中國土木結構工程科技2035發展趨勢與路徑研究

摘要：中國的城市化必須從“高速發展”轉變為“提高質量”的新階段，在這一階段中，作為城市化的重要載體和標志的建筑成為發展中國城市化質量的關鍵突破之一。從今天到2035年，這將是一個關鍵的過渡時期，也是我們建設能力的重要時期。本文概述世界公民在結構工程領域技術二級結構工程技術，總結發展公民在2035年目標和趨勢，確定民事結構工程領域的需要和需求的重要問題及其工程技術，提高公民結構工程領域關鍵技術并發展路徑，2035年的特點是重要工程面向建筑施工領域的工作，要求在國家一級部署。

關鍵詞：2035 年;土木工程;結構工程;發展趨勢;關鍵技術;發展路徑;重大工程

一、前言

結構工程是一項科學和技術，直接面向經濟和社會發展，對環境、城市化進程和社會可持續發展產生深遠影響。中央城市化會議將建設一種新型城市化成為中國未來發展的重要戰略，建設城市和基礎設施成為中國未來經濟和社會發展的重要引擎。中國的城市化必須從“高速發展”轉變為“提高質量”的新階段，在這一階段中，建設具有重要載體和城市化標志的建筑必須成為提高中國城市化質量的關鍵突破之一。從今天到2035年，我們的建筑研究將處于一個關鍵的過渡和重要的機會階段。在接下來的20年里，全面應對建筑領域的空虛。發展戰略研究項目“中國工程科學和技術2035”，聯合中國國家委員會資助的，按照民事、水資源部和施工建設，中國工程院成立研究小組框架內的建筑工程土木工程領域的研究，本文進行了一系列發展戰略研究，以我們2035年的土木工程和土木工程發展戰略為導向。

二、土木結構工程領域世界科技先進水平

（一）中國大規模基礎設施建設，促進結構體系的不斷創新和大型復雜結構建造技術的不斷進步

中國經歷了前所未有的大規模基礎設施建設，為我國的建筑工程技術創新提供了前所未有的機會。我國自主開發了一系列新的結構框架，代表意思鋼-混凝土組合結構，大多維結構預應力結構等顯著優勢保護資源，提高安全性，改善居住質量，減少我國勞動力資源等重大復雜結構和建筑結構設計關鍵技術，分析和開發使具有自主的智力能力，國際核專家、材料、設計、建筑、在地區，一組關鍵技術檢查，達到了技術檢查的極限和傳統認知，可靠地保護了中國主要文化項目的建設水平。

（二）工程結構可靠性、耐久性及全壽命設計理念得到初步實現，并獲得廣泛認同

在可靠性理論和施工方法方面取得了重大進展，在可靠性數學的基礎上，在發展適用于建筑結構的理論可靠性方面的漸進式進展在全面提高建筑結構的安全和可靠性方面發揮了關鍵作用。隨著社會經濟體系的快速發展，可持續發展已成為一個嚴重的全球問題。在這種情況下，保護的重點是結構長壽，而不是開發完整的生命周期理論，以便整合設計、建設、開發和工程管理的要素。這一領域目前是國內外最活躍和最先進的研究領域之一，是國內外科學家普遍存在的中心和熱點研究領域。

三、面向 2035 年土木結構工程領域科技的發展方向和趨勢

（一）高性能可持續土木結構工程將成為未來發展的主旋律

由于規模空前擴大，近年來建設我們的國家，資源和能源消費量巨大、污染環境、短命的資源使用，可靠程度低、弱抗自然災害等，為我國已成為一個嚴重的問題在土木工程領域的嚴重限制我國經濟和社會可持續發展。2035年，受建筑影響的問題將從結構安全轉移到長期使用壽命、抗災能力以及危害地球生態的資源和環境。因此，建筑工程的未來將是全面發展理論和方法的重大突破，重點是發展高生產率的結構項目和實現可持續發展在民用建筑領域。高性能結構工程項目針對不同需求結構在各種條件或視其使用性能必須具有不同的特征和形狀如與2035年我國要做顛覆性突破大立方城市集群建設等領域，深海、建設新型能源戰略物質資源、軍事防御設施的現代化，在這些設施中，建筑具有巨大、復雜、高科技和系統特征，因此對生產率的綜合和復雜需求被提供給了高生產率和可持續的結構項目。

（二）提升抵御多重災害的能力是未來土木結構工程科技發展的重要任務

地球的工作促進了人類社會的文明進步，也給人類帶來了災難。雖然建筑工作是主要的災害承運人，但建筑工具是預防自然災害的主要手段。全球地震、臺風、洪水、自然災害、爆炸、火災、武裝襲擊和其他自然災害所掩蓋的自然災害，為全面預防諸如民用建筑等災害創造了更深的需求。一方面，土木工程結構技術等待未來將重點熱點集中，從過去的單一安全原則，仍然在設計上的基礎，未來職能和管理目標，還可以有技術結構抗震設計廣闊的創新空間;另一方面，一個災難引發的次生災害，以及相關技術防止由于自然災害救災技術創造的新挑戰，為防止自然災害的建筑結構，許多種類的物理模型建模和控制結構的災害以及土木工程災害全球氣候條件。

四、需在國家層面部署的重大工程——極端惡劣環境下巨型復雜土木結構工程

我國未來上必要的一系列重要領域的顛覆性突破，與國家和國家戰略、立體城市深海工程目標，新能源戰略儲備、軍事保護等這些領域施工具有和復雜性特征，以及自然災害、極端氣候災難的影響等。

到2035年，我國將在關鍵技術方面取得創新成果，在極端條件下，廣泛而復雜的建筑工程將有助于建設和自然環境的和諧發展。這些最初的結果不僅將解決我們國家戰略中心地區樹木構成的重要問題，而且將在全世界產生明顯的示范效果。

參考文獻：

[1]中國工程院土木、水利與建筑工程學部. 土木學科發展現狀及前沿發展方向研究 [M]. 北京： 人民交通出版社， 2012.

[2]Academic Divisions of Civil Engineering， Hydraulic Engineering， and Architectural Engineering， Chinese Academy of Engineering. The development status and frontiers of civil engineering [M]. Beijing： China Communications Press， 2012.

[3]趙國藩， 金偉良， 貢金鑫. 結構可靠度理論 [M]. 北京： 中國建筑工業出版社， 2000.

[4]Zhao G F， Jin W L， Gong J X. Reliability theories for engineering structures [M]. Beijing： China Architecture and Building Press， 2000.

[5]李繼華. 可靠性數學 [M]. 北京： 中國建筑工業出版社， 1988.Li J H. Reliability mathematics [M]. Beijing： China Architecture and Building Press， 1988.

作者簡介：鄭偉，男，1989.12.15，大專，專業：圖形圖像制作（平面設計方向）