設(shè)計工作是由工程師去完成的,也就是說,在設(shè)計工作中,工程師是主導(dǎo)者。工程師應(yīng)該運用個人才智,控制整個設(shè)計,讓設(shè)計出來的成品體現(xiàn)你的聰明和水平。當(dāng)然,要是設(shè)計工程師自身的水平不高,縱使你控制了整個設(shè)計,那設(shè)計成果也只能體現(xiàn)你所具有的水平而已。因此,進步工程師的設(shè)計水平是首要的。進步設(shè)計水平,可以通過不斷的努力,包括耐勞學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論、鉆研有關(guān)技術(shù)、當(dāng)真積累和吸收經(jīng)驗、學(xué)習(xí)提高前輩、推新立異、開展科學(xué)研究等途徑來實現(xiàn)。總之,并無捷徑,獨一靠的是耐勞努力。除此以外,一些工作方法也能起到匡助進步設(shè)計水平的作用。如在設(shè)計開始前,充分收集有關(guān)資料并進行分析研究,從中發(fā)現(xiàn)和把握其精髓,把它運用在你的設(shè)計中;在設(shè)計過程中,積極運用思索去發(fā)現(xiàn)題目和解決題目,尤其對一些疑點,決不不求甚解,等閑放過,而是必求其解,弄個水落石出,這樣不但可以保證設(shè)計的質(zhì)量,還能從中悟出一些道理和培養(yǎng)敏銳的分析能力,對進步設(shè)計水平也有好處;在設(shè)計完成后,要很好地總結(jié),發(fā)現(xiàn)優(yōu)缺點,缺點不再犯,長處繼承發(fā)揚和進步,等等。
其次是施展工程師的主導(dǎo)作用題目。顯而易見,要是你拋卻了設(shè)計工程師的主導(dǎo)作用,不運用你具有的知識去控制你的設(shè)計,那么縱使你的設(shè)計水平很高,設(shè)計成果的水平也不可能高。這里有兩種情況,其一是責(zé)任心不強,懶得花功夫,這屬于立場題目,要從思惟方面去解決,這里就不談了。其二是不自覺地失去了控制能力,這一點在普遍使用電腦進行設(shè)計的情況下往往輕易泛起。原因是有些人過于甚至于盲目相信電腦,對電腦的計算結(jié)果或者成圖不作檢查分析和判定,有時還被電腦的結(jié)果牽著走。實在電腦程序有一定的合用前提,而且它是根據(jù)計算簡圖和所輸入的數(shù)據(jù)去工作的,合用前提不符、計算簡圖不能反映實際結(jié)構(gòu)或
者輸入數(shù)據(jù)不準確,其結(jié)果就不正確甚至可能是錯誤的,盲目使用就即是失去控制,失去工程師的主導(dǎo)作用。要進步設(shè)計水平,就要求設(shè)計工程師既有高的設(shè)計水平,還得要能起到控制設(shè)計的作用,兩者必需兼?zhèn)洌币徊豢伞?/p>
2 正視概念設(shè)計
概念是一種反映事物本質(zhì)屬性的思維形式,它反映客觀事物的一般的、本質(zhì)的特征,是人們在實踐基礎(chǔ)上經(jīng)由感性熟悉上升到理性熟悉而形成的。概念設(shè)計就是以工程概念為依據(jù),用符合工程客觀規(guī)律和本質(zhì)的方法,對所設(shè)計的對象作宏觀的控制,詳細地說就是制定方案,包括總體系和所有分體系的布局和處理原則。
上面提過,設(shè)計工作是由工程師控制的。所謂控制,就是在設(shè)計的各個階段對設(shè)計的各部門,設(shè)計工程師首先根據(jù)一般的工程結(jié)構(gòu)概念和該類型工程的結(jié)構(gòu)概念,結(jié)合該工程的詳細外部前提,考慮一個結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,包括結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)造處理原則、采用的計算方法等,經(jīng)由初步分析研究以為公道并可行后,以此作為原則進行詳細的設(shè)計。因為這個原則來自有關(guān)概念,也就是說它是符合客觀規(guī)律的,這樣就保證了準確的設(shè)計方向,不犯原則上的錯誤。當(dāng)然,在詳細細節(jié)中還要作這樣或那樣的調(diào)整才能完成設(shè)計,但這些調(diào)整不會影響大局。
把握好概念設(shè)計不僅可以保證準確的設(shè)計原則,還可以通過它來解決設(shè)計中泛起的題目以至進步設(shè)計水平。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個技術(shù)題目時,可以根據(jù)概念來分析其原因,這往往比直接檢查數(shù)據(jù)更快更有效,而且可以找到題目的癥結(jié)所在。這個方法最適適用于判定電算結(jié)果,電算過程有上億個數(shù)據(jù),要跟蹤數(shù)據(jù)是不可能的,只有用概念來判定其公道性或找原因,又用概念去解決題目才是出路。概念設(shè)計運用得好,能使結(jié)構(gòu)盡量知足外部前提并以最公道的受力狀態(tài)去工作,從而帶來結(jié)構(gòu)更安全可靠和良好的經(jīng)濟效益。可以說,某些立異也是來自概念的,當(dāng)你把握某些體系、構(gòu)件或構(gòu)造的概念而又發(fā)現(xiàn)可以用更簡樸更公道的另外一些體系、構(gòu)件或構(gòu)造來代替它時,其結(jié)果就是立異。概念設(shè)計是設(shè)計工程師的思維流動,必定貫串戴設(shè)計工程師的知識水平和設(shè)計水平,這就保證了工程師在設(shè)計中的主導(dǎo)作用。概念設(shè)計的水平越高,設(shè)計成果的水平就越高。概念設(shè)計的水平來自深摯的基礎(chǔ)理論、對結(jié)構(gòu)原理和力學(xué)性質(zhì)的深刻理解及豐碩的工程經(jīng)驗(包括積累的和吸收的)等方面,要進步概念設(shè)計水平從而進步設(shè)計水平就要在這些方面下功夫。
3 推新立異,開展科研
進步結(jié)構(gòu)設(shè)計水平,從另一角度看,意味著要使設(shè)計成品比現(xiàn)階段的具有更高的水準、更公道和更經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)形式。這就得用推新和立異來解決,結(jié)構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展就是靠推陳出新,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師,有責(zé)任承擔(dān)起這個任務(wù)。要是安于現(xiàn)狀,不求進取,甘于出“行貨”,那么水平是提不高的。推新看來好像比較輕易,題目是往往得不到足夠的正視。建設(shè)部陸續(xù)宣布推廣的新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)等是通過試驗研究、鑒定,再經(jīng)實踐且證明有效和合乎經(jīng)濟效益的,得到推廣將會進步建筑結(jié)構(gòu)的水平。作為設(shè)計工程師應(yīng)該在適合的前提下予以鼎力推廣應(yīng)用。當(dāng)然,在推廣應(yīng)用的過程中會碰到這樣或那樣的難題或阻力,設(shè)計工程師不應(yīng)因難而退,而應(yīng)耐心做工作,努力克服難題和阻力,當(dāng)推新的積極支持者。不要把立異看得很神秘,也不要對它要求過高。大的改革往往是由小的改進開始或積累而成的,而小的改進也未嘗不是進步。立異最好結(jié)合實際工作進行,在設(shè)計過程中,只要本著勇于立異的精神,在各個環(huán)節(jié)上多動腦筋,留意是否還有可改進的地方;是否還有可以用更好的結(jié)構(gòu)形式的地方;在理論或者計算方法
上是否還有可深化或簡化以致更新的地方,這樣往往就會發(fā)現(xiàn)改進或改革的對象,在此基礎(chǔ)上開展工作并深入下去,就有可能得出成果。這種做法來自出產(chǎn),有了可行的結(jié)果又直接用于出產(chǎn),就輕易見效。此外,立異工作宜聯(lián)合有關(guān)部分如設(shè)計、科研、施工、以至業(yè)主等合作進行,以便能在研究過程中同時解決各方面的技術(shù)題目,使成果更全面和易于推廣應(yīng)用。立異工作必需有科學(xué)的立場,不應(yīng)主觀認定,更不能盲目實施。有了新的設(shè)想和方案,就要開展科學(xué)研究,從理論上探討它的可行性和提高前輩性,通過試驗來證明它的準確性。對于較重大的改革還要通過實踐的考驗。
4 做好抗震設(shè)計
我國事一個多地震國家,保證建筑物的抗震機能以減少地震發(fā)生時的職員傷亡和財產(chǎn)損失是一個重要題目。因此,進步建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計水平是進步建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的一個重要組成部門。關(guān)于抗震設(shè)計,我國目前建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防原則是“小震(超越概率63%)不壞、中震(超越概率10%)可修、大震(超越概率2%)不倒”。根據(jù)這些原則,我國頒布了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》,其他設(shè)計規(guī)范也據(jù)此列出了有關(guān)抗震設(shè)計的原則、計算方法、構(gòu)造處理等內(nèi)容,為我國的建筑抗震設(shè)計提供了依據(jù)。遵循這些進行抗震設(shè)計,建筑物的抗震機能應(yīng)該是符合我國的建筑抗震尺度的。可是,目前的情況則不太理想。主要是有些設(shè)計職員對抗震設(shè)計方法的本質(zhì)還熟悉不透,抗震設(shè)計不是從原則入手,而僅著重于詳細計算,造成了建筑物表面上是經(jīng)由抗震計算而且知足規(guī)范要求,但實際上并不具有真正的抗震機能的情況,這種情況屢見不鮮。
地震的隨機性很大,建筑物碰到地震時所產(chǎn)生的地震作用難以正確判斷。目前規(guī)范所提供的抗震計算方法是理論的方法,而有關(guān)參數(shù)則是在有限統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上通過概率分析得出的,據(jù)之作出的計算結(jié)果僅能是理論上的和近似的,不能以為它真實反映建筑物在地震時所受到的作用和它的真正工作能力。而另一方面,也是更重要的一面,通過過去比較大量的震害調(diào)查研究,已從宏觀上總結(jié)出各種形式的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,哪些是對抗震有利的,哪些是不利的,從而制定了一些抗震設(shè)計的原則,這些原則在有關(guān)規(guī)范中都有列出,它反映了客觀規(guī)律,遵循這些原則就能使建筑物在原則上具有比較可靠的抗震機能。也就是說,把握抗震原則比抗震計算更為重要。綜上所述,抗震原則和抗震計算的相對關(guān)系是定性與近似定量的關(guān)系,前者是概念設(shè)計題目,而后者是詳細計算。概念設(shè)計決定建筑物的本質(zhì)(抗震機能),若是本質(zhì)上就不相宜于抗震,那么無論多“精密”的計算也無補于事。進步抗震設(shè)計水平首先要做好概念設(shè)計,當(dāng)然在此基礎(chǔ)上也要認
真計算以作出適當(dāng)?shù)亩俊?/p>
5 完善和增補計算機程序的功能
目前結(jié)構(gòu)分析工作基本上都在計算機長進行,絕大多數(shù)圖紙也采用計算機輔助設(shè)計來完成,因此計算機程序的內(nèi)容和功能直接影響結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。目前我國已經(jīng)具有好幾個較通用、水平相稱高、功能比較強、得到廣泛應(yīng)用的建筑結(jié)構(gòu)分析程序,其中有些還帶有成圖功能,此外還有良多專項結(jié)構(gòu)的計算程序,這些程序為結(jié)構(gòu)設(shè)計工作提供了有力的工具,在解決結(jié)構(gòu)分析難度和速度、保證以至進步結(jié)構(gòu)設(shè)計水平上起了很大的作用。
跟著建筑事業(yè)的發(fā)展,特別是目前,建筑物規(guī)模越來越大,形式越來越多也越復(fù)雜,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容多了,難度也增大了。另一方面跟著我國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)水平的進步,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求,包括廣度和深度也進步了。在這樣的情況下,現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計程序已顯得有些難以知足需要。例如有些力學(xué)模型不能適應(yīng)比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件形式;對某些構(gòu)件的承載力設(shè)計處理不理想或尚未解決;還未具有足夠的計算功能以應(yīng)付某些復(fù)雜結(jié)構(gòu)所需要進行的各種計算(縱使有也比較粗拙);計算機成圖功能不夠齊全或成圖質(zhì)量不高等。可是這些結(jié)構(gòu)又非得用計算機計算不可,有時為了解決出產(chǎn)題目,只有硬把結(jié)構(gòu)作這樣或那樣(甚至是不公道)的簡化以知足計算程序的能力,導(dǎo)致計算結(jié)果不正確甚至錯誤;一些必要而且重要的計算也只好省略或者只能進行一些粗拙的計算,這些做法都足以影響以至降低結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平。因此,要進步結(jié)構(gòu)設(shè)計水平,其中一個重要方面就是要完善和增補計算機程序的功能,進步其水平。工欲善其事,必先利其器,道理是顯然的。關(guān)于完善和增補計算機程序功能,最好是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計職員和計算機程序?qū)I(yè)職員合作去完成。前者根據(jù)實際工作需要制定內(nèi)容和要求,后者用公道的力學(xué)模型和足夠精度的數(shù)學(xué)方法編成程序,各盡所長,這將會使編出的程序既知足設(shè)計需要又省時和正確。順便要提醒的是,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計職員,縱使不介入程序的編制,也應(yīng)該對計算機程序有深入的了解,把握其合用范圍、編制依據(jù)、力學(xué)模型和計算方法、構(gòu)造處理原則等,這是必須的知識也是進步概念設(shè)計能力的一個重要部門,不能忽視。
6 爭取有關(guān)工種和專業(yè)的支持
設(shè)計工作需要由多工種多專業(yè)合作共同完成,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計工作不是孤立的。在設(shè)計方面,就需要與建筑設(shè)計或工藝設(shè)計、設(shè)備設(shè)計及建筑經(jīng)濟等工種緊密配合;在設(shè)計以外,它又跟良多專業(yè),如結(jié)構(gòu)材料、施工技術(shù)、分析理論和計算工具、檢測手段等緊密親密相關(guān),因此,要進步結(jié)構(gòu)設(shè)計水平,除做好自身工作以外,無論是正常的設(shè)計工作或者科學(xué)研究,都要取得這些工種與專業(yè)的支持。這方面的工作面很廣,內(nèi)容良多,不擬逐一列舉。這里僅提出我以為進行這項工作時需要留意的一些題目。不要把結(jié)構(gòu)設(shè)計工作自閉起來,應(yīng)該熟悉到它的成果或者進步是與其他工種和專業(yè)的支持分不開的。遇到涉及這些工種和專業(yè)有關(guān)的技術(shù)題目,要與他們進行協(xié)調(diào),其中毫不能以我為主,但也不能拋卻結(jié)構(gòu)原則,要多想辦法,提出各種方案,努力做到既解決結(jié)構(gòu)題目,又能為別的工種提供利便。
進步結(jié)構(gòu)分析水平直接依賴力學(xué)和數(shù)學(xué)題目的解決,除非結(jié)構(gòu)工程師本身也專長于這方面,否則就要向這方面的專家請教授教養(yǎng)習(xí),爭取他們的匡助。或者提出課題,共同或者讓他們?nèi)パ芯浚嬎銠C程序的增補和進步,很有必要采取這種做法。
立異必定與新材料的應(yīng)用,新工藝的跟進,科學(xué)試驗的配合等方面存在著緊密親密的關(guān)系,主動爭取這些專業(yè)的支持長短常必要的。