設(shè)計(jì)工作是由工程師去完成的,也就是說(shuō),在設(shè)計(jì)工作中,工程師是主導(dǎo)者。工程師應(yīng)該運(yùn)用個(gè)人才智,控制整個(gè)設(shè)計(jì),讓設(shè)計(jì)出來(lái)的成品體現(xiàn)你的聰明和水平。當(dāng)然,要是設(shè)計(jì)工程師自身的水平不高,縱使你控制了整個(gè)設(shè)計(jì),那設(shè)計(jì)成果也只能體現(xiàn)你所具有的水平而已。因此,進(jìn)步工程師的設(shè)計(jì)水平是首要的。進(jìn)步設(shè)計(jì)水平,可以通過(guò)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(yàn)、學(xué)習(xí)提高前輩、推新立異、開(kāi)展科學(xué)研究等途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。總之,并無(wú)捷徑,獨(dú)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(jìn)步設(shè)計(jì)水平的作用。如在設(shè)計(jì)開(kāi)始前,充分收集有關(guān)資料并進(jìn)行分析研究,從中發(fā)現(xiàn)和把握其精髓,把它運(yùn)用在你的設(shè)計(jì)中;在設(shè)計(jì)過(guò)程中,積極運(yùn)用思索去發(fā)現(xiàn)題目和解決題目,尤其對(duì)一些疑點(diǎn),決不不求甚解,等閑放過(guò),而是必求其解,弄個(gè)水落石出,這樣不但可以保證設(shè)計(jì)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(duì)進(jìn)步設(shè)計(jì)水平也有好處;在設(shè)計(jì)完成后,要很好地總結(jié),發(fā)現(xiàn)優(yōu)缺點(diǎn),缺點(diǎn)不再犯,長(zhǎng)處繼承發(fā)揚(yáng)和進(jìn)步,等等。
其次是施展工程師的主導(dǎo)作用題目。顯而易見(jiàn),要是你拋卻了設(shè)計(jì)工程師的主導(dǎo)作用,不運(yùn)用你具有的知識(shí)去控制你的設(shè)計(jì),那么縱使你的設(shè)計(jì)水平很高,設(shè)計(jì)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(qiáng),懶得花功夫,這屬于立場(chǎng)題目,要從思惟方面去解決,這里就不談了。其二是不自覺(jué)地失去了控制能力,這一點(diǎn)在普遍使用電腦進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況下往往輕易泛起。原因是有些人過(guò)于甚至于盲目相信電腦,對(duì)電腦的計(jì)算結(jié)果或者成圖不作檢查分析和判定,有時(shí)還被電腦的結(jié)果牽著走。實(shí)在電腦程序有一定的合用前提,而且它是根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖和所輸入的數(shù)據(jù)去工作的,合用前提不符、計(jì)算簡(jiǎn)圖不能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)或
者輸入數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,其結(jié)果就不正確甚至可能是錯(cuò)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(jìn)步設(shè)計(jì)水平,就要求設(shè)計(jì)工程師既有高的設(shè)計(jì)水平,還得要能起到控制設(shè)計(jì)的作用,兩者必需兼?zhèn)洌币徊豢伞?/p>
2 正視概念設(shè)計(jì)
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?cè)趯?shí)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(jì)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(duì)所設(shè)計(jì)的對(duì)象作宏觀的控制,詳細(xì)地說(shuō)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(guò),設(shè)計(jì)工作是由工程師控制的。所謂控制,就是在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段對(duì)設(shè)計(jì)的各部門(mén),設(shè)計(jì)工程師首先根據(jù)一般的工程結(jié)構(gòu)概念和該類(lèi)型工程的結(jié)構(gòu)概念,結(jié)合該工程的詳細(xì)外部前提,考慮一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。因?yàn)檫@個(gè)原則來(lái)自有關(guān)概念,也就是說(shuō)它是符合客觀規(guī)律的,這樣就保證了準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)方向,不犯原則上的錯(cuò)誤。當(dāng)然,在詳細(xì)細(xì)節(jié)中還要作這樣或那樣的調(diào)整才能完成設(shè)計(jì),但這些調(diào)整不會(huì)影響大局。
把握好概念設(shè)計(jì)不僅可以保證準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)原則,還可以通過(guò)它來(lái)解決設(shè)計(jì)中泛起的題目以至進(jìn)步設(shè)計(jì)水平。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)技術(shù)題目時(shí),可以根據(jù)概念來(lái)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(gè)方法最適適用于判定電算結(jié)果,電算過(guò)程有上億個(gè)數(shù)據(jù),要跟蹤數(shù)據(jù)是不可能的,只有用概念來(lái)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(jì)運(yùn)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(lái)結(jié)構(gòu)更安全可靠和良好的經(jīng)濟(jì)效益。可以說(shuō),某些立異也是來(lái)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(jiǎn)樸更公道的另外一些體系、構(gòu)件或構(gòu)造來(lái)代替它時(shí),其結(jié)果就是立異。概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)工程師的思維流動(dòng),必定貫串戴設(shè)計(jì)工程師的知識(shí)水平和設(shè)計(jì)水平,這就保證了工程師在設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)作用。概念設(shè)計(jì)的水平越高,設(shè)計(jì)成果的水平就越高。概念設(shè)計(jì)的水平來(lái)自深摯的基礎(chǔ)理論、對(duì)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(yàn)(包括積累的和吸收的)等方面,要進(jìn)步概念設(shè)計(jì)水平從而進(jìn)步設(shè)計(jì)水平就要在這些方面下功夫。
3 推新立異,開(kāi)展科研
進(jìn)步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,從另一角度看,意味著要使設(shè)計(jì)成品比現(xiàn)階段的具有更高的水準(zhǔn)、更公道和更經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。這就得用推新和立異來(lái)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(jì)工程師,有責(zé)任承擔(dān)起這個(gè)任務(wù)。要是安于現(xiàn)狀,不求進(jìn)取,甘于出“行貨”,那么水平是提不高的。推新看來(lái)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(guò)試驗(yàn)研究、鑒定,再經(jīng)實(shí)踐且證明有效和合乎經(jīng)濟(jì)效益的,得到推廣將會(huì)進(jìn)步建筑結(jié)構(gòu)的水平。作為設(shè)計(jì)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(guò)程中會(huì)碰到這樣或那樣的難題或阻力,設(shè)計(jì)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(duì)它要求過(guò)高。大的改革往往是由小的改進(jìn)開(kāi)始或積累而成的,而小的改進(jìn)也未嘗不是進(jìn)步。立異最好結(jié)合實(shí)際工作進(jìn)行,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,只要本著勇于立異的精神,在各個(gè)環(huán)節(jié)上多動(dòng)腦筋,留意是否還有可改進(jìn)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(jì)算方法
上是否還有可深化或簡(jiǎn)化以致更新的地方,這樣往往就會(huì)發(fā)現(xiàn)改進(jìn)或改革的對(duì)象,在此基礎(chǔ)上開(kāi)展工作并深入下去,就有可能得出成果。這種做法來(lái)自出產(chǎn),有了可行的結(jié)果又直接用于出產(chǎn),就輕易見(jiàn)效。此外,立異工作宜聯(lián)合有關(guān)部分如設(shè)計(jì)、科研、施工、以至業(yè)主等合作進(jìn)行,以便能在研究過(guò)程中同時(shí)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(chǎng),不應(yīng)主觀認(rèn)定,更不能盲目實(shí)施。有了新的設(shè)想和方案,就要開(kāi)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(guò)試驗(yàn)來(lái)證明它的準(zhǔn)確性。對(duì)于較重大的改革還要通過(guò)實(shí)踐的考驗(yàn)。
4 做好抗震設(shè)計(jì)
我國(guó)事一個(gè)多地震國(guó)家,保證建筑物的抗震機(jī)能以減少地震發(fā)生時(shí)的職員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失是一個(gè)重要題目。因此,進(jìn)步建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)水平是進(jìn)步建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的一個(gè)重要組成部門(mén)。關(guān)于抗震設(shè)計(jì),我國(guó)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(guó)頒布了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,其他設(shè)計(jì)規(guī)范也據(jù)此列出了有關(guān)抗震設(shè)計(jì)的原則、計(jì)算方法、構(gòu)造處理等內(nèi)容,為我國(guó)的建筑抗震設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。遵循這些進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),建筑物的抗震機(jī)能應(yīng)該是符合我國(guó)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(jì)職員對(duì)抗震設(shè)計(jì)方法的本質(zhì)還熟悉不透,抗震設(shè)計(jì)不是從原則入手,而僅著重于詳細(xì)計(jì)算,造成了建筑物表面上是經(jīng)由抗震計(jì)算而且知足規(guī)范要求,但實(shí)際上并不具有真正的抗震機(jī)能的情況,這種情況屢見(jiàn)不鮮。
地震的隨機(jī)性很大,建筑物碰到地震時(shí)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(jì)算方法是理論的方法,而有關(guān)參數(shù)則是在有限統(tǒng)計(jì)資料的基礎(chǔ)上通過(guò)概率分析得出的,據(jù)之作出的計(jì)算結(jié)果僅能是理論上的和近似的,不能以為它真實(shí)反映建筑物在地震時(shí)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(guò)過(guò)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(duì)抗震有利的,哪些是不利的,從而制定了一些抗震設(shè)計(jì)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(jī)能。也就是說(shuō),把握抗震原則比抗震計(jì)算更為重要。綜上所述,抗震原則和抗震計(jì)算的相對(duì)關(guān)系是定性與近似定量的關(guān)系,前者是概念設(shè)計(jì)題目,而后者是詳細(xì)計(jì)算。概念設(shè)計(jì)決定建筑物的本質(zhì)(抗震機(jī)能),若是本質(zhì)上就不相宜于抗震,那么無(wú)論多“精密”的計(jì)算也無(wú)補(bǔ)于事。進(jìn)步抗震設(shè)計(jì)水平首先要做好概念設(shè)計(jì),當(dāng)然在此基礎(chǔ)上也要認(rèn)
真計(jì)算以作出適當(dāng)?shù)亩俊?/p>
5 完善和增補(bǔ)計(jì)算機(jī)程序的功能
目前結(jié)構(gòu)分析工作基本上都在計(jì)算機(jī)長(zhǎng)進(jìn)行,絕大多數(shù)圖紙也采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)完成,因此計(jì)算機(jī)程序的內(nèi)容和功能直接影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。目前我國(guó)已經(jīng)具有好幾個(gè)較通用、水平相稱(chēng)高、功能比較強(qiáng)、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(zhuān)項(xiàng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算程序,這些程序?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(lái)越大,形式越來(lái)越多也越復(fù)雜,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容多了,難度也增大了。另一方面跟著我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)水平的進(jìn)步,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,包括廣度和深度也進(jìn)步了。在這樣的情況下,現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)某些構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)處理不理想或尚未解決;還未具有足夠的計(jì)算功能以應(yīng)付某些復(fù)雜結(jié)構(gòu)所需要進(jìn)行的各種計(jì)算(縱使有也比較粗拙);計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)計(jì)算不可,有時(shí)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(jiǎn)化以知足計(jì)算程序的能力,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不正確甚至錯(cuò)誤;一些必要而且重要的計(jì)算也只好省略或者只能進(jìn)行一些粗拙的計(jì)算,這些做法都足以影響以至降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平。因此,要進(jìn)步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,其中一個(gè)重要方面就是要完善和增補(bǔ)計(jì)算機(jī)程序的功能,進(jìn)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(bǔ)計(jì)算機(jī)程序功能,最好是通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)職員和計(jì)算機(jī)程序?qū)I(yè)職員合作去完成。前者根據(jù)實(shí)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(zhǎng),這將會(huì)使編出的程序既知足設(shè)計(jì)需要又省時(shí)和正確。順便要提醒的是,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)職員,縱使不介入程序的編制,也應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)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(jì)算方法、構(gòu)造處理原則等,這是必須的知識(shí)也是進(jìn)步概念設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要部門(mén),不能忽視。
6 爭(zhēng)取有關(guān)工種和專(zhuān)業(yè)的支持
設(shè)計(jì)工作需要由多工種多專(zhuān)業(yè)合作共同完成,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作不是孤立的。在設(shè)計(jì)方面,就需要與建筑設(shè)計(jì)或工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)及建筑經(jīng)濟(jì)等工種緊密配合;在設(shè)計(jì)以外,它又跟良多專(zhuān)業(yè),如結(jié)構(gòu)材料、施工技術(shù)、分析理論和計(jì)算工具、檢測(cè)手段等緊密親密相關(guān),因此,要進(jìn)步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,除做好自身工作以外,無(wú)論是正常的設(shè)計(jì)工作或者科學(xué)研究,都要取得這些工種與專(zhuān)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(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)需要留意的一些題目。不要把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作自閉起來(lái),應(yīng)該熟悉到它的成果或者進(jìn)步是與其他工種和專(zhuān)業(yè)的支持分不開(kāi)的。遇到涉及這些工種和專(zhuān)業(yè)有關(guān)的技術(shù)題目,要與他們進(jìn)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(jìn)步結(jié)構(gòu)分析水平直接依賴(lài)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(zhuān)長(zhǎng)于這方面,否則就要向這方面的專(zhuān)家請(qǐng)教授教養(yǎng)習(xí),爭(zhēng)取他們的匡助。或者提出課題,共同或者讓他們?nèi)パ芯浚?jì)算機(jī)程序的增補(bǔ)和進(jìn)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(jìn),科學(xué)試驗(yàn)的配合等方面存在著緊密親密的關(guān)系,主動(dòng)爭(zhēng)取這些專(zhuān)業(yè)的支持長(zhǎng)短常必要的。