论结构设计者的“思想解放”

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      越来越多的从业者步入大流，没了思想就等于一具梦游尸。博主写的不错，赞同其中的若干观点，贴出以君共勉。

        对结构设计者来说，何为“创新”？又何为“思想解放”？

       创新，不是凭空想象、闭门造车，结构设计者的创新，分为三个层次，一为结构理论的创新，二是设计方法的创新，三为设计理论的创新应用。

       “结构理论的创新”是少数如“W.Clough、Park、Timoshenko、陈绍蕃”等大师可以研究的，不是一般人可以企及的，暂不论也罢！

      “设计方法的创新”主要指力学方法的实现，比如“软件突破、概念化的简化”，个中翘楚是“林同炎、郁彦、赵西安、李云贵”等大师，还说吗，多了去了，不必了。 

      “设计理论的创新应用”其实是一个很高的话题，大师也是如此，贴近小设计师的主要是广为宣传的“概念设计”，具体人不说了，大家身边就有，每个人在设计时都面临着“结构选型”。概念设计应用的例子很多，如：一座桥，用预应力梁可以做，用拱可以做，用桁架可以实现，用悬索可以摆平，用哪一种取决于工程师的经验、智慧和责任心。

      下面我就从第三层次——狭义的创新，谈一下结构设计。

      要创新，必须先要“解放思想”。结构设计的解放思想，先有一个负责任的心态，对结构设计工作要当做一项业绩、一个事业去做，不能把它当成工作完成就好。解放思想，不是盲目去蛮干，不是奇思淫巧，一切要从经过实践检验的理论入手分析建筑物或构筑物的使用功能，在满足其要求的前提下做合理的体系选择，做适当的结构布置。  

       一、结构选型

       建筑中大跨度结构的实现，有很多体系可选择，肥梁胖柱随处可见，有很多不合理的结构出现了。比如，九十年代的北京亚运会的“英东游泳馆”采用的就是悬臂梁为屋面悬索的支柱，就像立了两根竹竿再拉绳凉衣服，竹竿很高，衣服又重，大家可以想象其基础承受多大的弯矩；央视的“大裤衩”、奥运的“鸟巢”，如果用钢框架和膜结构来做可以省下许多钢材，何苦现在为节约所谓教育资源而让农民工的孩子流离失所？芝加哥的“西尔斯”大厦和林同炎教授搞的“中银办公楼”都是合理选用结构体系，实现“多快好省”的典型例子。有很多体育建筑、会展建筑、站台建筑，长悬臂、大雨篷（此处为雨篷，不是雨蓬或雨棚，哪个注意到了？）屡见不鲜，其实大部分为造型服务、为领导眼球服务，从功能上讲很没必要，于是桁架、张弦梁、预应力应用了很多，如果做这种门面工程用些轻薄材料，用些可拆卸的东西也就为百姓省下了纳税钱，也给下一任领导大拆大建留点资金（想想沈阳五里河，在想想悉尼奥运会场），可以用些立柱的索膜结构，去除附属结构后还可以使用。

       二、结构布置

       要从力学的角度看待结构体系和构件，用最合理的布置把构件布置在它能发挥自己优势的地方，用人上讲究“量才使用、扬长避短”，结构也是如此。目前抗震规范对结构扭转控制越来越趋向严格，就一个非抗震建筑来说，也是布置的刚度均衡为好。有时为了满足规范的系数要求，有的兄弟一味的加大构件截面那真是个蠢办法。从小处着手看一个结构师的智慧：飘板、长雨篷，不仅要考虑抗弯，还有抗裂、抗风、对主体连接的抗扭问题，此时如果改变结构传力途径是最合理的，比如采用拉压杆连接，吊索等措施可以合理避免应力集中。

       三、任何看待结构规范

       规范是圣经吗？自然不是。圣经算个屁啊！信教的看做是灵魂的救赎器，印刷工人看就是一堆纸，在厕所看来就是应急后的一坨屎迹。在规范面前亦步亦趋，不敢越雷池一步的做法是保守了些，但怀疑一切否定一切的倾向更可怕。黑格尔说过：“当一种哲学被推翻的时候，其中的原则并没有失去，失去的只是这种原则的绝对性和至上性。”我们反对的只是将规范视为一条不可逾越的鸿沟的这种绝对性和至上性，规范是对结构理论有限应用的总结，存在未必合理，合理未必存在。

        有很多时候“规范条文”也是各大门派斗法后协调的产物，自然有精华也有糟粕，套用马克吐温的一句话说“有些人不是婊子养的”，但某些权衡下，恰恰是留了下来婊子的东西，理解吗？有的时候，人是不当婊子不能成“专家”，于是有了婊子的孩子——规范，这就是中国的某些科学家和规范，没人静下心来认真搞搞实验，大部分专家都喜欢坐在椅子上分析或者和忙着参考国外规范对比。为了和人家结果统一和保险，在柱承载能力上乘个越来越大的放大系数，通过机器上的推覆一分析，呵呵，这个可以了，就这么定吧！可怜的“构件设计规范”终于能体现一部分结构体系的内容了，但做的还远远不够。或者说，智慧的参与少于计算机的参与，理论竟然大于实践！

        鼓励对规范置疑精神和有创新的提问，其实规范不过是一种可操作的力学模型计算形式而已，随着结构理论体系的进步，过去看似永远的真理，今天可能就是发展的障碍。不要一叶樟木！鼓励独立思考，尤其是一些有争议的学术题目和工程经验总结上，未必一定存在所谓的对与错。其实历史可以证明，正是一些有见地的争议促进了结构发展！