土木工程前沿结构与创新

结构工程学科前沿

结构工程学科结构工程学科体系结构工程学科研究前沿结构工程学科发展重点结构工程随着社会生产的发展和人类活动的需要而发展，其基本内涵包括结构分析、结构实验、结构设计、结构施工、结构检测与维护等诸方面。结构性能控制结构可靠度理论结构抗灾性能研究结构分析、计算与设计理论结构工程基础理论研究结构健康监测、诊断与安全评估数字模拟试验技术动力与拟动力试验技术静力试验技术结构试验技术研究地下结构及隧道工程桥梁结构新型建筑结构钢-混凝土混合结构钢结构混凝土结构工程结构应用研究施工控制施工力学新工艺、新工程、新理论、新方法施工技术研究1、结构工程学科体系2.1挑战结构极限2、结构工程学科研究前沿（1）更高层的建筑：建成于西方经济危机时期，成为美国经济复苏的象征。

当时世界最高双子塔；911事件中，在恐怖袭击中相继崩塌。

目前世界最高的双子塔；两主楼间有一座长58.4米、距地面170米高的空中天桥。1998年吉隆坡双子塔452m地上88层1931年美国纽约帝国大厦高381m102层1972年美国纽约世贸中心高417m110层1974年芝加哥西尔斯大厦高442m110层2003年台北市101大厦508m101层在89-92楼层挂置一个重达66吨的巨大钢球，利用摆动来减低建筑物的晃幅。2008年美国纽约新世贸中心自由塔541m

目前世界第一高楼，耗资近20亿美元，拥有最高的游泳池和清真寺。2010年阿联酋迪拜塔828m162层钢筋混凝土薄壳、空间网架结构快速发展。20世纪后期，随着新材料、新工艺的开发，特别是计算机技术的广泛应用，空间结构形式更加丰富多彩。（2）更大跨度的空间结构：2.1挑战结构极限美国路易斯安娜圆顶体育馆(直径208m，1975年)中国国家大剧院（212m×144m，2007年）更大的跨度：研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下其结构的安全和稳定性，拟将截面做成适应气动要求的各种流线型加劲梁，以增大特大跨度桥梁的刚度；正在建设的著名大桥有土耳其伊兹米特海湾大桥（悬索桥，主跨1668米）；已获批准修建的意大利与西西里岛之间墨西拿海峡大桥，主跨3300米悬索桥。更柔的承载：采用以斜缆为主的空间网状承重体系；采用悬索加斜拉的混合体系；采用轻型而刚度大的复合材料做加劲梁，采用自重轻、强度高的碳纤维材料做主缆。重视桥梁美学及环境保护：桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。（3）更大跨度的桥梁结构：2.1挑战结构极限（4）复杂组合结构：2.1挑战结构极限组合结构：同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构称组合结构。多见的钢与混凝土组合结构，使混凝土与型钢形成整体共同受力。英国伦敦·格林威治半岛·千年穹顶混凝土+钢+张力膜(玻璃纤维织物)结构

组合结构已经和钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。2.2新型材料的研究应用2、结构工程学科研究前沿在历史上，工程材料的进步往往使结构发生质的变化。从使用土、木、石料到使用钢材、混凝土材料，结构工程实现了一次飞跃。随着材料科学的发展，有望产生能供人类大量使用的、高效、环保、节能的新型材料。转炉炼钢法(1859年)和钢筋混凝土(1867年)的问世，促进了近代土木工程的发展。1886年美国首先采用了钢筋混凝土楼板。1900后开始出现大量的高层建筑和公共建筑：纽约帝国大厦（102层，1931年）。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。新型建筑材料主要包括新型建筑结构材料、新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。凡具有轻质高强和多功能的建筑材料，均属于新型建筑材料。即使是传统建筑材料，为满足某种建筑功能需要而再复合或组合所制成的材料，也属于新型建筑材料。

新型材料具有轻质、耐久、高强、高弹模等特点，但在新材料的发展仍处于酝酿阶段的过程中，钢材与混凝土等传统材料的改进仍将占据重要地位，高性能混凝土、高性能钢材等材料的发展和进步仍将受到人们的高度重视。2.2新型材料的研究应用混凝土按强度大致可分为三类:①普通混凝土:20~60MPa;②高强混凝土:60~150MPa;③甚高强度混凝土:大于150MPa。普通混凝土目前已普遍使用，高强混凝土正进入使用阶段，甚高强度混凝土尚处于试验研究阶段。在高强混凝土中，高效减水剂的使用使混凝土水灰比达到其需水量的最低值，且又保持良好的流动度，可以用预拌方式生产甚至用泵送工艺浇注。而超细硅粉的掺入填充了混凝土内的空隙，消除了混凝土中的微小气孔。通过掺加粉煤灰、硅灰、磨细高炉矿渣等工业废料作为辅助胶凝材料，使这种混凝土不仅高强，而且具有很好的抗渗性和体积稳定性。2.2新型材料的研究应用——高强混凝土

高强混凝土正在推广应用,如1982年美国芝加哥商业交易楼混凝土强度达96MPa。高强混凝土的应用,使结构截面大大减小,如C120混凝土立柱的截面可比C60混凝土立柱的截面减少68%。高强混凝土早期强度增长快,110MPa的高强混凝土在12h后即可达到40MPa强度,这就可以缩短构件的拆模周期,及早施加预应力,同时简化混凝土施工工艺。由于高强混凝土材料结构非常致密,能增加其抵抗化学侵蚀能力及耐磨性能。高强混凝土又能承受较高的预压应力,所以能增大施加的预应力,并减小结构尺寸。2.2新型材料的研究应用——高强混凝土2.2新型材料的研究应用——高流动度混凝土桥梁结构的复杂性，对高强混凝土在预拌中的工作性能提出了更高的要求:良好的和易性，优良的可泵送性及较少的塌落度损失。

硅粉及粉煤灰的玻璃微粒对预拌混凝土产生微集料效应，起到润滑混凝土料的作用。各种减水剂的应用使混凝土具有良好的和易性,可改善混凝土的泵送性能,减少混凝土的离析和泌水。为了减少施工过程中的塌落度损失,在预拌混凝土中掺入1%~3%的载体流化剂,可控制其塌落度在2.5h内不变。阻滞裂纹扩展、消耗裂纹扩展能是增加高强混凝土韧性的有效途径。应用聚合物、纤维材料、柔性粉末材料作为掺合料的混凝土改性复合材料,可使混凝土的韧性、抗冲击性能、抗拉强度、耐久性得到明显提高。

聚合物混凝土，是在混凝土生产过程中掺加一定数量的聚合物乳液形成的一种混凝土,可以较好地提高混凝土的抗折强度、耐久性、抗腐蚀能力,降低脆性。在混凝土中掺入1%~2%(混凝土体积比)的钢纤维形成的钢纤维混凝土，明显地提高了混凝土的抗拉、抗折强度,增加它的延性和韧性,改善抗冲击、抗震性能。粉煤灰陶粒钢纤维混凝土复合材料兼有陶粒混凝土的轻质和钢纤维混凝土的优良性质。柔性粉粒(如橡胶粉)能有效地提高混凝土的抗冲击性能。选择合适的掺加材料,可改善材料与混凝土的界面性能,促使材料在混凝土基体中高度分散,使高强混凝土既有高强度,又有良好的韧性和耐久性。返回2.2新型材料的研究应用——混凝土复合材料

在过去的十余年，FRP（FiberReinforcedPlastics、纤维增强复合塑料）在结构工程中的应用及其相关的研究即得到了迅速的发展，在国内外形成了令人瞩目的热点。从最初作为结构加固补强材料，到向作为主要结构受力材料发展，FRP复合材料与结构正在经历一个迅速发展的时期。

CFRP碳纤维增强复合材料(CarbonFiberReinforcedPlastic)的缩写，特点是轻质高强，比如F1赛车、波音787客机……GFRP（GlassfiberReinforcedPlastic，玻璃纤维增强塑料，或玻璃钢）。GFRP具有良好的电绝缘性能和粘结性能，较高的机械强度和耐热性，可塑性极强，成型收缩率小，体积较轻，施工方便。AFRP：芳纶纤维增强复合材料。2.2新型材料的研究应用—FRP碳纤维瓦玻璃钢雕塑FRP复合材料在土木工程领域的应用快速增长，可用于包括柱、墙、梁、板及面板的抗震及补强加固，新的增强构件、结构形式及结构体系也正在研究、开发和应用。1、建筑工程应用结构设计正转向基于性能的设计，对结构及材料性能的要求也提高了。FRP材料已用于新建结构的框架以提高其结构性能，还被大量应用于旧有民用建筑的维修加固。2、岩土工程应用FRP纤维复合材料在长期恶劣的地质条件下具有良好的耐腐蚀性能，已广泛用于加筋土中；FRP复合材料易被掘进机具切断，故可用于盾构法掘进竖井的混凝土墙、土钉及临时支护用的复合材料地锚，如用钢锚则会导致挖掘机机头的断裂。因GFRP复合材料价格低廉，安装方便，耐久性强，已用于潮汐变化的干湿交替的挡土墙、地基锚杆及喷射混凝土筋等。3、桥梁工程中应用FRP复合材料应用于桥梁工程起始于70年代末和80年代初期。可用作悬索桥及斜拉桥的缆索、预应力混凝土桥中的预应力筋，甚至可以用于整个桥梁体系；另外在桥梁补强加固方面也有应用。4、海洋结构和近海结构应用海洋结构和近海结构的腐蚀问题一直比较突出，对于钢结构更是如此，因而采用抗腐蚀性能良好的FRP可以很好地解决该问题，具有很好的发展前景。在建的海洋钢筋混凝土结构，采用最厚的混凝土保护层（一般为150mm左右，相当于陆地混凝土结构保护层的5倍以上）及防腐措施，其对内部钢筋防氯盐腐蚀也仅有15年左右，这与永久或半永久性的海洋结构耐久要求相距甚远。采用FRP混凝土或FRP-混凝土组合结构就可以从根本上解决海洋工程中的钢筋（钢材）腐蚀问题，其重大意义不言而喻。板材类注重环保

砌块类增加抗震砖类产品

门窗节能节能屋面保温绿化

外墙外保温挤塑板

六类新材料2.2新型材料的研究应用——建筑材料一、外墙外保温，挤塑板效果最好

外保温技术就像给建筑穿上了一层棉袄，节能效果明显大于保温技术。（通过空调孔可直接观察其使用材料）挤塑聚苯板聚苯板钢丝网架聚苯板二、屋面保温，兼具绿化功能中空玻璃种植屋面三、门窗节能，隔音效果好碧桂园集赖团新总部脑大楼位于欺广东佛山膨市顺德区纸碧桂园大咱道1号。四、砖商类产品一般常脏见的砖绕类主要改有空心鸽砖、加猫气砖、宋多孔砖榨等。形螺状为方密型，以干孔洞数锦量和材哀料决定朴节能高萄低。节能砖倦主要以盏粘土、系页岩、匙煤矿石腐、粉煤共灰等材匆料为主丙要原料贪，经熔烦烧或压扛制成型头。由于只成本问休题，多淋数建筑跌在施工兆过程中彻，使用受多孔砖希较多。节能砖保报温隔热性疤能好，导吵热系数一错般为红砖他的四分之音一至五分塘之一。多孔砖加气砖空心砖五、砌块勇类产品，宿增加抗震件能力多用于谱住宅和绘公共建它筑的非刻承重墙便体，砌钢块外部怕密封，躲内部多匀为空心径材料，启形状为畅多排孔暖、矩形述条孔等驰。体积劈燕比砖体询积大，锋砖体壁尺厚>30c娃m用于承重蚕墙，<30不cm用于非承饿重墙。保温砌块石膏砌块六、板浑材类产运品，注扩重环保用在室内拳隔墙或分菌户隔墙，虫属于节能戴板材类产炒品，厚度菊一般在90m桑m以上，因豪此一般墙孝体都会显捉得很“单薄”，敲起来去回音比较糕大。轻质隔供墙使用榴较多的处有纤维删水泥板收，轻集危料混凝沟土条板供，纸面先石膏板漏，石膏性空心板留（卫生到间禁用汇）等。私这种材挺料对隔痕音、保按温、强待度的要配求较高兄，墙体有内部填犯充介质超要求较系严。纤维水泥板

纸面石膏板2.3结构实验戏技术的发怪展2、结构工萄程学科研物究前沿结构实鄙验：对工程结子构或构件忌采用加载松或其他方暗式进行试盘验，测量戒结构或构厦件的内力睡、变形、刚转角、支幸座位移、巷频率、振棕幅等，用炼以核对其埋设计要求虑或检验其督是否安全惊可靠，并细为探索结燃构新领域滨和发展工念程结构理各论的手段望和基础。包结构工程宏学科发展羞进程中，袜结构实验必及其技术僚的发展具灿有基础性训的地位。18世纪法国科支学家用马简支木璃梁沿中计性轴上刊横断面乱开槽，精塞入硬楼木块，钞作受弯请承载能驱力试验纹，证明债了跨中细截面上揭翼缘受点压、下猛翼缘受史拉、中干间有一投中性层僻，使材案料力学填中受弯呢构件截数面应力毕分布计茶算式在1940年代得馒以确立筋。19世纪初，工程名结构得乏以用试芒加荷载读的方法捐探求其慕工作状搂态和可众靠性。假由于生梁产和运春输业的拍发展，倍仪器设炸备的研锈究和改陕进，大队跨结构厘的出现迅，促使叠工程结劳构试验厉开始建终立定量爱试验方称法，并跳推动工嚼程结构鸟计算理栽论的发残展，使娃工程结泊构试验已成为一仇门独立诵学科。20世纪后期，结构实筹验技术最或重要的进探展体现在回拟动力实锯验技术、垃多轴和快田速加载技岩术、多种法灾害与作夹用的综合选模拟技术首（如水下垂振动台、滥振动台和退快速拟动输力结合的尾混合实验倾技术）等职。结构试验滩的目的：研究性展试验鉴定性劈燕试验检测类忙试验试验目劈燕的验证基挂本假定透和计算泊理论创立新巩的结构线理论制定过歌程技术写标准检验产品院、设计和期施工质量确定已建飘结构的承槐载能力验证结点构设计榆的安全胶度①材料强况度值②内界部缺陷（裂缝乓、空洞刃等）③几何闷尺寸（钢筋营位置，献保护层早厚度，益板厚等壮）④匀遇质性检吼测与控永制⑤建允筑物理莫特性（热工诊、隔声欧、防水读等）2.3结构实妨验技术脖的发展结构试难验的分宵类：试验对象原型试验模型试究验小构件萝试验足尺、现价场（投资合大、加话载复杂义、周期鸽长）通常缩勤尺（符合相拦似理论：这几何、力萍学、材料盛）构件试午验与计棉算对比（可以逼不符合配相似理餐论）荷载持时混凝土的稳徐变、预摊应力钢筋挑的松弛、习结构受温隶度变化的悲影响（几劳个月或几宋年时间）中国建酷筑科学兆研究院短期荷载对试验长期荷倒载试验只有几阔十分钟月、几小抹时或者血几天2.3结构实窑验技术口的发展静力试闻验动力试向验荷载性质单调静力忘荷载试验低周反彩复荷载文试验（伪静力派）拟动力试顿验疲劳试验动力特材性试验地震模俩拟振动胳台试验风洞试支验静力试者验的特刑点：加载设备及相对来讲秩比较简单蜘，荷载可振以逐步施楚加，还可拳以停下来凳仔细观察惩结构变形革的发展，遍给人们以蹈最明确、咽最清晰的在破坏概念孝。动力试葡验的特明点：由于荷载寺特性不同乖，动力试咽验的加载摇设备和测脸试手段与能静力试验灯有很大的衬差别，而泪且要比静店力试验复感杂得多。结构试求验的分浴类：2.3结构实验蓝技术的发扮展大型化电液伺服牵压力试验铅机（500悲0t）振动台大型风晃洞大型离心篮机大型火寒灾模拟桌试验系视统多向、不该同步（行凝波、多点股输入）、熄动力美国——“远程地震瓣模拟网络管”结构工程+地震工躁程+计算机心科学+信息技挤术+网络技术测试技术——传感器洲和数据豆采集技接术高精度、塌抗干扰、稀性能可靠无线通信因智能传感愁器——健康检测高速数据慰采集仪——爆炸、触冲击试理验长时间搁、大容诞量数据掌存储计算机狂仿真远程化智能化2.3结构实验执技术的发著展互联网臂技术的闭快速发概展，为真结构实慕验技术扯的发展麻提供了崖新的机蓄遇。基掏于互联骑网的通咽讯技术胀可以提赛供大量娃数据传糖输和共话享的功岩能，能以为异地迅实验室蜡、设备义之间的鞠控制和陈反馈提订供接近助实时的央通讯手针段。这京一背景姜，为利月用互联总网进行琴远程结减构协同阳实验提听供了可蔑能，天正在形章成世界射范围内秀的关注床焦点。200蜂3年，美国研国家自然俗科学基金米启动的“律地震模拟床联网”（Netw判ork喝for休Eart萝hqua袖keE同ngin钓eeri恰ngS忆imul委atio嚷n）建设于计划，享即是在壶这一思秧想背景样下的产缓物。该饶项目总醋投资达浓到八千来多万美改元，设息备站点浑建设项童目涉及秃美国20所高校界与科研迫机构。2004年，日畜本与韩出国合作创，启动日了日韩脉“远程揭拟动力孝实验系立统”建樱设。同停年，我伞国国家算自然科阵学基金办支持的茫重点项刑目“土颠木工程衔现代结范构实验聚技术与央方法”怎中，将搁远程结粘构协同态实验列描为重要肾研究内帝容。与此同时寻，大型多醉功能实验给机、多点温多自由度歼地震模拟擦振动台、唐模拟复杂秤环境的结申构实验室咐、现场试尾验技术等涝，近年以停来也正在狼成为实验岭技术发展旋的新的亮军点。2.3结构实验划技术的发丸展2.4结构耐州久性及过结构健梦康监测2、结构工对程学科研牛究前沿【结构耐名久性】在预定作偏用和预期畏的维护与畜使用条件诱下，结构图及其部件佣能在预定瘦的期限内凑维持其所顾需的最低朗性能要求犁的能力。【结构健雷康监测】是指对工怀程结构实惯施损伤检晌测和识别短。我们香这里所说赞的损伤包除括材料特旺性改变或厦结构体系秃的几何特竭性发生改茧变，以及夹边界条件好和体系的办连续性，俩体系的整针体连续性铜对结构的跃服役能力碰有至关重鹊要的作用奖。工程结构伙的安全性淘与可靠性忘，应当综闻合考虑材扣料性能、诉环境作用体、施工技塔术等因素合，还应综肢合考虑结探构管理、探维护、维确修与加固拣改造技术露的发展。答因此，需甘要根据结置构在其生蝴命周期各妇个阶段所险面临的风于险以及功振能要求的裕不同，建侨立综合考描虑工程建散造、结构捡使用和老仍化结构三泛个阶段的峡“全寿命靠周期综灯合设计”新理虚念。其扩中，对神于结构滩的耐久哭性和结猜构健康标监测的档研究，拜构成了厉近年来名结构工当程研究面发展的粗热点。在结构耐久悲性的研究们中，关表于混凝够土结构搬的耐久贞性研究甘引起了驾广泛的巾关注。娘根据结熊构工作逆环境情块况、破年损机理水、形态我以及传成统经验榜，可将秧混凝土绵结构的港工作环斧境分成6大类：①大气环再境；②土争壤环境；缓③海洋环铁境；④受凉环境水影猴响的环境户；⑤化学叉物质侵蚀挽环境；⑥趴特殊工作暑环境。混凝土棉结构产生承耐久性失普效，系源捷于混凝土集在外部环靠境作用下扬，材料物晓理、化学软性质渐渐畏的发生变樱化，从而腐导致结构载承载能力梁逐渐退化描，最终影亭响到整个杯结构的安慕全。根据不牲同的设载计使用槽年限及虎其相应卖的极限卸状态和叶不同的甲环境类容别及其腾作用等成级进行何；同一结顿构中的胸不同构汤件或同爆一构件洽中的不般同部位域由于所系处的局涉部环境刷条件有少异，应首予区别屈对待；结构的醉耐久性南设计必盲须考虑股施工质坚量控制甜与质量却保证对贞结构耐剑久性的鸟影响，姿必须考纽奉虑结构盾使用过撕程中的周维修与朵检测要惕求。2.4结构耐颂久性及桂结构健既康监测由于重睬大工程芬结构和汉城市生虏命线工忌程基础哀设施的直服役年寺限较长闭，在服削役期内郑要经受见各种环输境作用口、腐蚀懒效应及微材料老扩化等因响素的影闯响，结依构与系村统在服橡役期内晴将不可韵避免地衫产生损尘伤、演浑化与损企伤累积摸。在一圾定条件察下，这毫种累积隶过程可赖能导致援突发的愧灾难性摸事故。苍因此，由如何有浅效地进舱行重大影工程结哀构的健康监特测、损伤决识别、未运行可忽靠性评退估与结忠构安全涛预警，放开始成筋为当代恭结构工呼程研究肿的重要螺课题，免并已开光始出现愤了成功款应用的永范例。例如：1995年，美锄国投资1.4蓄4亿美元在90座大坝傻上配备避了安全流监测设惯备。2002年，日样本在一窗些高层染建筑上以布设健拆康监测数系统，淡用以监叔测结构缴的完整朱性与地瓣震反应港。200混3年，意大迈利在将要解举行2006年冬季奥亭运会的Sus捉a河谷，对伸其生命线谦工程系统城初步布设碎了监测系携统。国内目前置发展的：月桥梁累监测、大送坝监测、恼管道、地奴铁、高速蛋铁路、高拥层房屋监晶测等。2.4结构耐坏久性及灰结构健摔康监测结构工程信与其它学磨科的交叉剧、融合引杠发出的新丈概念、新舱理论和新迟方法，为丧创造新的乔结构形式槐和体系提程供了重要片基础。结甲构健康监代测技术发柱展密切相烟关的智能冤结构的发摧展。智能结算构系统拿包括了补结构健灵康监测事与诊断第系统、洞结构控你制系统非和结构篇损伤修郑复系统，所涉及仰的领域包粪括结构状昆态的信息侍采集、传埋输和处理帅技术，结请构状态及活损伤的分在析与识别押理论，结加构控制技呜术和智能满工程材料搜等，体现蚂了现代学吩科交叉、浓融合的特街征，是一酸个值得加刚以推动的血重要研究稼方向。近年来央，混凝卷土结构角的耐久慎性设计臣方法成趁为研究扑的重点绕方向。细提出了阅基于性驳能的耐扎久性设读计方法炉。建立考胖虑多种洋因素的慨结构承疗载力和定变形的歼经时变服化模型轿，准确尤描述工骆程结构鼠在使用优周期中酷耐久性辈能的变设化规律贡，是混诱凝土耐完久性研押究的重服点、热朵点与难枝点。现法有的混糕凝土结号构耐久浑性的研皮究状况作表明：洁目前的偿研究成网果主要劳还局限左在构件高层次，结构层次纤上的耐久洪性研究，姨则刚刚起蒙步。结构耐久怠性及结构俩健康监测做发展趋势2.5精细化使的结构数分析理星论2、结构辰工程学纸科研究鞭前沿在传统静户力线性分肺析问题得锣到基本解飞决的基础貌上，20世纪后扰期结构摆分析理昌论的研律究与进悄展主要出集中在结构动力聪分析、非金线性分析蓝、结构稳具定性分析瓦、结构优脸化和结构撤可靠度研究方面委。对这些降关键科学掀问题的研辱究，直至暑今天，仍葡然属于结坦构工程领寇域的前沿溜与热点问列题。结构动力添分析：主要集泛中于与工贞程相结合秀的地震工始程与风工马程研究。随机振罩动分析代虚故拟激励辜法浩密度演漏化理论结构非撑线性分时析：结构物湿理非线竭性问题尊、结构桶性态软倘化后数貌值分析柏难题、梨本构关挠系尚未僵达到足林以反映绣结构复核杂受力遍性态的庸水准。结构稳棒定性分耳析：静力稳舅定分析辱动们力稳定贸性问题结构可靠逗性分析：将结构荷某载效应与孔结构抗力蜓统一起来隆，并定量攀加以描述肠、形成结矛构设计基子础。（同洲济大学李羡杰）2.6精细化的教结构分析些理论2、结构工牵程学科研脊究前沿在20世纪初踪蝶叶，许使用应力缓设计，分析的基雹本理论依硬据是弹性许理论。20世纪40～50年代，主要是出惩于经济性委的考虑，隆开始接受承载力极留限状态设遣计思想，采用结构魄塑性分析哄理论。20世纪70年代中期，在极猎限状态污设计思唯想基础冰上，逐携步加入征了对于诞结构荷比载、材炊料性质保不确定吓性的考羡虑，发血展了基于概玩率的极枝限状态杏设计理佳论。20世纪90年代中期，在地新震工程乔领域内来提出了基于性能姨设计的观点。为了实现基于性挥能设计理念，谁下述研凉究工作馋将是基需本的：（1）结构性丙态水准想的确定：需要窝在结构栏受力全芹过程和波结构寿赶命全过锐程范围弯内研究仅不同层锈次、不疏同目标烦的结构党性态水揉准；（2）投资－至效益准列则的研乡丰究：需要针尼对不同类按型结构，银在工程仓结构－工风程系统两屿个层面上逗分别建立育投资－效捐益准则。祸在风险分面析的基础角上，依据滴投资－效友益准则确早定结构设圆防标准；（3）结构可靠艳性的确定：利用结级构可靠度西，统一结重构荷载效钳应与结构竖抗力性能胸，实现结捐构层次的肿可靠度分巴析与评价努。在这里侄，不仅涉臣及到对结私构基本构赞件及整体析结构损伤句－破坏机宴理的深入与研究，对制结构所受幅外部作用饲的危险性攻分析也是渗带有根本岁意义的工仿作；（4）结构性态爪控制技术：配合结宇构性态设译计的思想来，必将展露开持续深蔬入的结构素性态控制午措施与控型制技术研墨究，如结令构智能控隙制、结构鼠优化分析货、可更换侮结构研究山等