（一）重建筑、轻结构，重外观、轻功能

近年来，我国完成了许多重大土木工程建设，很多项目由于过分注重视觉效果，盲目追求建筑方案的标新立异，产生了一批不合理的结构和奇奇怪怪的建筑。用极高的代价实现这些不合理的建筑，导致资源消耗大、能耗大、使用功能差、抗灾能力弱、施工难度大、工程隐蔽部分质量存疑、安全隐患突出等一系列问题，浪费的是全社会的资源，贻害的是子孙后代。重大土木工程建设影响重大，瞄准社会政治、经济、文化活动的重大需求，建成后对社会长期发展影响深远，必须以“百年大计”“千秋大业”的高度论证实施。建筑方案是源头，其确定本应慎之又慎，但我国的现状是：建筑方案首先确定，结构专业围绕既定的建筑方案转，建筑方案阶段结构论证薄弱，结构专家意见不受重视，建筑方案导致结构不合理，最终的结果必定是高昂的结构代价。近年来饱受争议的是，在北京这样一个高度拥挤的城市，8 度设防的区域，全国的政治经济文化中心，竟能允许修建“形体极端古怪并对抗震极其不利的病态建筑”，可见建筑方案的决定全然不顾结构的合理性和可行性，甚至可以说是轻率的，相关法律法规和制度建设是多么薄弱，长此以往中国只能沦为国外建筑师的试验田。

将美观放在第一位，将结构性能统统抛在脑后，将土木工程建设作为装点门面的摆设，我国近年来大量兴建的博物馆就是典型一例。北京市政府委托的《首都博物馆新馆建设工程后评价报告》举例说：有的博物馆建筑成覆斗状或陈列展厅呈扇形，既不利展陈布置，又浪费空间面积；有的博物馆建筑设计不能满足展陈的要求，其主题意境被全部破坏，整体方案失败，结果推倒重来，耗费人力、财力、时间。这些结构，并不满足“高使用性能”的要求，也不满足“适用”的建设方针。

（二）重结构施工图，轻结构方案

如果结构方案不合理，施工图做得再精细也于事无补，这就好比要使一个孩子健康成长，首先要做的就是“优生”，如果先天不足后天再怎么弥补可能也是徒劳的。结构方案的确定应当非常慎重，应经过反复推敲和科学论证，尽可能充分考虑可能遇到的各种问题，详细比较不同方案的优劣，一旦结构方案确定，后续的施工图设计就是一些按部就班的细化工作。需要指出的是，合理的建筑方案和结构方案是确保结构“优生”的两大基石，两者缺一不可。应当看到，一些不合理的结构方案并不是由建筑方案引起的，而是结构工程师的疏漏和责任心的缺失所致。

某研究报告曾比较过一组跨度在500 ～550m 的桥梁结构，由于采用不同的结构方案，用钢量最大达47000t，最小仅为10790t，其中某桥通过对结构方案进行优化，用钢量节省了约50%，结构方案的重要性可见一斑。横跨同一道路的两座大跨人行天桥，由于采用不同的结构方案，截面高度相差31%，总用钢量相差33%，造价相差26%。某跨路口桥梁，原结构方案必须在路中设墩，严重影响桥下交通，后改用组合结构方案，则顺利去掉了这一桥墩。某高位连体结构，不同的结构方案梁截面高度相差30%，而结构自重竟相差73%。以上数据充分表明选择合理结构方案的重要性。

近年来，正交异性钢桥面在国内一些城市的立交桥中得到较多应用让人担忧。这种结构用钢量大，造价高，现场焊缝量大，尤其是U 肋的拼接非常复杂，施工难度大，工期甚至比现浇混凝土桥还要长，外露焊缝景观效果差，桥面铺装和疲劳问题突出，维护费用高。优秀的钢结构设计，应当工厂制作，现场高强螺栓连接，尽可能避免现场焊接，因为现场焊接质量难以保证，现场焊接后涂装防护困难，涂装质量也难以保证。而在城市立交中应用正交异性钢桥面，严重影响钢结构的形象，是典型的“花钱买不安全”。某主跨60m 的立交桥，采用正交异性钢桥面方案每平方米用钢量达546kg，而采用组合结构方案每平方米用钢量可降至349kg，笔者完成设计的某主跨96m 的连续组合梁桥，每平方米用钢量也可控制在500kg 左右。

（三）考虑施工的可行性和方便性不足，理论联系实际不够

结构工程师应当十分重视施工的可行性，因为结构工程的成果最终是要通过施工这个环节来具体实现，如果无法施工，再好的构想也只能是纸上谈兵。笔者在长期的结构工程实践中曾遇到许多工程设计，虽然理论上可行，但构造复杂、施工难度很大，如果不从设计上加以改进，不仅施工成本高，而且施工质量难以保证，从而给工程埋下安全隐患。许多结构形式之所以难以在工程界广泛推广，施工困难是其中的重要原因，所以不考虑施工的设计是不完整的设计。我国当前的工程建造体系，设计和施工往往是独立承包、相互割裂的，结构工程师深入现场不够，科技研发人员深入实际调研不足，对施工现状缺乏充分了解，不考虑施工的可行性和方便性的情况比较普遍，常常造成质量、工期和造价的失控。因此，很有必要在土木工程领域重提加强理论联系实际。某研究报告曾调研了跨度基本相同的三座桥梁，令人吃惊的是它们的施工用钢量差别非常大，一座40000t，一座11000t，一座仅4000t，因此，施工阶段乃至维护阶段所需的资源消耗及其产生的费用必须在最初论证结构方案时就予以充分的考虑，否则全寿命综合造价低但直接材料费略高的方案难以在方案竞争中脱颖而出。

（四）重投资、轻耐久，重建设、轻维护

凡是能经历历史长河考验而屹立不倒的著名土木工程作品，都是“精耕细作”的结果。悉尼歌剧院的混凝土薄壳结构从设计到施工总共耗时16年，竣工至今依然完好。而国内建造的许多结构，设计使用寿命50年，甚至100年，但使用10年就出现开裂、破损等病害，不得不加固甚至推倒重建。我国结构工程所面临的耐久性问题与日俱增，反映的是“中国速度”的背后对“质量”的牺牲。耐久性问题的出现对结构工程师提出了更高的挑战，因为结构工程师必须熟悉从材料制备、到施工、再到维养的一系列知识，并应用到他的设计中，同时还需要设计、施工、运营、管理各方努力提高各自工作的精细化程度，因为任何一个环节的疏漏都可能导致结构使用寿命的大幅缩短。例如：混凝土养护不达标、混凝土养护时间不足、混凝土保护层厚度施工偏差等，可谓“细节决定成败”。

当然，结构体系的创新仍然是从根源上解决耐久性问题的重要途径之一。例如，大跨桥梁中正交异性钢桥面的疲劳裂纹和铺装劣化问题是长期以来困扰桥梁工程界的耐久性问题。近年来，我国通过结构体系的创新，将组合桥面系引入大跨桥梁，并进一步通过超高性能混凝土和钢结构的组合减轻桥面系自重，可从源头上有效解决大跨桥梁桥面系的耐久性问题。

（五）重规范、轻创新

新思想、新理念、新技术应用不足，规范标准体系本来应当是促进技术创新的推动力，而在我国有时却成为了阻碍科技创新的枷锁。我国的规范修订周期太长，很多新思想、新理念、新技术等到进入规范早已落伍。我国的《高层民用建筑钢结构技术规程》，自1998年修订后直到2014年才再版，间隔16年，期间我国所有的高层建筑都是在一成不变的1998 版规程指导下建成的。难怪我国混合结构的用钢量已达到或高于北美纯钢结构的用钢量，经济性显著落后国际水平。问题同样存在于桥梁工程界，并且似乎更为严重。我国1986年颁布的《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》，直到2015年才改版，间隔时间长达29年。此外，如何定位规范的作用非常值得深思。我国在编制规范的时候，要求仅纳入成熟的技术，对于一些尚未经过工程实践充分检验的新技术往往被拒之门外，但另一方面，新技术要应用于实际工程又受制于规范，一旦突破规范，工程师怕担责任往往望而却步，审查过程也非常繁琐严格，最终顺利实施的少而流产的多。因此，新技术在土木工程领域的推广应用目前在我国变得非常困难，因为新技术没有工程应用就进不了规范，而没有规范的允许又无法工程应用。如此恶性循环造成这些问题的根本原因还是我们没有弄清楚结构设计的主体是人，是结构工程师，而不是规范，规范不能代替人来承担设计的责任，规范的作用是为人服务，促进结构工程师的创新思维，帮助结构工程师更好地完成设计。

（六）重国外、轻国内

我国土木工程科技发展起步比西方发达国家晚，在许多方面较国际水平有差距，十分必要向国外同行虚心学习，吸取经验教训。但这并不意味着“国外的月亮总比中国的圆”，只要是国外引进的技术都是先进的。中国当前结构工程的发展可谓史无前例、世无先例，遇到的问题也前所未有，因此我们必须在借鉴国外可用的、合适的先进成果基础上，依靠我国土木工程从业人员的智慧解决我们所遇到的难题。应当看到，面对国外引进的技术，我们引进消化再创新不够，囫囵吞枣不分析的偏多，独立思考不够，人云亦云偏多，这一现状严重阻碍了我国结构工程领域的科技创新。因此，必须坚持“不唯书，不唯他，不唯上，不唯洋，只唯实”，坚持大胆的怀疑、小心的求证，争取通过自主创新逐渐引领国际结构工程的潮流。(www.daowen.com)

组合结构负弯矩区混凝土板的抗裂问题一直以来是制约组合结构体系发展的瓶颈难题，国际上提出采用群钉技术来解决这一难题，然而经过笔者对该技术进行深入研究后发现：采用群钉技术时预制板槽口构造复杂，结构整体性不足，相邻群钉间缺乏有效的抗掀起措施，同时活载效应、收缩徐变、温度作用等长期效应导致正常使用阶段混凝土板中拉应力仍然无法得到有效释放，群钉截面仍然容易开裂，也就是说群钉技术并不完美，仍有很大的创新空间。于是，笔者从组合结构的基本原理出发，基于“抗放结合”新理念，提出了“抗拔不抗剪连接”新技术，在实际工程实践中取得了非常满意的抗裂效果。

波形钢腹板组合梁最早由一名法国工程师提出，其出发点是减轻预应力混凝土箱梁的自重，并提高其上下翼缘混凝土的预应力导入度。这种结构形式后来在日本得到较多应用，近年来被引进到中国，但始终没有得到很好推广。中国引进的波形钢腹板组合梁完全照搬日本技术，采用开孔板连接件，下翼缘混凝土板悬挂于两片很柔的波形钢腹板之下，现场施工极为复杂，混凝土浇筑质量也难以保证，而在正弯矩区下翼缘混凝土板受拉易开裂，又增加了桥梁自重，完全成为了负担，另外，波形钢腹板的工厂涂装在安装运输和施工过程中容易遭到损伤。笔者为此提出了一系列改进型和新型波形钢腹板组合梁，逐渐被工程界所接受。

（七）重计算、轻构造，整体牢固性亟待加强

天灾人祸最大的特点是不可预见性，计算能解决的只是可预见的部分，而不可预见的部分则必须由完善的构造措施来解决。

近年来，我国的桥梁垮塌事故频发，仔细分析这些事故可以发现一个共同的特点，那就是事故都不是因为结构的刚度或承载力不足而导致的，却几乎都是构造措施不足导致桥梁整体落梁或倾覆。如果在支座处预先对上部结构采取一些强有力的限位措施，加强结构的整体牢固性，这些桥梁事故完全可以避免。结构工程师应当从这些桥梁垮塌事故中吸取足够的教训，而不应一味把事故归结于“超载”。

人类应当对自然多生敬畏之情，不要总是想着如何对抗自然，而应尽可能适应自然和利用自然。汶川地震告诉我们，重大地震灾害发生的区域遭受到的实际地震作用往往远超出规范规定的设防烈度，无限制地“抗灾”是任何一个国家的社会经济实力所无法承受的，结构工程师需要想办法的是如何在遭受超出预期的重大灾害时尽可能减轻人员伤亡和财产损失。汶川地震的震后调查结果表明，地震中绝大部分建筑和桥梁的倒塌并不是因为某个构件的刚度或承载力不足，而是由于合理构造措施的缺失导致结构整体牢固性不足。笔者在震后调查中发现，地震中某些整体牢固性好的桥梁，上面堆满了大量滑坡石块，但仍然没有倒塌，可见目前我国结构设计中构件承载力计算的富裕度还是比较大的，而良好的结构整体牢固性才能充分发挥结构本身的承载潜力。因此，正如陈肇元院士所呼吁的，加强结构整体牢固性应当成为我国建筑物减灾的核心策略。

（八）重构件、轻体系

许多人认为只要材料是高性能、构件是高性能，组装在一起的结构体系必定也是高性能，其实不然。我国的高层建筑通常采用混合结构体系，由于近年来丰富的研究成果作支撑，我们已经能够设计出高性能的梁、柱以及节点等，但在结构体系层面需要满足的剪重比、外框剪力分担率、周期等一系列整体控制指标由于缺乏足够的科学依据，规定得过死过细，导致我国高层建筑的经济性仍远逊色于国际先进水平，离高性能的目标差距显著。

我国的土木工程教育，教授给学生的大部分知识仍然是有关构件设计计算的知识，对学生关于结构体系的概念设计、方案比选等方面的训练明显不足；我国的土木工程科研，构件层面的研究仍然居多，往往是构件试验很热闹，构件计算方法很详细，但一到结构体系就草草收场了；我国的土木工程规范，大量的篇幅谈论构件的设计，却很少谈论结构体系的选型及其创新。这种“重构件、轻体系”的大环境必然导致结构工程师的构件计算能力强、而装配集成能力弱。

（九）结构实际受力状态与计算模型差距大

必须承认，我国当前的结构工程计算仍然是比较粗糙的，主要表现为结构实际受力状态与计算模型差距大。例如，楼板是建筑结构中非常重要的构件，也是受力状态非常复杂的构件，在实际工程的计算中往往无法充分考虑楼板作用，这将可能导致高估自振周期、低估地震作用和结构位移响应、错判结构整体变形特征、薄弱楼层位置、出铰位置和顺序、破坏机制、塑性损伤深度等；汶川地震中发现大量建筑物“强柱弱梁”的设计意图没有实现，究其原因之一是因为没有充分考虑楼板对梁端抗弯承载力的贡献；某超高层建筑由于考虑了楼板作用对外框抗侧刚度的贡献，在满足同等外框刚度的要求下，相比不考虑楼板作用贡献的方案节省用钢量1800 余吨。连梁是超高层建筑在地震作用下的重要耗能原件，但往往由于其高跨比大，剪切非线性和滑移非线性效应显著，破坏形态复杂，然而实际工程中仍普遍采用传统梁单元来计算，由此将造成结构体系地震耗能计算结果的显著偏差。

基于仿真的工程科学将成为未来各国工程科技抢夺的全新制高点，但我国目前实际工程中的结构计算还远远没有达到“仿真”的高度，其中最具“仿真”味道的结构弹塑性分析由于和计算者的素质关系极大，同时又缺乏统一的实施标准，至今仍处在非常辅助的地位。因此，大力发展结构体系精细化模拟的高效数值模型已成为我国结构工程领域非常紧迫的任务。

（十）治标多、治本少，标本兼治不够

在结构工程领域，面对许多长期以来未得到妥善解决的工程难题，我们有必要反思是否从根源上思考形成这些难题的原因，并尝试从源头上加以解决。如果我们只注重表面功夫，治标不治本，或是“头痛医头，脚痛医脚”，那么我们将始终无法在结构工程重大工程难题方面取得突破性进展。

正交异性钢桥面的疲劳问题就是典型一例，有许多学者专注于U 肋以及横隔板处的局部构造，取出各类疲劳细节进行大量试验研究，或是动用大型疲劳试验机对桥面结构进行疲劳加载试验，还有学者将该问题怪罪于频繁超载，并建议进一步增加桥面板板厚来应对这一问题。当然，这些努力对改善正交异性钢桥面的疲劳性能起到了一定的作用，但未从根源上予以解决，因为这一问题反映的是正交异性钢桥面这种结构形式的固有缺陷，必须从结构形式的原始创新入手，才能实现“标本兼治”。大跨度混凝土连续桥或刚构桥的长期下挠问题是困扰桥梁工程界的另一难题，这也是全世界普遍存在的难题，目前主要采用施工阶段严格控制线形、设置预拱度等方式加以控制，同时还有学者提出优化预应力束布置、改进混凝土收缩徐变计算、加强变形监控与合拢控制等建议，但笔者认为，如果不从结构形式本身加以革新，很难彻底解决这一问题。