1、 转 一位当代结构设计师对于概念设计的审视 1。我们结构工程师在设计什么? 也就是民国期间,我们的建筑工程师们建造了一大批杰出的结构工程,中山纪念堂(上部钢结构,下部混凝土结构),包括新中国建国以后的建筑结构,如北京 火车站,上海同济大礼堂等等一批当时在物资极度匮乏的境况下,研究土木工程史就知道当时处于前列,欧美的在工程师很惊讶中国的水平。当时西班牙,德国,瑞士,墨西哥等国际友人注意到了中国的结构设计水平。 现在呢,各类软件充斥整个设计院,真伪有限元充斥中国设计院,黑匣子充斥设计院,标准图集充斥设计院。比如一个悬臂梁宽 900,梁端部配筋 50 根 32,稍微有结构概念的设计师就知道,弯矩图端
2、部为 0,根据构造配筋足以!计算机根据裂缝控制条件给出的计算结果。预埋板几乎无法安置!比如楼梯配筋,厚度按照标准图,要知道楼梯一般是现浇筑 混凝土结构,与结构整体浇筑在一起, K 型支撑作用哪里去了?一位助理结构工程师拍桌子讲 PKPM 就没有考虑,全国都没有考虑,你为什么让我考虑呢?我怎么会考虑?!也罢。居然某些大院老总也如此认为! 结构程序的出现很大程度的减轻了计算工作量,当变成黑匣子的时候,又把设计师眼睛上蒙上了一块黑布,标准图又是一匹瞎马,业主的 “ 科学发展观 ” 的鞭打下,可谓 “ 盲人骑瞎马 ,夜半临深池 ” ! 2。距离结构真实是近了远了? 拉丁格言:简单是真的标志, 美是真理
3、的光辉! 近代土木工程从十七世纪中 叶到二十世纪中叶的约 300 年间,经历了最初以伽利略、牛顿和虎克所创建的力学理论为标志的 “ 奠基时期 ”(1660 -1765)和以英国工业革命为标志的 “ 进步时期 ”(1765 -1900)以及第一次世界大战前后包括 20 世纪 30 年代欧美各国大兴土木的 “ 成熟时期 ”(1900 1945)。尤其现在的计算机诞生,有限元的强大实力,一切结构成为可能!结构设计自由了!果真如此吗? 我们大学的博士,硕士,在学习弹性,塑性,大举进军弹塑性的时候,又有谁去到现场,又有谁了解我们的建造者呢?我们的农民兄弟!也有人称他们是:文盲 +流氓! 当我们的塑性设计
4、进入执行阶段时,是不是早已经进入了超塑性了! 欧拉、贝努力的平截面假定大大解放生产力的时候,当克拉夫动力学如一盏亮指引人前进时,混沌来了,抹煞一切结构工程概念,将结构变成 0110 时,上帝笑了! 3。离开计算机,我们仍旧是结构工程师吗? 一块挡土墙,怎么设计,高端的有限剖分一下,在配筋。正好没有计算机软件狗,没有办法计算,没有狗不行我们结构师不行呀!只有狗才行!只能这样告诉业主。 对老少皆学习花费大量精力学习有限元,土木工程有限元,航空工程有限元的时候,学习完成之后,摆出大有登天入地之 势! 如果不从结构的基本概念入手而直接进入有限元,老人学习可谓: 百岁老翁攀枯枝。 小孩子学习可曰: 井上
5、辘轳卧婴儿。 4。当代我们结构设计缺乏什么? 有幸在今年北京遇到英国曼奇斯特的大学教授季教授,他和他伙伴和博士生的一个研究兴趣之一就是分析 50 年以前的结构概念设计,现代的计算手段进步发挥的作用远远不及结构概念的作用。我们为欢呼胜利的水立方结构,结构概念的提出来自于澳洲的 PTW 和澳洲ARUP,和国人的有限元计算以及试验促使了成功!佛山世纪莲以及深圳宝安体育场均来自德国的 SChlaich 的概念设计, 拉丁的格言:简 单 是 真 的 标 志 , 美 是 真 理 的 光 辉 ! 。 5。结构工程师的出路? 土木工程经历了四个时期, 砖石木时代,罗马的拱结构,中国的赵州桥,当时的概念设计让现
6、代的计算手段分析自愧不如。 铁器时代:埃菲尔铁塔,中国的铁索桥, 混凝土时代: sears 大厦,金贸大厦,等典范。 钢索时代:布鲁克林桥,苏通大桥,水立方,世纪莲,将结构引向轻型化方向。但也有背离的此方向的个别案例,仅仅在中国。 下一个时代是什么? 当欧美的大师在学习东方哲学时,近代轻型结构的始祖德国大师( Frei otto)包括前国际空间与壳体结构主席川口卫很惊讶老子的哲学,自然的哲学。我 们又该是不是把目光投向东方哲学。 LY Lin 先生取得了惊人的成绩时:他说 ; “ 我越发发现我自己有点骄傲了,因为我学会了东方的哲学,是我土木工程创新的源泉。 ” 在结构概念运用纯熟的如高迪,他已经结构概念发挥到极致。他的教堂就是这样建起来了。德国斯图加特的一个展出上可窥一斑。 杰出的结构,势必源于自然。因为自然比人类更了解结构。 德国斯图加特的旗手在领悟自然后创造的杰作。这里给出的目的是睁眼看世界,三十年树状结构在德国已经完美实现的结构,我们某些知名大学的知名教授居然要因此结构申请专利基金。更有甚至者,某知名教授,将某些结构,我知道在德国已经有二十年了,申请中国专利,甚至到世界上评估无形资产价值数千万美元。这就把概念的作用无限大了! 不是宽宏大量的结构工程师所为。 从自然的角度看,近代空间结构大师 (沈院士称呼