工程结构-工程系统两个层面上分别建立投资-效益准则。在风险分析的基础上,依据投资-效益准则确定结构设防标准;(3)结构可靠性的确定:利用结构可靠度,统一结构荷载效应与结构抗力性能,实现结构层次的可靠度分析与评价。在这里,不仅涉及到对结构基本构件及整体结构损伤-破坏机理的深入研究,对结构所受外部作用的危险性分析也是带有根本意义的工作;(4)结构性态控制技术:配合结构性态设计的思想,必将展开持续深入的结构性态控制措施与控制技术研究,如结构智能控制、结构优化分析、可更换结构研究等等。
2.4 新型材料的研究与应用
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。例如,在过去的十余年,FRP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。1997年,美国土木工程师协会(ASCE)专门为FRP在结构工程中的应用创办了名为Journal of Composites for Construction的学术期刊。由美国的Institute for Scientific Information(ISI)发布的2003年学术期刊引用报告(JCR)显示,该期刊的影响因子已达1.234,列所有73种被SCI检索的土木工程类学术期刊第2位,甚至超过了有广泛影响的Earthquake Engineering and Structural Dynamics(影响因子0.734)和ASCE Journal of Structural Engineering(影响因子0.648)。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[17]。在此领域,美国、加拿大、日本、我国香港等地的研究工作走在了世界前列。
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。近20年来,高强、高性能混凝土的研究开发即是一个典型例证。现代高强混凝土是在20世纪70年代初期发展起来的,由于在混凝土的传统组分中引入高效减水剂,可以用预拌方式生产甚至用泵送工艺浇注。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。与之