五、土木结构工程领域的关键技术与发展路径。
（一）基于技术预见的关键技术识别。
为筛选面向 2035 年前后我国土木结构工程领域的关键技术，课题组开展了较大规模的技术预见专家调查。专家调查共进行两轮，第一轮调查前首先通过广泛征求行业内专家意见凝练形成了包括 15 项关键技术的备选技术清单；根据第一轮专家调查结果，课题组又进一步修改备选技术清单并将备选技术压缩至 14 项，再次交由专家进行第二轮调查。第一轮、第二轮调查的参与人数分别为 189 位和 196 位。
在所有调查结果中，最能反映技术方向重要性的指数为技术与应用重要性综合指数，两轮调查的相关结果如图 1 所示。从图 1 中可清楚地看到，“新型高性能结构体系关键技术”“土木工程综合防灾减灾技术”“基于全寿命期性能的建筑结构设计、施工与运维技术”在两轮调查中均得到了调查专家的普遍认可，技术与应用重要性综合指数位列前三；而“新型高性能结构体系关键技术”在两轮技术预见调查中均排名第一。结构体系的创新作为结构工程学科进步的根本源动力，应当作为土木工程领域未来发展的最重要突破口。发展“新型高性能结构体系关键技术”是实现结构工程领域的可持续发展以及产业转型升级的根本途径，应当作为未来土木结构工程的战略发展方向。而“土木工程综合防灾减灾技术”和“基于全寿命期性能的建筑结构设计、施工与运维技术”是实现新型高性能结构体系的重要支撑技术，也必将成为土木结构工程领域持续关注的热点方向。
（二）土木结构工程科技总体发展路径。
面向 2035 年土木结构工程领域科技发展的总体架构如图 2 所示。在 2035 年国家新型城镇化建设战略、“一带一路”发展战略、可持续社会建设压力、人口红利消退等一系列国家经济社会发展情景的大背景下，发展高性能可持续土木结构工程技术将成为面向 2035 年我国土木结构工程领域科技发展的核心战略。多学科交叉融合将成为未来土木结构工程科技发展的突出特征。现代自动化技术、信息技术、机械技术、控制技术、电子技术、网络技术、软件技术、计算技术等将为传统土木结构工程科技发展带来全新的活力。土木结构工程先进技术也将向更广阔的领域拓展，在清洁能源、海洋工程、军事防护、战略仓储等领域发挥重要的支撑作用。预计到 2035 年，土木结构工程领域将全面实现绿色低碳可持续、现代化与智能化、产业结构转型升级、民生保障质量提升的发展愿景。
1. 核心目标。
发展以高安全性能、高施工性能、高使用性能、高耐久性能、高维护性能和高经济性能等为特征的高性能结构体系，具体包括立体综合巨型结构体系、智能结构体系、广义组合结构体系、功能可恢复结构体系、绿色生态结构体系、长寿命深海结构体系、高性能仓储结构体系、高性能军事防护结构体系等。
2. 手段与途径。
理论、试验、计算仍然是土木结构工程科技研发的三大支撑手段。在理论方面，通过系统集成创新，建立与我国工程结构服役环境相适应的各类结构全寿命设计理论体系；在工程结构试验方面，重点发展与现代信息及控制技术相结合的复杂恶劣服役环境条件下的土木结构工程精细化试验和测试方法；在工程结构计算方面，重点突破现代土木工程结构仿真分析和优化设计的高性能计算方法。
3. 重点突破的核心关键技术。
围绕高性能结构体系的发展目标，2035 年土木工程领域将掌握一批国际领先的高性能土木结构工程核心关键技术，其中重点突破高性能与智能材料技术、综合防灾减灾技术、地下空间结构建造技术、工业化与绿色建造技术、结构健康监测技术、既有结构性能提升技术等。
4. 预计取得的标志性成果。
土木结构工程 CAE 软件以及规范标准体系历来是反映各国土木工程科技水平的标志性成果，也是制约我国土木工程科技国际竞争力的两大短板。
我国要迈向世界土木工程强国之列，就必须在自主知识产权的土木结构工程 CAE 软件以及高水平规范标准体系方面取得突破性进展，从而引领国际土木工程科技的发展潮流。
六、需在国家层面部署的重大工程--极端恶劣环境下巨型复杂土木结构工程。
我国未来亟须在立体城市、深海工程、新型能源、战略储备、军事防护等一系列关乎国计民生和国家战略的重大领域取得颠覆性突破。这些领域中的土木结构工程具有巨型化和复杂化的突出特征，同时还面临自然灾害、极端气候、武器打击等各类恶劣复杂环境的影响，因此实施极端恶劣环境下巨型复杂土木结构工程意义重大。
研发适用于大型立体城市集群建设的超大规模地下空间结构和空中城市结构新体系；研发适用于跨海连岛工程的新型超大跨度桥梁、深海基础、超长海底隧道结构新体系；研发适用于深海资源开发利用的新型海洋发电结构和超大规模漂浮平台岛屿结构等新体系；研发适用于国家战略物资储备的大型粮仓、煤仓等结构新体系；研发具有优越的抗武器打击能力的军事防护和重大军事目标结构新体系。同时，还应突破各类复杂恶劣服役环境和极端灾害条件下巨型复杂土木结构工程的试验技术、计算方法和设计理论。
到 2035 年，我国将在极端恶劣环境下巨型复杂土木结构工程的核心关键技术方面取得原创性成果，有力地促进土木结构工程与自然圈的和谐发展。这些原创性成果不仅将解决我国重点战略领域中土木结构工程的重大难题，还将在世界范围内发挥显着的示范效应。
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