设计工作是由工程师去完成的,也就是说,在设计工作中,工程师是主导者。工程师应该运用个人才智,控制整个设计,让设计出来的成品体现你的聪明和水平。当然,要是设计工程师自身的水平不高,纵使你控制了整个设计,那设计成果也只能体现你所具有的水平而已。因此,进步工程师的设计水平是首要的。进步设计水平,可以通过不断的努力,包括耐劳学习基础理论、钻研有关技术、当真积累和吸收经验、学习提高前辈、推新立异、开展科学研究等途径来实现。总之,并无捷径,独一靠的是耐劳努力。除此以外,一些工作方法也能起到匡助进步设计水平的作用。如在设计开始前,充分收集有关资料并进行分析研究,从中发现和把握其精髓,把它运用在你的设计中;在设计过程中,积极运用思索去发现题目和解决题目,尤其对一些疑点,决不不求甚解,等闲放过,而是必求其解,弄个水落石出,这样不但可以保证设计的质量,还能从中悟出一些道理和培养敏锐的分析能力,对进步设计水平也有好处;在设计完成后,要很好地总结,发现优缺点,缺点不再犯,长处继承发扬和进步,等等。
其次是施展工程师的主导作用题目。显而易见,要是你抛却了设计工程师的主导作用,不运用你具有的知识去控制你的设计,那么纵使你的设计水平很高,设计成果的水平也不可能高。这里有两种情况,其一是责任心不强,懒得花功夫,这属于立场题目,要从思惟方面去解决,这里就不谈了。其二是不自觉地失去了控制能力,这一点在普遍使用电脑进行设计的情况下往往轻易泛起。原因是有些人过于甚至于盲目相信电脑,对电脑的计算结果或者成图不作检查分析和判定,有时还被电脑的结果牵着走。实在电脑程序有一定的合用前提,而且它是根据计算简图和所输入的数据去工作的,合用前提不符、计算简图不能反映实际结构或
者输入数据不准确,其结果就不正确甚至可能是错误的,盲目使用就即是失去控制,失去工程师的主导作用。要进步设计水平,就要求设计工程师既有高的设计水平,还得要能起到控制设计的作用,两者必需兼备,缺一不可。
2 正视概念设计
概念是一种反映事物本质属性的思维形式,它反映客观事物的一般的、本质的特征,是人们在实践基础上经由感性熟悉上升到理性熟悉而形成的。概念设计就是以工程概念为依据,用符合工程客观规律和本质的方法,对所设计的对象作宏观的控制,详细地说就是制定方案,包括总体系和所有分体系的布局和处理原则。
上面提过,设计工作是由工程师控制的。所谓控制,就是在设计的各个阶段对设计的各部门,设计工程师首先根据一般的工程结构概念和该类型工程的结构概念,结合该工程的详细外部前提,考虑一个结构设计方案,包括结构体系、结构布置、构造处理原则、采用的计算方法等,经由初步分析研究以为公道并可行后,以此作为原则进行详细的设计。因为这个原则来自有关概念,也就是说它是符合客观规律的,这样就保证了准确的设计方向,不犯原则上的错误。当然,在详细细节中还要作这样或那样的调整才能完成设计,但这些调整不会影响大局。
把握好概念设计不仅可以保证准确的设计原则,还可以通过它来解决设计中泛起的题目以至进步设计水平。当发现某个技术题目时,可以根据概念来分析其原因,这往往比直接检查数据更快更有效,而且可以找到题目的症结所在。这个方法最适适用于判定电算结果,电算过程有上亿个数据,要跟踪数据是不可能的,只有用概念来判定其公道性或找原因,又用概念去解决题目才是出路。概念设计运用得好,能使结构尽量知足外部前提并以最公道的受力状态去工作,从而带来结构更安全可靠和良好的经济效益。可以说,某些立异也是来自概念的,当你把握某些体系、构件或构造的概念而又发现可以用更简朴更公道的另外一些体系、构件或构造来代替它时,其结果就是立异。概念设计是设计工程师的思维流动,必定贯串戴设计工程师的知识水平和设计水平,这就保证了工程师在设计中的主导作用。概念设计的水平越高,设计成果的水平就越高。概念设计的水平来自深挚的基础理论、对结构原理和力学性质的深刻理解及丰硕的工程经验(包括积累的和吸收的)等方面,要进步概念设计水平从而进步设计水平就要在这些方面下功夫。
3 推新立异,开展科研
进步结构设计水平,从另一角度看,意味着要使设计成品比现阶段的具有更高的水准、更公道和更经济的结构形式。这就得用推新和立异来解决,结构技术的不断发展就是靠推陈出新,作为结构设计工程师,有责任承担起这个任务。要是安于现状,不求进取,甘于出“行货”,那么水平是提不高的。推新看来好像比较轻易,题目是往往得不到足够的正视。建设部陆续宣布推广的新材料、新技术、新结构等是通过试验研究、鉴定,再经实践且证明有效和合乎经济效益的,得到推广将会进步建筑结构的水平。作为设计工程师应该在适合的前提下予以鼎力推广应用。当然,在推广应用的过程中会碰到这样或那样的难题或阻力,设计工程师不应因难而退,而应耐心做工作,努力克服难题和阻力,当推新的积极支持者。不要把立异看得很神秘,也不要对它要求过高。大的改革往往是由小的改进开始或积累而成的,而小的改进也未尝不是进步。立异最好结合实际工作进行,在设计过程中,只要本着勇于立异的精神,在各个环节上多动脑筋,留意是否还有可改进的地方;是否还有可以用更好的结构形式的地方;在理论或者计算方法
上是否还有可深化或简化以致更新的地方,这样往往就会发现改进或改革的对象,在此基础上开展工作并深入下去,就有可能得出成果。这种做法来自出产,有了可行的结果又直接用于出产,就轻易见效。此外,立异工作宜联合有关部分如设计、科研、施工、以至业主等合作进行,以便能在研究过程中同时解决各方面的技术题目,使成果更全面和易于推广应用。立异工作必需有科学的立场,不应主观认定,更不能盲目实施。有了新的设想和方案,就要开展科学研究,从理论上探讨它的可行性和提高前辈性,通过试验来证明它的准确性。对于较重大的改革还要通过实践的考验。
4 做好抗震设计
我国事一个多地震国家,保证建筑物的抗震机能以减少地震发生时的职员伤亡和财产损失是一个重要题目。因此,进步建筑结构的抗震设计水平是进步建筑结构设计水平的一个重要组成部门。关于抗震设计,我国目前建筑结构的抗震设防原则是“小震(超越概率63%)不坏、中震(超越概率10%)可修、大震(超越概率2%)不倒”。根据这些原则,我国颁布了《建筑抗震设计规范》,其他设计规范也据此列出了有关抗震设计的原则、计算方法、构造处理等内容,为我国的建筑抗震设计提供了依据。遵循这些进行抗震设计,建筑物的抗震机能应该是符合我国的建筑抗震尺度的。可是,目前的情况则不太理想。主要是有些设计职员对抗震设计方法的本质还熟悉不透,抗震设计不是从原则入手,而仅着重于详细计算,造成了建筑物表面上是经由抗震计算而且知足规范要求,但实际上并不具有真正的抗震机能的情况,这种情况屡见不鲜。
地震的随机性很大,建筑物碰到地震时所产生的地震作用难以正确判断。目前规范所提供的抗震计算方法是理论的方法,而有关参数则是在有限统计资料的基础上通过概率分析得出的,据之作出的计算结果仅能是理论上的和近似的,不能以为它真实反映建筑物在地震时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,通过过去比较大量的震害调查研究,已从宏观上总结出各种形式的结构和构造,哪些是对抗震有利的,哪些是不利的,从而制定了一些抗震设计的原则,这些原则在有关规范中都有列出,它反映了客观规律,遵循这些原则就能使建筑物在原则上具有比较可靠的抗震机能。也就是说,把握抗震原则比抗震计算更为重要。综上所述,抗震原则和抗震计算的相对关系是定性与近似定量的关系,前者是概念设计题目,而后者是详细计算。概念设计决定建筑物的本质(抗震机能),若是本质上就不相宜于抗震,那么无论多“精密”的计算也无补于事。进步抗震设计水平首先要做好概念设计,当然在此基础上也要认
真计算以作出适当的定量。
5 完善和增补计算机程序的功能
目前结构分析工作基本上都在计算机长进行,绝大多数图纸也采用计算机辅助设计来完成,因此计算机程序的内容和功能直接影响结构设计水平。目前我国已经具有好几个较通用、水平相称高、功能比较强、得到广泛应用的建筑结构分析程序,其中有些还带有成图功能,此外还有良多专项结构的计算程序,这些程序为结构设计工作提供了有力的工具,在解决结构分析难度和速度、保证以至进步结构设计水平上起了很大的作用。
跟着建筑事业的发展,特别是目前,建筑物规模越来越大,形式越来越多也越复杂,建筑结构设计的内容多了,难度也增大了。另一方面跟着我国建筑结构技术水平的进步,对建筑结构设计的要求,包括广度和深度也进步了。在这样的情况下,现有的结构设计程序已显得有些难以知足需要。例如有些力学模型不能适应比较复杂的结构和构件形式;对某些构件的承载力设计处理不理想或尚未解决;还未具有足够的计算功能以应付某些复杂结构所需要进行的各种计算(纵使有也比较粗拙);计算机成图功能不够齐全或成图质量不高等。可是这些结构又非得用计算机计算不可,有时为了解决出产题目,只有硬把结构作这样或那样(甚至是不公道)的简化以知足计算程序的能力,导致计算结果不正确甚至错误;一些必要而且重要的计算也只好省略或者只能进行一些粗拙的计算,这些做法都足以影响以至降低结构设计的水平。因此,要进步结构设计水平,其中一个重要方面就是要完善和增补计算机程序的功能,进步其水平。工欲善其事,必先利其器,道理是显然的。关于完善和增补计算机程序功能,最好是通过结构设计职员和计算机程序专业职员合作去完成。前者根据实际工作需要制定内容和要求,后者用公道的力学模型和足够精度的数学方法编成程序,各尽所长,这将会使编出的程序既知足设计需要又省时和正确。顺便要提醒的是,作为结构设计职员,纵使不介入程序的编制,也应该对计算机程序有深入的了解,把握其合用范围、编制依据、力学模型和计算方法、构造处理原则等,这是必须的知识也是进步概念设计能力的一个重要部门,不能忽视。
6 争取有关工种和专业的支持
设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。在设计方面,就需要与建筑设计或工艺设计、设备设计及建筑经济等工种紧密配合;在设计以外,它又跟良多专业,如结构材料、施工技术、分析理论和计算工具、检测手段等紧密亲密相关,因此,要进步结构设计水平,除做好自身工作以外,无论是正常的设计工作或者科学研究,都要取得这些工种与专业的支持。这方面的工作面很广,内容良多,不拟逐一列举。这里仅提出我以为进行这项工作时需要留意的一些题目。不要把结构设计工作自闭起来,应该熟悉到它的成果或者进步是与其他工种和专业的支持分不开的。遇到涉及这些工种和专业有关的技术题目,要与他们进行协调,其中毫不能以我为主,但也不能抛却结构原则,要多想办法,提出各种方案,努力做到既解决结构题目,又能为别的工种提供利便。
进步结构分析水平直接依赖力学和数学题目的解决,除非结构工程师本身也专长于这方面,否则就要向这方面的专家请教授教养习,争取他们的匡助。或者提出课题,共同或者让他们去研究,计算机程序的增补和进步,很有必要采取这种做法。
立异必定与新材料的应用,新工艺的跟进,科学试验的配合等方面存在着紧密亲密的关系,主动争取这些专业的支持长短常必要的。