刻為研究駕的重點(diǎn)殖方向。守提出了炭基于性姥能的耐莊久性設(shè)嘆計(jì)方法售。建立考慮豆多種因素瞎的結(jié)構(gòu)承往載力和變搏形的經(jīng)時(shí)朽變化模型鞋，準(zhǔn)確描乓述工程結(jié)根構(gòu)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(diǎn)、熱點(diǎn)凍與難點(diǎn)。壤現(xiàn)有的混竟凝土結(jié)構(gòu)躬耐久性的今研究狀況狂表明：目楚前的研究錯(cuò)成果主要爸還局限在士構(gòu)件層次田，結(jié)構(gòu)層次斤上的耐久修性研究，養(yǎng)則剛剛起膊步。結(jié)構(gòu)耐久光性及結(jié)構(gòu)盞健康監(jiān)測(cè)廣發(fā)展趨勢(shì)2.5精細(xì)化的陷結(jié)構(gòu)分析派理論2、結(jié)構(gòu)工卵程學(xué)科研夾究前沿在傳統(tǒng)編?kù)o力線撈性分析仙問題得歉到基本霜解決的陰基礎(chǔ)上凱，20世紀(jì)后期惕結(jié)構(gòu)分析華理論的研旬究與進(jìn)展澡主要集中穴在結(jié)構(gòu)動(dòng)力裕分析、非地線性分析奪、結(jié)構(gòu)穩(wěn)治定性分析院、結(jié)構(gòu)優(yōu)凍化和結(jié)構(gòu)竊可靠度研究方僚面。對(duì)狹這些關(guān)太鍵科學(xué)驅(qū)問題的剪研究，側(cè)直至今澆天，仍顯然屬于號(hào)結(jié)構(gòu)工轉(zhuǎn)程領(lǐng)域糠的前沿旺與熱點(diǎn)葉問題。結(jié)構(gòu)動(dòng)便力分析：主要集薪中于與工湊程相結(jié)合含的地震工物程與風(fēng)工建程研究。隨機(jī)振蹲動(dòng)分析堡虛可擬激勵(lì)協(xié)法雀密度演?；碚摻Y(jié)構(gòu)非線即性分析：結(jié)構(gòu)物竿理非線摸性問題旬、結(jié)構(gòu)票性態(tài)軟燈化后數(shù)間值分析舞難題、績(jī)本構(gòu)關(guān)俘系尚未趴達(dá)到足怕以反映調(diào)結(jié)構(gòu)復(fù)墓雜受力吉性態(tài)的伯水準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)穩(wěn)姿定性分暢析：靜力穩(wěn)定座分析祝動(dòng)力穩(wěn)叮定性問題結(jié)構(gòu)可靠潔性分析：將結(jié)構(gòu)荷旱載效應(yīng)與早結(jié)構(gòu)抗力絲式統(tǒng)一起來稻，并定量恐加以描述碎、形成結(jié)越構(gòu)設(shè)計(jì)基際礎(chǔ)。（同叉濟(jì)大學(xué)李煩杰）2.6精細(xì)化風(fēng)的結(jié)構(gòu)熔分析理論2、結(jié)構(gòu)工宇程學(xué)科研刪究前沿在20世紀(jì)初葉標(biāo)，許用應(yīng)悉力設(shè)計(jì)，分析的染基本理碼論依據(jù)是是彈性亮理論。20世紀(jì)40～50年代，主要是任出于經(jīng)兔濟(jì)性的謎考慮，努開始接宅受承載力極訓(xùn)限狀態(tài)設(shè)梁計(jì)思想，采用結(jié)構(gòu)吉塑性分析烏理論。20世紀(jì)70年代中期，在極限濁狀態(tài)設(shè)計(jì)讓思想基礎(chǔ)王上，逐步水加入了對(duì)班于結(jié)構(gòu)荷頃載、材料芽性質(zhì)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(shè)計(jì)理峰論。20世紀(jì)90年代中赤期，在地積震工程叉領(lǐng)域內(nèi)魂提出了基于性糊能設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)泛。為了實(shí)現(xiàn)基于性能貧設(shè)計(jì)理念，下約述研究工恨作將是基圣本的：（1）結(jié)構(gòu)性態(tài)煉水準(zhǔn)的確廣定：需要在恰結(jié)構(gòu)受力何全過程和婚結(jié)構(gòu)壽命母全過程范娘圍內(nèi)研究撿不同層次范、不同目氏標(biāo)的結(jié)構(gòu)簽性態(tài)水準(zhǔn)范；（2）投資－效辟益準(zhǔn)則的返研究：需要蘋針對(duì)不頌同類型律結(jié)構(gòu)，授在工斤程結(jié)構(gòu)館－工程術(shù)系統(tǒng)兩宜個(gè)層面響上分別肝建立投悼資－效候益準(zhǔn)則及。在風(fēng)丹險(xiǎn)分析團(tuán)的基礎(chǔ)王上，依蔽據(jù)投資莫－效益堂準(zhǔn)則確錄定結(jié)構(gòu)兩設(shè)防標(biāo)慶準(zhǔn)；（3）結(jié)構(gòu)可靠草性的確定：利用雙結(jié)構(gòu)可團(tuán)靠度，護(hù)統(tǒng)一結(jié)燦構(gòu)荷載巡壽效應(yīng)與仁結(jié)構(gòu)抗荒力性能球，實(shí)現(xiàn)挨結(jié)構(gòu)層忙次的可導(dǎo)靠度分省析與評(píng)蠶價(jià)。在紹這里，巷不僅涉揉及到對(duì)或結(jié)構(gòu)基敞本構(gòu)件頓及整體遵結(jié)構(gòu)損痛傷－破室壞機(jī)理愈的深入奪研究，定對(duì)結(jié)構(gòu)險(xiǎn)所受外甩部作用糊的危險(xiǎn)歷性分析短也是帶厘有根本鎖意義的墻工作；（4）結(jié)構(gòu)性瀉態(tài)控制輸技術(shù)：配合結(jié)良構(gòu)性態(tài)設(shè)瓣計(jì)的思想籌，必將展壁開持續(xù)深渾入的結(jié)構(gòu)畫性態(tài)控制奸措施與控邊制技術(shù)研然究，如結(jié)帶構(gòu)智能控缸制、結(jié)構(gòu)棗優(yōu)化分析沙、可更換攪結(jié)構(gòu)研究德等等。伴隨著近英二十年來