振 动 与 冲 击
第18卷第3期JOU RNAL O F V I BRA T I ON AND SHOCK V o l.18N o.31999 美国土木工程学会工程力学国际会议和丹麦国际风工程会议学术新动向 张 相 庭
(同济大学)
1999年6月13日至16日在美国华盛顿John s Hopk in s大学召开了第13届美国土木工程学会工程力学国际会议。该会是国际上力学和土木工程界都十分重视的国际学术会议，每年一次。本次会议有400多位国际学者参加，美国国家科学基金会工程部地震分部主任L iu S C也参加了会议。会议分8个分组同时进行，共有63个分组，其中至少有18个分组直接与振动有关。每组有7-8个学术报告，并有3个全体会议的专题邀请报告，国际风工程老前辈Scan lan B教授作了桥梁气弹性分析的述评、Spano s P教授作了概率工程力学方法展望和Stu re S教授作了地质力学中构成模拟的评论。所有论文都用光盘发行。特别应提到的是，有3个分组对C IS(土木工程基础设施系统)作了报告，美国工程院院士Sh inozuka M、国际著名的随机振动理论专家日本教授Ho sh iya M (星谷胜)以及其他学者包括作者(作者另一篇论文在振动分组报告)都在这个分组作了报告。
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C IS研究是美国90年代兴起的重大项目，其目的是将工程中目前较为分散的、几乎所有的系统都是按一部分一部分设计的研究综合在一起，进行整体的、多学科交叉的研究，吸收新的研究人员产生新思想，刺激富有想象的思考，并即付诸于应用，是目前该领域中最具挑战性的和最前沿的研究课题，也是既有硬科学又有软科学的研究课题。他们的优点是：经过多年的研究和应用，已积累了丰富的经验和技术，但是他们已度过了文明建设过程的上升期，目前建筑老化，新建筑较少，而中国正处于建设发展时期，有大量的新建筑出现，需要新鲜的经验和技术。基于各个国家的特点和各自的利益所在，形成了C IS国际合作研究的基础(作者是1998年11月召开的首届中美日C IS专题学术讨论会会议主席)。 从对C IS的目标要求上来分析,C IS研究是寻求挑战性的和能产生新的设计技术、更耐久材料、更好控制和通讯能力的新的综合网络系统和改善决策和管理过程。为达到这一目的，必须建立整体的综合的传统学科交叉的研究，每一项重大的研究均应全面地从灾害过程到分析方法，从一般评价到经济损失估算，从设施管理到方案决策优化，这样才能达到目标。 从美N SF对C IS提出的四个关键研究领域上分析:
1.灾害科学：研究灾害时引起损伤机理，从而能设计、建设和维护更耐久更安全和环境友好系统，这一方面美日有很多文章研究这一领域，而我国很多研究局限于弹性系统的分析，在灾害发生时系统的
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状况研究较少，这一差距应大力赶上，既要研究弹性系统的分析，又要在灾害状况下研究损伤机理，才能赶上国际最新水平。心得安试验>李汉柏
2.评价技术：研究确定系统的性能水平、运行安全性、可靠性和环境，最终目标是发展一种传感、监测和控制系统，实际对C IS的有效管理。这方面美日是强项，我国也有少量研究在这一方面作出贡献。
3.新建工程和更新工程：研究各种材料和方法以延长系统的有效寿命。美日研究的对象是处理已有的、由于年代久远等而不能满足当前实际的需求，进而建立一个能保证经济增长持续到下一世纪的C IS。我国研究的重点是正在蓬勃发展的新建筑系统以满足上述需要。自然我国也应注意旧造建筑系统的复新问题。
4.公共机构的工作效能：寻求对决策过程和方案优化的新的处理模式，并就投资和法规
对有关问题作出评价。这是美日的强项，存在较大的差距。
1999年6月20-24日在丹麦首都哥本哈根召开了第10届国际风工程会议。该会是国际上风工程最高级的国际学术会议，每4年一次。从19世纪起，科学家就已开始就风对结构的作用进行研究，经过一段时间的努力，在19世纪后期和本世纪初期，出现了大量风力是主要荷载的结构，如高耸的塔、桅杆、烟
可持续发展父母教会我囱、高层建筑、大面积屋盖、大跨度桥梁，以及高速飞行的飞机等。结构风工程的研究，逐步成为重大的研究课题。为此，国际风工程1963年在英国T eddington 召开了首届学术会议，研讨风工程中迫切和最新发展的课题。接着每隔4年召开一次,1967年在加拿大O ttaw a ,1971年在日本Tokyo ,1975年在英国H eath row ,1979年在美国Fo rt Co llin s ,1983年分别在澳大利亚Su rfers Paradise 和新西兰的A uck land ,1987年在德国A achen ,1991年在加拿大的L ondon ,1995年在印度,1999年在丹麦，共举行了十届。
风荷载是高、大、细、长等柔性结构重要设计荷载，它可造成工程结构损伤和破坏，可给人民生命财产带来重大的损失，是风灾损失的主要成份。据德国1961～1980二十年间对损失1亿美元以上自然灾害统计，风灾造成的损失占总自然灾害损失40.5%。随着生产和建设的发展，风灾损失与其他损失一样，每年递增。美国华盛顿世界观察社报导，整个80年代，因气候变化造成的损失也只540亿美元，而90年代前5年，已造成1620亿美元的损失，暴增6倍。如按德国统计资料推算，则世界风灾造成每年损失达137.7亿美元。但资料显示，实际风灾损失已远远超过上述数值，单单1992年安德鲁飓风横扫美国佛罗里达州，把面积达100多万平方英里的地方夷为平地，损失达到300亿美元,7家保险公司因无法承受赔债而倒闭。实际上，除美国外，其他国家的风灾损失也是十分惊人的。1991年孟加拉国风灾造成14万人丧生，损坏或摧毁100万间民房，造成30亿美元损失，相当于孟加拉国国民总产值的10%；而1994年孟加拉国二次风灾又造成44万人死亡，损失更加惊人。在我国，风灾损失也是十分惊
人的，而且随着经济建设的发展，近年有逐年增大的趋势。中国80年代年平均值损失30～40亿元，而90年代前5年已年损100亿元以上，单单1994年9415号这一次台风袭击浙江，就造成倒塌和损坏房屋80多万间，倒掉通信电杆2397公里，死亡1000多人，机场屋盖也被吹坏,99m 高的通讯铁塔也被狂风刮倒。直接经济损失达108亿人民币，加上间接损失，总数达177.6亿人民币，约合20多亿美元。因而风工程会议特别是国际风工程会议引起了各国学者、工程师甚至有关政府机构的高度重视。
由于风工程对国计民生的重要性，论文得到了科学界的密切关注。本次送审论文419篇，仅录取271篇，淘汰率33%。根据已往几届情况，论文集全部被IST P 引录，嗣后在风工程与工业空气动力学学报出版，并被SC I 引录，影响很大。本次会议有400位国际学者参加，各国风工程方面的老专家、国际知名人士如D avenpo rt A G 、M elbou rne W 等都参加了会议。
会议分3个分组同时进行，共有36个分组，其中至少有20个分组直接与振动有关。每组有9-12个学术报告，并有11个全体会议的专题邀请报告。特别应提到的是，这次列入一个引人注目的风工程危险性分析和经济损失估算的分组，在会议过程中分组会前由D avenpo rt A G 亲自特别召开了这个内容的自愿参加的专题研究会，有2个分组对这个内容作了报告,D avenpo rt A G 又亲自参加主持了第一个分组会(作者也在此会上宣读论文)。这个现象令人深思。可以作出结论，我们除了研究工程受力分析和设计计算以外，应注意到还有一个重要方面即工程防灾分析和经济损失估算，两者缺一不可，在目前情况下，后者更为重要，它是新兴交叉学科，涉及结构、力学(静力与动力，计算与实验，确定与随机，
线性与非线性)、工程、气象、概率统计、程序设计、国家和地方设防标准、社会学、经济学、保险学等等。正如美国国家地震工程研究中心主任Geo rge L ee ，在11月5日晚上与我谈话时所说，在他们那里研究，决不是只作分散的研究，而是进行综合的整体的研究。他们既作地震下灾害的分析、损失和减灾的研究，又作工程在地震作用下的分析计算，两者缺一不可。这种整体的、综合的、多学科交叉的研究，是研究工作者的研究方向。我们应努力来实现这一综合目标。
98第3期 张相庭：美国土木工程学会工程力学国际会议和丹麦国际风工程会议学术新动向
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