“轻、快、好、省”是中国工程院院士、同济大学教授沈祖炎对钢结构建筑的总结，也获得业内的广泛认可。人们常说，建筑物的好与坏，关键看设计。沈祖炎等所撰写的《结构创新与优秀设计》通过对结构创新的动力、前提和途径的总结与思考，给出了结构创新的内涵。《结构创新与优秀设计》提出了我国新时期工程建设中优秀设计的评判标准，并探讨了如何产生优秀设计等问题，以期能够给实际工程建设提供有益的参考和指导。
一、引言
当前，我国正在进行着最大规模的工程建设，而且这一建设高潮还会随着我国全面建设小康社会的进程而持续相当一段时间。这种持续的、大规模的工程建设为结构工程的发展，特别是为结构创新能力的提升提供了历史性的机遇。随着我国社会经济的发展与科学技术的进步以及人民物质文化生活需求的不断提高，建筑设计造型愈来愈丰富，而且趋于多样化、复杂化。这是近年来工程建设的新特点，它给结构工程带来了很多新的挑战，也提出了更高、更新、更广的要求。在这种形势下，结构工程在理论上和实践中都出现了一定程度的创新，并产生了一些优秀设计;但在一些重大工程项目上也出现了一些不合理的现象。
二、结构创新
1.结构创新的动力、前提和途径
第一，结构创新的动力。谈到结构创新，人们不仅要问：是什么促使人类在建筑结构上不断创新?结构创新的动力是什么?结构创新来源于人类社会的需求。随着文化、经济水平的不断提高，人类对构成自身生存环境的建筑物的建筑需求、建筑功能等不断求新、求变，而这种求新、求变以及由之而来的安全问题必将对建筑结构带来新的要求和挑战，因此，成为了结构创新源源不断的动力。
第二，结构创新的前提。从20世纪70年代开始，世界工程领域发展就出现了学科交叉。现代建筑的发展在学科方面的相互交流、领域方面的相互渗透已经成为必然的趋势。结构工程在吸收和融合工程力学、计算机技术、材料学、机电控制、信息工程、智能技术等学科的先进技术和在多个学科的交叉融合下，出现了很多创新。
材料领域的成果促进了各种新型材料的发展，结构工程应用这些成果，促成了新材料结构体系的应用和发展;机电和控制学科的成果，信息与通信技术、计算机仿真技术、传感技术的成果，为结构工程实现各类现代使用功能和结构功能提供了技术条件;计算机技术和工程力学理论的发展为结构工程进行结构创新提供了强有力的保证，使得一些新型结构体系得以实现，使设计效率与工程质量得以大幅度提高。因此，能够有效地采用这些学科的新成果是结构工程创新的前提。结构工程与材料学、工程力学、计算机仿真技术、信息工程学科有着密切的联系。
第三，结构创新的途径。结构创新的途径无外乎源自理论研究和工程实践两大方面。从大的范围来看，结构创新主要体现在结构材料、结构体系、结构功能、结构理论、结构试验和施工技术等几个方面;从小的方面，结构的节点与构件等同样也能够体现创新;从更为广义的角度，使用成熟的理论与技术去解决工程实践中的新问题，也是一种创造性的劳动。因此，结构创新的领域非常宽阔。总之，工程实践的创新与发展推动了理论研究的进步，而理论研究成果的进步指导完善了工程实践，这是结构工程科学得以不断创新与发展的规律。
结构材料的发展和进步往往会使结构工程发生质的变化，为结构体系、结构承载能力和结构理论的创新提供了基础。结构理论和结构试验的发展为结构体系和结构功能的创新及其完善和持久提供了指导和技术支撑。施工技术的发展使结构创新变成了现实。
材料，是结构创新的基础;试验，是结构创新的验证;理论，是结构创新的手段;施工，是结构创新的实现;功能，是结构创新的需求;体系，是结构创新的核心。以上几个方面相互促进，共同发展。
2.结构材料的发展与结构创新
建筑结构材料大致经历了土、木、石→钢筋混凝土与钢→新型轻质高强材料的发展过程。进入21世纪，建筑材料的发展趋势具有三个重要特征：功能化，可持续发展化和多样综合化。新型材料充分吸收了现代技术的精华，把结构工程引入到一个全新的阶段。
第一，传统材料的改良
当前建筑结构工程中应用最为广泛的建筑材料仍然是工业革命后发展起来的混凝土和钢材。混凝土作为第一大建筑材料，钢材作为第二大建筑材料都在向着高性能化方向发展。能显著提高混凝土结构耐久性的高强、高性能混凝土在实际工程中的应用正在增多;可满足建筑高层化和大跨距发展需求的高强度等级钢材和超厚板钢材，可提高结构抗震性能的低屈强比钢和极低强度钢，可提高大厚度钢板焊接性能的高效焊接钢，可提高钢结构抗火性能和防腐、耐久性能的耐火、耐候钢，也已研发成功并在一些实际工程中得以应用。
第二，玻璃材料。玻璃是第三大建筑用材料。近20年来，随着各种钢化玻璃的产生，结构工程师利用玻璃的结构功能，将玻璃作为主体结构材料进行了崭新的设计和应用研究。
第三，合金材料。如不锈钢、铝合金、铝镁锰合金其作为结构主体构件材料的研究和应用也取得了较大的进展。
第四，高分子复合材料。碳纤维FRP(FiberReinforcedPolymer)复合材料已在工程中大量应用，在结构加固中相当普及，并取得了良好的经济效果;在新建结构中的应用也在逐渐增多。膜材料从聚酯纤维的PVC、玻璃纤维的PTFE到无纤维的ETFE，其研究和应用取得了令人瞩目的成果。结构工程师将高强度钢索和膜材结合，创造了许多新颖、合理和经济的结构体系。
从以上内容可以看出，结构材料的发展是结构创新的基础。
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