建筑结构设计的四项基本原则

建筑结构设计的“四项基本原则”建筑结构设计的“四项基本原则” 1、刚柔相济 合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差，强大的破坏 力瞬间袭来时，需要承受的力很大，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结 构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构 是刚多一点好，还是柔多一点好刚到什 程度或柔到什 程度才算合适呢这些 问题历来都是专家们争论的焦点，现今的规范给出的也只是一些控制的指标，但无 法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后，专家们达成难以准确言传的共识刚 柔相济乃是设计者的追求。道也许都是相通的。 想想看，人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢思考的哲人们对此各抒已见， 力求给出处世的灵丹妙方。总的来讲，做人太刚和太柔都不受推崇。过份刚强者， 应变能力差，难以找到共同受力的合作者，便要我行我素，要鹤立鸡群，即使面对 任何突然袭来的恶势力，亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地，这种时候必须有足够 的刚度才能立于不败，否则一旦后继乏力，油尽灯枯就会发生脆性破坏，导致伤痕 累累、体无完肤的灭顶之灾。在盛赞这种刚气之余，却鲜有人能够或者愿意完全去 做到，英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体ζ 。人们Ψ有感叹道精神可嘉，方法难 取 世人处世多以“柔”为本，退一步海阔天空，和为贵。柔者易于找到共同受力 的构件以协同消化和抵抗外力。但过柔亦为人所不耻。因为“柔”必然产生变形以 适应外力，太柔的结果必然是太大的变形，甚至会导致立足不稳而失去根本。处世 极为圆滑者，八面玲珑，见风使舵，整日上窜下跳，左右逢源，活得游刃有余，这 种柔得无形，表面上着实不容易受到伤害，骨子里却难免有“似我非我”的疑问， 文章来源网络，仅供个人学习参考 弄不好会个性丧失、面目全非，可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。 所以古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。用现代的话来讲大意是 做人最好既有原则性又有灵活性，也就是刚柔相济。刚是立足之本，必要刚度不能 少，如此方能控制变形在可以忍受的范Χ 内，才不会失掉本质的东西；柔为护身之 法，血肉之躯刚度毕竟有限，要学会以柔克刚，不断提高消化转换外力的能力，有 时候，牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的，也是值得的，但应以不失 去自我为度。 只可惜“道可道，道难行” 。不是想刚就能刚，想柔便得柔的，刚柔相济只是理 想中的“模糊结构” ， 个人的组成材料千差万别，生存的地基也不尽相同，所受的 外力更难统一定性。如此的差异下，企望哲人们找到统一的、万无一失的处世良方 实在勉为其难。不过，个人如果都能给自己多一点时间，去思考一下适合于自身的 结构体系，想必这世界会有另一番光景。 2、多道防线 安全的结构体系是层层设防的， 灾难来临， 所有抵抗外力的结构都在通力合作， 前仆后继。这时候，如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上，是非常 非常Σ 险的。多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯框架好等等，就是体现了多道防 线的设计思 。也许我们会自信计算的正确性，但更要牢记绝对安全的防备构件是不 存在的，还是应该多多考虑当第一道防线跨了，第二道防线能顶住吗或者能顶 住多少还有 有第三、第四道防线 人生也应该是多道设防的吧。毕竟，谁能坚信在一棵树上永远吊不死，或者谁 又愿意在一棵树上吊死呢再好的汽车， 都会有一个备胎在后面。 一辈子平平安安、 无灾无难的人实在很幸运。而 当看到饱经沧桑、历尽苦难的人尽力呵护甚至溺爱 他们的子女时，也总有一股暧流涌入我的心中。可怜天下父母心，他们不希望自己 文章来源网络，仅供个人学习参考 的不幸际遇在下一辈去重演的张开陈旧而温暖的大伞，他们时时设防，企图让子 女在暴风雨来临时免受伤害。能有这样的父母作为人生的第一道防线是该知足了。 但进一步想想，这第一道防线就已经足够了吗父母是否也该注意到去督促和帮助 子女学会构筑人生的第二、 第三道防线呢因为大多时候， 最终陪我们走完一生 程 的，可能不会是别人，不会是父母，而只有自己啊。 记得有个同行朋友，在精心做完一个建筑的结构设计之后对我说，他煞费苦心 地设计了一道又一道的防线来抵抗可能出现的地震破坏，真希望来一场地震检验一 下他的成果，可接着他又说心底里有点害怕地震真会到来。我对此很有同感想一 想，最好还是 有检验的机会吧，因为安全的储备能够名副其实，永远处于储备状 态才是我们设计者的心愿。类似地，培养一个人坚强，当然决不是希望他去遭受磨 难的，而是让他具有化解磨难的能力而已，如果能平平安安岂不更好只是，我们 千万千万不能放弃培养一个人变得坚强起来的努力。 偶尔在报上会读到百折不挠者，他们象坚不可摧的建筑，无数次风雨雷电、天 崩地裂之后依然立在那里，让人肃然起敬。但我并不赞成“经历磨难越多越伟大” 的观点， 我以为我们的生命真的不需要用磨难来证明些什 生命原来可以不伟大的， 但应当快乐，所以我们要努力使其免遭伤害，因为生命只有一次。我想到的只是， 虽然生命历程中最好 有任何灾难，但是抵抗灾难的防线却是越多越好，我们宁愿 这些防线一辈子都用不上，可谁又会认为建立这些防线就是多余、是空费时间和精 力呢就象建筑结构的安全储备，用不上可不等于 有用的 3、抓大放小 “强柱弱梁” 、 “强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。有人问为 什 不是 “强柱强梁”“强剪强弯” 呢为什 所有构件都很强的结构体系反而不好， 甚至会有安全隐患呢 文章来源网络，仅供个人学习参考 这里面首先包含着一个简单的道理绝对安全的结构是 有的。简单地说，虽 然整个结构体系是由各种构件协调组成一体，但各个构件担任的角色不尽相同，按 照其重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来，各个构件协作抵 抗的目的，就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁，这时候 牺牲在所难免，让谁牺牲呢明智之举是要让次要构件先去承担灾难。 “宁为玉碎， 不为瓦全” ，如果平均用力，可能会“玉石俱粉” ，损失则更大矣在建筑结构中， 柱倒了，梁会跟着倒；而梁倒了，柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大，柱 不能先倒。为了保证柱是在最后失效，我们故意把梁设计成相对薄弱的环节，使其 破坏在先，以最大限度减少可能出现的损失。如果梁柱等同看待，企图让他们都“坚 不可摧” ，则可能会造成同时破坏，后果会更糟糕，损失会更大。 所以关键时刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。有舍才有得，舍是 为了得。但取谁舍谁，真是个难题。整个社会缩小了就象建筑结构体系。人们竟不 住要自问 在冥冥众生中， 我是一根梁还是一根柱我能做一根梁还是能做一根柱 我愿做一根梁还是愿做一根柱取舍在所难免时，我是被“取”还是被“舍”按 理说，不管梁还是柱，都属于社会体系的一分子，都不可或缺。但我相信很少有人 甘心去做陪衬、做垫脚石的-- 个人都希望成为顶梁柱之类的重要角色。 只可惜总要 有人担任其他次要角色， 去成为梁、 板乃至填充墙等等的。 于是这世界充满了竞争， 充满了盾；于是在这种竞争和盾中导演了一出出角色互换的悲喜剧；于是这社会 最后