土木工程前沿結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新(ppt64頁(yè))(文件)
【正文】 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度 ① 材料強(qiáng)度值 ② 內(nèi)部缺陷 （裂縫、空洞等） ③ 幾何尺寸 （鋼筋位置，保護(hù)層厚度，板厚等） ④ 勻質(zhì)性檢測(cè)與控制 ⑤ 建筑物理特性 （熱工、隔聲、防水等） 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類(lèi)： 試驗(yàn)對(duì)象 ? 原型試驗(yàn) ? 模型試驗(yàn) ? 小構(gòu)件試驗(yàn) 足尺、現(xiàn)場(chǎng) （投資大、加載復(fù)雜、周期長(zhǎng)） 通常縮尺 （符合相似理論：幾何、力學(xué)、材料） 構(gòu)件試驗(yàn)與計(jì)算對(duì)比 （可以不符合相似理論） 荷載持時(shí) 混凝土的徐變、預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛、結(jié)構(gòu)受溫度變化的影響（幾個(gè)月或幾年時(shí)間） 中國(guó)建筑科學(xué)研究院 ? 短期荷載試驗(yàn) ? 長(zhǎng)期荷載試驗(yàn) 只有幾十分鐘、幾小時(shí)或者幾天 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展 ? 靜力試驗(yàn) ? 動(dòng)力試驗(yàn) 荷載性質(zhì) ? 單調(diào)靜力荷載試驗(yàn) ? 低周反復(fù)荷載試驗(yàn) （偽靜力） ? 擬動(dòng)力試驗(yàn) ? 疲勞試驗(yàn) ? 動(dòng)力特性試驗(yàn) ? 地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn) ? 風(fēng)洞試驗(yàn) 靜力試驗(yàn)的特點(diǎn)： 加載設(shè)備相對(duì)來(lái)講比較簡(jiǎn)單，荷載可以逐步施加，還可以停下來(lái)仔細(xì)觀察結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展，給人們以最明確、最清晰的破壞概念。這一背景，為利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)協(xié)同實(shí)驗(yàn)提供了可能 ，正在形成世界范圍內(nèi)的關(guān)注焦點(diǎn)。同年，我國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金支持的重點(diǎn)項(xiàng)目“土木工程現(xiàn)代結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法”中，將遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)協(xié)同實(shí)驗(yàn)列為重要研究?jī)?nèi)容。 我們這里所說(shuō)的損傷包括材料特性改變或結(jié)構(gòu)體系的幾何特性發(fā)生改變，以及邊界條件和體系的連續(xù)性，體系的整體連續(xù)性對(duì)結(jié)構(gòu)的服役能力有至關(guān)重要的作用。 在 結(jié)構(gòu)耐久性 的研究中，關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究引起了廣泛的關(guān)注。 結(jié)構(gòu)耐久性及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè) 由于重大工程結(jié)構(gòu)和城市生命線工程基礎(chǔ)設(shè)施的服役年限較長(zhǎng)，在服役期內(nèi)要經(jīng)受各種環(huán)境作用、腐蝕效應(yīng)及材料老化等因素的影響，結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)在服役期內(nèi)將不可避免地產(chǎn)生損傷、演化與損傷累積。2023年，日本在一些高層建筑上布設(shè)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用以監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的完整性與地震反應(yīng)。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)的智能結(jié)構(gòu)的發(fā)展。 建立考慮多種因素的結(jié)構(gòu)承載力和變形的經(jīng)時(shí)變化模型，準(zhǔn)確描述工程結(jié)構(gòu)在使用周期中耐久性能的變化規(guī)律，是混凝土耐久性研究的重點(diǎn)、熱點(diǎn)與難點(diǎn)。 ?結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析 ：主要集中于與工程相結(jié)合的地震工程與風(fēng)工程研究。 20世紀(jì) 40～ 50年代， 主要是出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，開(kāi)始接受 承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)思想， 采用結(jié)構(gòu)塑性分析理論。在風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)投資－效益準(zhǔn)則確定結(jié)構(gòu)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)； （ 3） 結(jié)構(gòu)可靠性的確定 ：利用結(jié)構(gòu)可靠度，統(tǒng)一結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力性能，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層次的可靠度分析與評(píng)價(jià)。 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論向精細(xì)化、全壽命、可生成方向發(fā)展； ? 結(jié)構(gòu)工程系統(tǒng)全局設(shè)計(jì)的思想與理念，也將獲得實(shí)質(zhì)性研究進(jìn)展。 ? BIM 結(jié)構(gòu)工程學(xué)科體系 總結(jié) 。結(jié)合我國(guó)國(guó)情和國(guó)際上的發(fā)展動(dòng)向，未來(lái)的結(jié)構(gòu)工程學(xué)科發(fā)展重點(diǎn)是： ? 可持續(xù)結(jié)構(gòu)工程 的理念： 重視結(jié)構(gòu)的耐久性、全壽命的經(jīng)濟(jì)性、降低不可再生資源的消耗、實(shí)現(xiàn)工業(yè)和建筑廢料的再利用以及減少對(duì)環(huán)境的破壞和影響。 伴隨著近二十年來(lái)先進(jìn)材料、信息技術(shù)、傳感技術(shù)與控制技術(shù)等高新技術(shù)向土木工程的滲透與發(fā)展，近年來(lái)，在國(guó)際范圍內(nèi)提出了智能結(jié)構(gòu)、基于性態(tài)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、可持續(xù)結(jié)構(gòu)工程 等一系列的新理念。 20世紀(jì) 90年代中期 ，在地震工程領(lǐng)域內(nèi)提出了 基于性能設(shè)計(jì) 的觀點(diǎn)。 ?結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析： 靜力穩(wěn)定分析 動(dòng)力穩(wěn)定性問(wèn)題 ?結(jié)構(gòu)可靠性分析： 將結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)一起來(lái)，并定量加以描述、形成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。 結(jié)構(gòu)耐久性及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)發(fā)展趨勢(shì) 精細(xì)化的結(jié)構(gòu)分析理論 結(jié)構(gòu)工程學(xué)科研究前沿 在傳統(tǒng)靜力線性分析問(wèn)題得到基本解決的基礎(chǔ)上， 20世紀(jì)后期結(jié)構(gòu)分析理論的研究與進(jìn)展主要集中在 結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析、非線性分析、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和結(jié)構(gòu)可靠度 研究方面。 近年來(lái)，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)方法成為研究的重點(diǎn)方向。 國(guó)內(nèi)目前發(fā)展的： 橋梁監(jiān)測(cè)、大壩監(jiān)測(cè)、管道、地鐵、高速鐵路、高層房屋監(jiān)測(cè)等。因此，如何有效地進(jìn)行重大工程結(jié)構(gòu)的 健康監(jiān)測(cè) 、損傷識(shí)別、運(yùn)行可靠性評(píng)估與結(jié)構(gòu)安全預(yù)警，開(kāi)始成為當(dāng)代結(jié)構(gòu)工程研究的重要課題，并已開(kāi)始出現(xiàn)了成功應(yīng)用的范例?；炷两Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生耐久性失效，系源于混凝土在外部環(huán)境作用下，材料物理、化學(xué)性質(zhì)漸漸的發(fā)生變化，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力逐漸退化，最終影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全。因此，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)在其生命周期各個(gè)階段所面臨的風(fēng)險(xiǎn)以及功能要求的不同，建立綜合考慮工程建造、結(jié)構(gòu)使用和老化結(jié)構(gòu)三個(gè)階段的“ 全壽命周期綜合設(shè)計(jì) ”新理念。 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展 結(jié)構(gòu)耐久性及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè) 結(jié)構(gòu)工程學(xué)科研究前沿 【 結(jié)構(gòu)耐久性 】 在預(yù)定作用和預(yù)期的維護(hù)與使用條件下，結(jié)構(gòu)及其部件能在預(yù)定的期限內(nèi)維
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