結(jié)構(gòu)設(shè)計的四項(xiàng)基本原則

1、    結(jié)構(gòu)設(shè)計的“四項(xiàng)基本原則”    馬明哲摘要:本文是作者多年從事結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些心得和感悟，最大的亮點(diǎn)是站在哲學(xué)的高度上，以較高的視野審視枯燥但嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計工作，從博大精深的的中國傳統(tǒng)文化中找到了結(jié)構(gòu)設(shè)計的邏輯原點(diǎn)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計理論找到了新的支撐和豐富營養(yǎng)。為枯燥的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作注入文化內(nèi)涵，使其變得饒有趣味。關(guān)鍵詞：剛?cè)嵯酀?jì)，多道防線，抓大放小，打通關(guān)節(jié)abstract: this article is the author of many years engaged in some of the structural design experie

2、nce and comprehension, the biggest bright spot is standing in the height of the philosophy, with higher view to examine boring but well-knit structure design work, from the broad and profound chinese traditional culture in the found the structure design of the logical origin, for structure design th

3、eory found a new support and rich nutrition. the structure design work for boring into the cultural connotation, to make it interesting.keywords: gentleness, guard, keep the tail from wagging the dog, get through the joints中圖分類號：s611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1、剛?cè)嵯酀?jì)合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?jì)的。結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差，強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的力很

4、大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。結(jié)構(gòu)是剛多一點(diǎn)好，還 是柔多一點(diǎn)好？剛到什么程度或柔到什么程度才算合適呢？這些問題歷來都是專家們爭論的焦點(diǎn)，現(xiàn)今的規(guī)范給出的也只是一些控制的指標(biāo)，但無法提供“放之四海皆準(zhǔn)”的 精確答案。最后，專家們達(dá)成難以準(zhǔn)確言傳的共識：剛?cè)嵯酀?jì)乃是設(shè)計者的追求。 道也許都是相通的。想想看，人應(yīng)該是剛多一點(diǎn)好還是柔多一點(diǎn)好呢？思考的哲人們對此各抒已見，力求給出處世的靈丹妙方。總的來講，做人太剛和太柔都不受推崇。過份剛強(qiáng)者，應(yīng)變能力差，難以找到共同受力的合作者，便要我行我素，要鶴立雞群，即使面對任何突

5、然襲來的惡勢力，亦敢于硬頂硬撞而不留變通的余地，這種時候必須有足夠的剛度才能立于不敗，否則一旦后繼乏力，油盡燈枯就會發(fā)生脆性破壞，導(dǎo)致傷痕累累、體無完膚的滅頂之災(zāi)。在盛贊這種剛氣之余，卻鮮有人能夠或者愿意完全去做到，英雄的眼淚大抵只有英 雄自己能體味。人們唯有感嘆道：精神可嘉，方法難?。∈廊颂幨蓝嘁浴叭帷睘楸?，退一步海闊天空，和為貴。柔者易于找到共同受力的構(gòu)件以協(xié)同消化和抵抗外力。但過柔亦為人所不恥。因?yàn)椤叭帷北厝划a(chǎn)生變形以適應(yīng)外力，太柔的結(jié)果必然是太大的變形，甚至?xí)?dǎo)致立足不穩(wěn)而失去根本。處世極為圓滑者，八面玲瓏，見風(fēng)使舵，整日上竄下跳，左右逢源，活得游刃有余，這種柔得無形，表面上著實(shí)不容易

6、受到傷害，骨子里卻難免有“似我非我”的疑問，弄不好會個性喪失、面目全非，可能還免不了要背上奴顏婢膝的罵名。所以古人在長期的實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)了中庸之道最適合生存。用現(xiàn)代的話來講大意是做人最好既有原則性又有靈活性，也就是剛?cè)嵯酀?jì)。剛是立足之本，必要剛度不能少，如此方能控制變形在可以忍受的范圍內(nèi)，才不會失掉本質(zhì)的東西；柔為護(hù)身之法，血肉之軀剛度畢竟有限，要學(xué)會以柔克剛，不斷提高消化轉(zhuǎn)換外力的能力，有時候，犧牲一點(diǎn)變形來抵抗突然到來的摧毀力是必要的，也是值得的，但應(yīng)以不失去自我為度。只可惜“道可道，道難行”。不是想剛就能剛，想柔便得柔的，剛?cè)嵯酀?jì)只是理想中的“模糊結(jié)構(gòu)”，每個人的組成材料千差萬別，生存的地基

7、也不盡相同，所受的外力更難統(tǒng)一定性。如此的差異下，企望哲人們找到統(tǒng)一的、萬無一失的處世良方實(shí)在勉為其難。不過，每個人如果都能給自己多一點(diǎn)時間，去思考一下適合于自身的結(jié)構(gòu)體系，想必這世界會有另一番光景。2、多道防線安全的結(jié)構(gòu)體系是層層設(shè)防的，災(zāi)難來臨，所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)都在通力合作，前仆后繼。這時候，如果把“生存”的希望全部寄托在某個單一的構(gòu)件上，是非常非常危險的。多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現(xiàn)了多道防線的設(shè)計思路。也許我們會自信計算的正確性，但更要牢記絕對安全的防備構(gòu)件是存在的，還是應(yīng)該多多考慮：當(dāng)?shù)谝坏婪谰€跨了，第二道防線能頂住嗎？或者能頂住多少？還有沒有第三、第四道防

8、線？人生也應(yīng)該是多道設(shè)防的吧。畢竟，誰能堅(jiān)信在一棵樹上永遠(yuǎn)吊不死，或者誰又愿意在一棵樹上吊死呢？再好的汽車，都會有一個備胎在后面。一輩子平平安安、無災(zāi)無難的人實(shí)在很幸運(yùn)。而每當(dāng)看到飽 滄桑、歷盡苦難的人盡力呵護(hù)甚至溺愛他們的子女時，也總有一股曖流涌入我的心中?？蓱z天下父母心，他們不 希望自己的不幸際遇在下一輩去重演的！張開陳舊而溫暖的大傘，他們時時設(shè)防，企圖讓子女在暴風(fēng)雨來臨時免受傷害。能有這樣的父母作為人生的第一道防線是該知足了。但進(jìn)一步想想，這第一道防線就已經(jīng)足夠了嗎？父母是否也該注意到去督促和幫助子女學(xué)會構(gòu)筑人生的第二、第三道防線呢？因?yàn)榇蠖鄷r候，最終陪我們走完一生路程的，可能不會是別人

9、，不會是父母，而只有自己啊。記得有個同行朋友，在精心做完一個建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計之后對我說，他煞費(fèi)苦心地設(shè)計了一道又一道的防線來抵抗可能出現(xiàn)的地震破壞，真希望來一場地震檢驗(yàn)一下他的成果，可接著他又說心底里有點(diǎn)害怕地震真會到來。我對此很有同感：想一想，最好還是沒有檢驗(yàn)的機(jī)會吧，因?yàn)榘踩膬淠軌蛎逼鋵?shí)，永遠(yuǎn)處于儲備狀態(tài)才是我們設(shè)計者的心愿。類似地，培養(yǎng)一個人堅(jiān)強(qiáng)，當(dāng)然決不是希望他去遭受磨難的，而是讓他具有化解磨難的能力而已，如果能平平安安豈不更好？只是，我們千萬千萬不能放棄培養(yǎng)一個人變 得堅(jiān)強(qiáng)起來的努力。偶爾在報上會讀到百折不撓者，他們象堅(jiān)不可摧的建筑，無數(shù)次風(fēng)雨雷電、天崩地裂之后依然立在那里，讓人

10、肅然起敬。但我并不贊成“經(jīng)歷磨難越多越偉大”的觀點(diǎn)，我以為我們的生命真的不需要用磨難來證明些什么：生命原來可以不偉大的，但應(yīng)當(dāng)快樂，所以我們要努力使其免遭傷害，因?yàn)樯挥幸淮?。我想到的只是，雖然生命歷程中最好沒有任何災(zāi)難，但是抵抗災(zāi)難的防線卻是越多越好，我們寧愿這些防線一輩子都用不上，可誰又會認(rèn)為建立這些防線就是多余、是空費(fèi)時間和精力呢？就象建筑結(jié)構(gòu)的安全 儲備，用不上可不等于沒有用的！我忽然亂想一通。戰(zhàn)爭來了人們寒暄：“還活著呢？”饑餓日子人們關(guān)心：“吃飽了嗎？”混亂之后人們調(diào)侃：“撈了多少？”競爭年代人們試探：“何時下崗？”什么時候，人們會笑問：“防線準(zhǔn)備好了沒有？”是呀是呀，奔跑時?；?/p>

11、頭看看備胎是否帶上，啊喔。3、抓大放小“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常重要的概念。有人問：為什么不是“強(qiáng)柱強(qiáng)梁”“強(qiáng)剪強(qiáng)彎”呢？為什么所有構(gòu)件都很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系反而不好，甚至?xí)邪踩[患呢？這里面首先包含著一個簡單的道理：絕對安全的結(jié)構(gòu)是沒有的。簡單地說，雖然整個結(jié)構(gòu)體系是由各種構(gòu)件協(xié)調(diào)組成一體，但各個構(gòu)件擔(dān)任的角色不盡相同，按照其重要性也就有輕重之分。一旦不可意料的破壞力量突然襲來，各個構(gòu)件協(xié)作抵抗的目的，就是為了保住最重要的構(gòu)件免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀，這時候犧牲在所難免，讓誰犧牲呢？明智之舉是要讓次要構(gòu)件先去承擔(dān)災(zāi)難?！皩帪橛袼?，不為瓦全”，如果平均用力，可能會“玉石

12、俱粉”，損失則更大矣！在建筑結(jié)構(gòu)中，柱倒了，梁會跟著倒；而梁 倒了，柱還可以不倒的。可見柱承擔(dān)的責(zé)任比梁大，柱不能先倒。為了保證柱是在最后失效，我們故意把梁設(shè)計成相對薄弱的環(huán)節(jié)，使其破壞在先，以最大限度減少可能出現(xiàn)的損失。如果梁柱等同看待，企圖讓他們都“堅(jiān)不可摧”，則可能會造成同時破壞，后果會更糟糕，損失會更大。所以關(guān)鍵時刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。有舍才有得，舍是為了得。但取誰舍誰，真是個難題。整個社會縮小了就象建筑結(jié)構(gòu)體系。人們竟不住要自問：在冥冥眾生中，我是一根梁還是一根柱？我能做一根梁還是能做一根柱？我愿做一根梁還是愿做一根柱？取舍在所難免時，我是被“取”還是被“舍”？按

13、理說，不管梁還是柱，都屬于社會體系的一分子，都不可或缺。但我相信很少有人甘心去做陪襯、做墊腳石的-每個人都希望成為頂梁柱之類的重要角色。只可惜總要有人擔(dān)任其他次要角色，去成為梁、樓板乃至填充墻等等的。于是這世界充滿了競爭，充滿了矛盾；于是在這種競爭和矛盾中導(dǎo)演了一出出角色互換的悲喜劇；于是這社會最后必然要論功行賞才顯得公平。大概每個人都能在相應(yīng)的崗位各得其所，社會才會變得有序起來。身居高位者，承擔(dān)的責(zé)任較大，他（她）的行動會影響到多數(shù)人的利益，所以他不能倒，他只能最后倒；所以在給予相應(yīng)特權(quán)的同時更要嚴(yán)格要求他，以確保大眾的利益。如果高官和平民享受同樣的待遇，不知道還能有多少人想去做官想去承擔(dān)更

14、多責(zé)任。但是倘若手握重權(quán)而不慎用，享受特種待遇卻沒有做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)，最終這樣的官是做不長久的。就象一根柱子如果沒有發(fā)揮柱子的作用，大廈將傾，最后倒掉的還包括它自己?？梢娭倪x材設(shè)計須當(dāng)謹(jǐn)慎，否則即害了柱，還要殃及整個大廈的。擔(dān)任次要角色、身處低位的人，身上的擔(dān)子當(dāng)然很輕，只能從自己的利益出發(fā)去要求社會，因?yàn)樽陨淼拇嫱鰧λ擞绊懖淮螅垣@得的特權(quán)保護(hù)相對很少，甚至沒有什么特權(quán)，非常時刻還要“舍車保帥”，但幸虧大多時候還可以擁有活得輕松的心情，因?yàn)樨?zé)任小嘛。不 始 寞者要想實(shí)現(xiàn)角色由低到高的轉(zhuǎn)換，首先要搞清楚自己?承受能力，然后再去努力把能力提高，如此方能擔(dān)起重任，好高騖遠(yuǎn)是不明智的。也許我們所

15、需要的，我們想爭取的，其實(shí)只是一份發(fā)熱后輕松的心情。如果說“大材小用”導(dǎo)致的是浪費(fèi)，“小材大用”蘊(yùn)藏的則是危險，所以嚴(yán)守“大”關(guān)實(shí)在很有必要。道理是簡單的，比較起來卻很殘酷-誰愿意承認(rèn)自己是“小”呢？4、打通關(guān)節(jié)在結(jié)構(gòu)體系中，所謂關(guān)節(jié)，是指變化相聚之處，或變化出現(xiàn)的地方。不同類型的構(gòu)件相接處，同一構(gòu)件截面改變之處，是關(guān)節(jié)。廣義上，諸如結(jié)構(gòu)錯層之處，體量改變之處，轉(zhuǎn)換層亦是關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)無處不在，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體系乃是變化的統(tǒng)一。外力突然襲來之時，對于單一的構(gòu)件，力量的傳遞簡明，因而容易控制。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，關(guān)節(jié)的復(fù)雜性難于預(yù)測和控制,即使從理論上保證了每個組成構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度，但因關(guān)節(jié)的普遍存在，力

16、量的傳遞往往不能暢通而出現(xiàn)集中甚至中斷，破壞由此而發(fā)生。歷次災(zāi)害表明，從節(jié)點(diǎn)開始破壞的建筑占了相當(dāng)大的比例。所以理想的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)然是渾然一體的-也就是沒有任何關(guān)節(jié)的，這樣的結(jié)構(gòu)體系使任何外力都能迅速傳遞和消減?；谶@個思路，設(shè)計者要做的就是要盡可能地把結(jié)構(gòu)中各種各樣的關(guān)節(jié)“打通”，使力量在關(guān)節(jié)處暢通無阻。中醫(yī)上云：“通則不痛，痛則不通”，結(jié)構(gòu)就象一個人，氣穴若不能暢通，癥結(jié)和隱患就會產(chǎn)生。在設(shè)計的四項(xiàng)基本原則中，“剛?cè)嵯酀?jì)”，“多道防線”，“抓大放小”是設(shè)計概念中的戰(zhàn)略問題，但要想得讓這些戰(zhàn)略思想得以實(shí)現(xiàn)，靠的是“打通關(guān)節(jié)”這個原則作為保證的，結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體操作，最后全都?xì)w到“打通關(guān)節(jié)”的貫徹

17、和實(shí)施上來。如何打通關(guān)節(jié)？在設(shè)計概念里，要解決的是外力在結(jié)構(gòu)體系內(nèi)重分配的問題，要確保力量是按照各構(gòu)件的剛度大小進(jìn)行分配的，避免出現(xiàn)不合理的集中，最終達(dá)致靜態(tài)的平衡。因結(jié)構(gòu)形本為“靜”，滅于“動”中。所有 “動” 的因素對于結(jié)構(gòu)均為不利。打通關(guān)節(jié)保持平衡的目的其實(shí)就是使其永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài)，當(dāng)力量不能暢通時，構(gòu)件與構(gòu)件之間，構(gòu)件的組成元素與元素之間的靜態(tài)平衡一旦被破壞，結(jié)構(gòu)變成機(jī)動，“動”即是死，即為終結(jié)。可見設(shè)計者是協(xié)調(diào)者，其任務(wù)是讓所有互不相關(guān)的靜態(tài)構(gòu)件相聚之后依然處于靜態(tài)（也就是使其保持常態(tài)），或者是處在相對的靜態(tài)之中。對比由構(gòu)件與構(gòu)件組成的靜態(tài)“結(jié)構(gòu)體系”， 來看看由人與人組成的動態(tài)的

18、“社會體系”，這一靜一動之間，實(shí)在有異曲同工之妙。社會體系既是由動態(tài)的人組成，變化乃是其常態(tài)。如果把變化亦稱為關(guān)節(jié)的話，這種關(guān)節(jié)是無形的，或者稱為動態(tài)的。社會的存在和發(fā)展，關(guān)鍵在于“動”字，因?yàn)槠湫伪緸椤皠印?，滅于“靜”中，“靜”即是死，即為終結(jié)。同樣的，打通關(guān)節(jié)的方法是要解決各種各樣的，諸如情感、金錢、地位等等的重分配的問題，要確保這種分配是按某種合理、有效的規(guī)則來進(jìn)行的，避免形成集中而不暢，以期達(dá)到動態(tài)的平衡。任何靜態(tài)-也許是強(qiáng)制性的靜態(tài)，出現(xiàn)了對社會都是不利的。打通關(guān)節(jié)的目的是使社會永遠(yuǎn)處在動態(tài)之中。無論是思想意識、還是行為舉止，一旦被限制，一旦處于停滯，出現(xiàn)靜態(tài)的死角，社會必將有癥結(jié)和隱患。是以對于任何動態(tài)異端，治理者只能以合理之規(guī)則加以疏導(dǎo)，不可強(qiáng)其靜