土木工程学科前沿(8)

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

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