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 ô 程度或柔到什 ô 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” ，ÿ 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，ÿ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 û 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 ÿ 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 û 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ô： 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 û 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û 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 ô 不是 “强柱强梁”“强剪强弯” 呢？为什 ô 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û 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--ÿ 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ì盾；于是在这种竞争和ì盾中导演了一出出角色互换的悲喜剧；于是这社会 最后