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摘要：近几年我们国家的不可再生资源不断消耗，这样长期下去会严重影响我们的生命安全，也会威胁人类社会的生存和发展。而土木工程又是我们赖以生存的基础，中国是一个人口大国，对资源和能源的需求非常大，而且现在人们的活动主要是在土木工程上开展，比如人们在房屋建筑中生活和工作，利用铁路等途径实现商品的运输，据统计，我们国家在对基础设施建设上的投资要比其他国家的总和还多。我国的建筑能耗占我们国民经济的大约四分之一，建筑面积很大，所以对发展可持续性的基础设施提出了迫切的需求。
关键词：可持续；土木工程；结构；途径
一、土木工程可持续的评价指标
1、定量评价。土木工程的可持续性主要与在使用期间它的寿命长短以及对环境造成的影响有关系，在土木工程服役期间，也会对社会中的能源有所消耗。在整个土木工程的服役过程中，每个结构所消耗的能源都不一样，所以对人类社会可持续性的影响也会不同，再加上有些资源是可再生的和可循环利用的，所以还要考虑使用过程中的能源利用率。土木工程的结构特性也会影响社会环境，比如，在很多土木工程结构坍塌时，就会产生很多建筑垃圾，这些垃圾对环境的影响非常巨大，这也会对土木工程的可持续性发展产生影响，所以，在探究土木工程结构可持续性发展的过程中，要综合多方面的因素进行定量评价。
2、可持续土木工程材料
（1）、土木工程结构材料
土木工程所需要的材料有很多种，包括功能性材料、纳米材料以及结构材料。对于这些结构材料最重要的就是性能，在这些材料当中主要是钢和混凝土决定了结构的材料。因为钢的性质是高强度，而且有很好的弹性，在延展性方面也做的非常好，而且在使用过程中可以经过加工，还可以进行循环利用。在对土木工程结构的可持续性发展的探索中，高性能的钢材料是对工程结构优先选取的材料。混凝土也有其自身的优点，在恶劣的环境中，高性能的混凝土材料具有抗压性，而且也耐高温，在土木工程领域中混凝土材料的应用也非常广泛。但是具有这些优点的同时也面临一些问题，就是在制备混凝土的时候，是需要用水泥、沙子还有石头等资源，这些都是不可再生资源，在对水泥的配备时，可以利用一些工业上的矿物掺和料，有一部分可以代替水泥，这样就可以对不可再生资源较少了消耗，在一些报废的土木工程结构中，也可以开发利用一些建筑垃圾，对建筑资源进行合理的回收再利用，这样也可以减少资源的消耗，还可以减少对环境的影响。
（2）、土木工程功能材料。
参加一些功能性材料，使传统的材料在保持原有的性能同时，再增添一些特殊的功能，这对实现土木工程的可持续发展也是一个重要途径。在二十世纪八十年代，我国的航空航天领域就提出了将智能材料与结构系统结合的理念，经过十年的发展，这一理念也运用到了混凝土材料中，智能混凝土具有自己感知，自己修复，自己愈合等功能，与传统的结构材料相比，智能材料具有敏感的响应，对力、热、声、光、电等都能有非常灵敏的感知。比如在水泥当中导入碳纤维，可以使水泥具有更好的力学性能，还可以及时预警混凝土的结构是否损伤，根据这一特点再进行科学的维修，这样对结构的维修更具有针对性，也减少了盲目检修的费用。还可以把一些高分子混合物加入到混凝土当中，这样就会使混凝土具有自己修复的功能，延长土木工程的服役寿命，具有明显的可持续性。
（3）、纳米技术。
纳米材料也可以改善材料的性能，在混凝土中加入少量的纳米材料，可以改善混凝土的力学性能，可以让混凝土更加耐磨并且具有抗衰老性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将一些新型的纳米材料加入到复合材料当中，对复合材料的力学性能也有一个很大的改进，纳米材料还具有净化环境的功能，将一些导电和非导电的纳米材料应用到混凝土当中，这样也可以使纳米混凝土材料变得功能更多更强，所以，要想实现土木工程结构的可持续发展，也要对纳米技术的使用多投入研究。
二、可持续土木工程结构体系
1、性能更高、寿命更长的结构体系。经过风雨的洗礼和漫长的服役时间，土木工程的结构难免会受到风雨、雷电等自然灾害的冲击，也会受到周围环境无形的侵蚀，这些自然灾害可能会使土木工程的结构受损，甚至可能出现房屋倒塌等情况，这就使土木工程结构丧失了功能，可能会带来结构重建等问题，对结构的可持续性发展有很大的影响。而性能更高、寿命更长的结构是我们改革的重点，这种结构体系的耐久性比较好，也有比较高的抗灾性能，可以有效的抵御恶劣自然环境的灾害，也可以预防环境的侵蚀，在土木工程结构对建筑服役的过程中，可以长时间的维护建筑不被损坏，使服役寿命更长，对周围资源的消耗也可以减少，而且也不会对环境造成污染。这种结构体系可以使用具有良好耐久性的材料来搭建，比如，在恶劣环境下，纤维复合材料的结构可以避免钢材的腐蚀，纳米混凝土也具有很好的耐磨性，将纳米材料用在结构表面，可以对结构起到很好的保护作用。
2、土木工程结构监测系统。一些建筑会长期暴露在环境中，而在漫长的时间里，土木工程的结构就会受到自然灾害的影响，这是不可避免的因素。所有可以采用监测技术，对土木工程结构上一些性能的变换进行时时监测，并且科学合理的对结构损伤进行修复，降低维修的成本以及能源的消耗，延长结构使用寿命，实现土木工程结构的可持续性。土木工程结构监测系统要对海量的数据进行管理，对这几个方面的技术要求也非常高。土木工程结构比较复杂，再加上周围环境的影响以及噪音的影响，结构诊断的模型建立还具有不确定性，利用新型的感知材料，建立传感器模型，对传感器的原理也要做一个全方面的了解，将结构监测的数据与传感器建立连接，对现场的原型监测和传感器感知的数据相结合，对这些数据做出的判断加以验证，然后再制定出维修计划。
3、多功能土木工程结构体系。应用多功能土木结构，把力、声、光等结合在一起，把监测、控制、修复等功能整合到一起形成多功能的土木工程结构，是实现土木工程结构可持续发展的一个崭新的途径。合理的运用社会中的资源，将风能、太阳能等与土木工程结构联系起来，可以使结构具有自供能的功能，可以极大地节省能源，比如，在海上进行采油，可以将风能发电系统安装到采油平台上，可以满足在采油过程中的用能需求，不用再消耗其他能源。也可以将建筑结构设计成有利于收集太阳能的结构，使建筑结构不仅能满足建筑需求，还可以收集和利用太阳能。还可以将智能的材料与结构材料结合在一起，在结构上安装智能装置，可以把结构中的机械能转换为电能，给结构供电，从而节省了能源的消耗。
三、结束语
土木工程结构的可持续发展直接影响到人类生活，也是人类面对可持续发展社会的重要课题。土木工程结构的可持续有很多途径，例如可以改变结构材料，利用纳米技术，建立性能高、寿命长的结构体系，还可以对结构进行检测及分析，建立智能结构体系，但是这些方法又涉及到其他学科的专业知识，还会用到许多先进的技术，这对人类也是一个巨大的考验，在对土木工程结构持续和发展的探索中，我们应该不断学习新技术，还要把理论与实践结合起来，将土木工程结构的可持续性发展做到最好。
参考文献
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论文作者:张涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/17
标签：土木工程论文; 结构论文; 材料论文; 混凝土论文; 持续性论文; 可持续发展论文; 消耗论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;