土木工程前沿結構與創(chuàng)新(ppt64頁)-預覽頁
【正文】 ）更高層的建筑 ： 建成于西方經(jīng)濟危機時期，成為美國經(jīng)濟復蘇的象征。 2023年 美國紐約 新世貿中心 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。 ? 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合材料做加勁梁，采用自重輕、強度高的碳纖維材料做主纜。 英國倫敦 新型材料的研究應用 結構工程學科研究前沿 在歷史上，工程材料的進步往往使結構發(fā)生質的變化。 ?1886年美國首先采用了鋼筋混凝土樓板。 凡具有輕質高強和多功能的建筑材料，均屬于新型建筑材料。 ② 高強混凝土 :60~150 MPa。而超細硅粉的摻入填充了混凝土內的空隙，消除了混凝土中的微小氣孔。高強混凝土早期強度增長快 ,110 MPa的高強混凝土在 12h后即可達到 40 MPa強度 ,這就可以縮短構件的拆模周期 ,及早施加預應力 ,同時簡化混凝土施工工藝。 硅粉及粉煤灰的玻璃微粒對預拌混凝土產(chǎn)生微集料效應，起到潤滑混凝土料的作用。應用聚合物、纖維材料、柔性粉末材料作為摻合料的混凝土改性復合材料,可使混凝土的韌性、抗沖擊性能、抗拉強度、耐久性得到明顯提高。柔性粉粒 (如橡膠粉 )能有效地提高混凝土的抗沖擊性能。 ?CFRP碳纖維增強復合材料 (Carbon Fiber Reinforced Plastic )的縮寫，特點是輕質高強，比如 F1賽車、波音 787客機 …… ?GFRP（ Glassfiber Reinforced Plastic，玻璃纖維增強塑料，或玻璃鋼）。 ? 建筑工程應用 結構設計正轉向基于性能的設計，對結構及材料性能的要求也提高了。 ? 橋梁工程中應用 FRP復合材料應用于橋梁工程起始于 70年代末和 80年代初期。采用 FRP混凝土 或 FRP混凝土組合結構 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。形狀為方型，以孔洞數(shù)量和材料決定節(jié)能高低。 多孔磚 加氣磚 空心磚 五、砌塊類產(chǎn)品，增加抗震能力 多用于住宅和公共建筑的非承重墻體，砌塊外部密封，內部多為空心材料，形狀為多排孔、矩形條孔等。這種材料對隔音、保溫、強度的要求較高，墻體內部填充介質要求較嚴。 19世紀初 ，工程結構得以用試加荷載的方法探求其工作狀態(tài)和可靠性。 動力試驗的特點： 由于荷載特性不同，動力試驗的加載設備和測試手段與靜力試驗有很大的差別，而且要比靜力試驗復雜得多。 2023年，美國國家自然科學基金啟動的“地震模擬聯(lián)網(wǎng)”（ Network for Earthquake Engineering Simulation ）建設計劃，即是在這一思想背景下的產(chǎn)物。 與此同時，大型多功能實驗機、多點多自由度地震模擬振動臺、模擬復雜環(huán)境的結構實驗室、現(xiàn)場試驗技術等，近年以來也正在成為實驗技術發(fā)展的新的亮點。 工程結構的安全性與可靠性，應當綜合考慮材料性能、環(huán)境作用、施工技術等因素，還應綜合考慮結構管理、維護、維修與加固改造技術的發(fā)展。根據(jù)結構工作環(huán)境情況、破損機理、形態(tài)以及傳統(tǒng)經(jīng)驗，可將混凝土結構的工作環(huán)境分成 6大類： ①大氣環(huán)境；②土壤環(huán)境；③海洋環(huán)境；④受環(huán)境水影響的環(huán)境；⑤化學物質侵蝕環(huán)境；⑥特殊工作環(huán)境 。在一定條件下，這種累積過程可能導致突發(fā)的災難性事故。 2023年，意大利在將要舉行 2023年冬季奧運會的 Susa河谷，對其生命線工程系統(tǒng)初步布設了監(jiān)測系統(tǒng)。 智能結構系統(tǒng)包括了結構健康監(jiān)測與診斷系統(tǒng)、結構控制系統(tǒng)和結構損傷修復系統(tǒng) ，所涉及的領域包括結構狀態(tài)的信息采集、傳輸和處理技術，結構狀態(tài)及損傷的分析與識別理論，結構控制技術和智能工程材料等，體現(xiàn)了現(xiàn)代學科交叉、融合的特征，是一個值得加以推動的重要研究方向?，F(xiàn)有的混凝土結構耐久性的研究狀況表明：目前的研究成果主要還局限在構件層次， 結構層次上的耐久性研究，則剛剛起步 。 隨機振動分析 虛擬激勵法 密度演化理論 ?結構非線性分析： 結構物理非線性問題、結構性態(tài)軟化后數(shù)值分析難題、本構關系尚未達到足以反映結構復雜受力性態(tài)的水準。 20世紀 70年代中期 ，在極限狀態(tài)設計思想基礎上，逐步加入了對于結構荷載、材料性質不確定性的考慮，發(fā)展了 基于概率的極限狀態(tài)設計理論。在這里，不僅涉及到對結構基本構件及整體結構損傷－破壞機理的深入研究，對結構所受外部作用的危險性分析也是帶有根本意義的工作； （ 4） 結構性態(tài)控制技術 ：配合結構性態(tài)設計的思想，必將展開持續(xù)深入的結構性態(tài)控制措施與控制技術研究，如結構智能控制、結構優(yōu)化分析、可更換結構研究等等。 結構工程學科體系 總結 在總體上考察，近 20年來我國在結構工程領域仍處于跟蹤國際發(fā)展的狀態(tài)，主要是學習和引進國外所創(chuàng)造的新材料、新技術和新工藝，根據(jù)我國國情進行實踐，形成的一些改
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