我国土木结构工程领域面临着可持续发展的严峻挑战，这一挑战背后的原因是：产业结构落后，创新机制匮乏，原创性土木结构工程理论和方法不足，缺乏自主知识产权的土木结构工程计算机辅助工程（CAE）软件，规范标准体系无法起到引领技术创新的作用。面对2035年建设全球化的中国、安全的中国、可持续发展的中国、智能化的中国的迫切需求，土木结构工程科技的发展必须首先着眼于解决四项需求。

需求一：大力发展高性能结构工程技术，实现土木工程行业的可持续发展。2009年，中国工程院设立的“土木学科发展现状及前沿发展方向研究”战略咨询项目的研究报告指出：我国是世界上土木工程资源能源消耗最多的国家，土木工程行业已经成为国家单项能耗最大的行业。每年我国消费全球大约一半的钢铁和水泥用于基础设施建设，而水泥和钢铁的碳排放量占总排放量的30%以上，且大规模基础设施建设还产生大量垃圾，土建垃圾数量已占城市垃圾总量的30%以上。资源能源约束矛盾日益突出，环境生态承载能力逐步逼近极限，因此对高性能结构工程技术的需求与日俱增。所谓高性能结构工程，即指土木结构工程在规划、设计、建造、运营、拆除等全寿命周期的各个阶段，具有高安全性能、高施工性能、高使用性能、高环保性能、高耐久性能、高维护性能和高经济性能，是土木工程可持续发展的重要途径。

需求二：建立完善土木结构工程综合防灾减灾科技体系，大幅降低土木结构工程灾害风险。中国工程院“土木学科发展现状及前沿发展方向研究”战略咨询项目研究报告表明：尽管我国一直以来对土木工程防灾减灾给予了极大的重视，但随着人口聚居度的提高和社会物质财富的不断积累，防灾减灾的形势却日趋严峻。一方面，从近年来灾害频发的现状可以看到，灾害有愈演愈烈的趋势；另一方面，为了缓解资源、人口、环境等压力，不得不向地下空间、海洋等自然条件更为恶劣复杂、灾害风险更大的区域发展。灾害面前，土木结构工程科技工作者虽然竭尽全力，但仍然难以达到预期的目标，因为有太多的科学问题和技术难题没有攻克。面向2035年，国际化的中国要求在灾害防治这一国际重大危机事件的处理中有重要话语权，发挥关键作用并做出自身贡献，安全的中国要求构建对事故和灾难有较强防御能力的社会基础设施，为此，建立完善的土木结构工程综合防灾减灾科技体系刻不容缓。(www.daowen.com)

需求三：构建高度现代化与智能化的土木结构工程建造技术体系，加速土木工程产业结构转型升级。到2035年，中国将是高度智能化的中国，土木结构工程建造技术将逐步展现出现代化、工业化、智能化的特征。随着信息化技术、3D 打印技术以及大数据、互联网等手段的不断涌入，土木结构工程将实现高水平智能化的建造过程，并由此带来节水、节能、节时、节材、节地、节人等一系列效益，绿色建造以及可持续建造理念也将得到普及。此外，土木工程产业结构也将加速转型升级，传统意义的量大面广的混凝土结构由于能效低、劳动力成本高、资源能源消耗大、环境污染严重等问题将受到挑战，标准化和工业化建造的混凝土结构以及钢结构、组合结构等一系列更符合绿色低碳要求的结构形式，将逐步成为土木结构工程领域的主流。

需求四：突破原创性土木结构工程理论、方法与软件，构建引领先进科技潮流的土木结构工程规范标准体系。虽然我国在大规模基础设施建设的实践中解决了诸多土木工程技术难题，但正如欧进萍和崔俊芝等学者呼吁：我们解决这些难题的基础大多是发达国家最早建立的土木工程理论、方法与软件。例如，一方面，目前在结构工程抗震分析和设计中最常用的结构动力学、地震反应谱等理论方法都由欧美学者原创，我国土木结构工程的分析和计算对国外CAE 软件的依赖程度很高；另一方面，规范标准作为土木工程建设的重要技术依据和准则，对引领技术方向、保障工程质量安全、推广应用先进技术、提升核心技术竞争力具有不可替代的重要意义，但我国土木工程建设标准体系在顶层设计和编撰机制方面存在诸多不足，因此严重制约了标准的先进性及其引领作用的发挥。只有突破原创性土木结构工程的理论、方法与软件，构建引领先进科技潮流的土木结构工程规范标准体系，才能逐步使我国迈向土木工程强国之列。