浅谈从力的传递的角度认识结构

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1、浅谈从“力的传递”的角度认识结构一.从力的传递的角度认识结构的必要性力的传递是结构工程师思考的永恒主题，个人理解准确把握力的传递路径、针对性采取构造处理是结构工程师的重要职责；而在掌握基本结构（如梁、柱、板、拱、框架等等）受力特点的基础上实现结构整体的经济合理则是对工程师的更高要求。在工作中，我们会面对多种多样的结构形式，也习惯于从感性的角度去认识结构，如功能、跨度、形式、结构尺寸、构件名称等等，如果停留在这一层面，则结构在认识中是杂乱无章的，很难有一个清晰的脉络和头绪。作为设计的一个阶段，为了使知识和经验的脉络清晰可辨，结构工程师必须经历一个从单纯感性认识到感性和理性认识结合的阶段，就必须尝

2、试从力的传递的角度去认识结构。如果从力的传递的角度去认识结构，我们会惊奇的发现不同的结构之中有诸多相通之处，这样一来形式纷繁复杂的结构有了彼此沟通的语言，高层建筑和大跨度桥梁、地铁车站和桥梁之间有了生动的联系，而我们的认识也可以升华，对既有成熟的构造处理可以从受力的角度去认识其合理性；同样对于不熟悉的结构，则可以形成对其宏观受力特点的认识，从而为采取相应的构造处理奠定基础。长期坚持这种认识的角度和方法，就会形成一套对结构的理性认识。个人理解，一定程度上结构工程师的重要使命就是建立和主动的利用这种理性认识，努力把原来只能感性描述的转化为可以量化的，即使一个误差有100%的估计也比没有要好的多，它

3、避免了措施的盲目性和不确定5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve性，从这个意义上讲是认识层次的升华。当然感性认识和理性的思考并不矛盾，实际上建立在理性的知识储备基础上的感觉才是结构工程师最为宝贵

4、的东西，同时所谓的“理性认识”如果在大脑中成为僵化的教条，则结果更为可怕，因此在理性思索的基础上，我们也需要适时跳出原有的边界束缚，而从一个结构的最初功能需求或者说站在局外人的角度重新去认识结构，只有这样结构才能是灵活的和生动的，真正的结构大师一定是设计越做越灵活，越做束缚越少的。回头想来，从力的传递的角度去认识结构是一个很难用语言表达的命题，每个人可能都有不同的理解。但是如果我们换个角度去思考这个问题，从力的传递的角度去认识一些我们已经熟悉或习惯的结构，这个问题就有了具体的内涵，也就容易把控一些；如果我们能将这些经过了思考后的认识深化，则对后续如何从力的传递的角度把握一些我们不熟悉的结构是大

5、有益处的。在面对一个新结构时就会首先从保证力的传递的角度去建立认识，这样一来就避免了依靠感性的参数如跨度、几何尺寸等建立的、可能包含一定盲目性的认识去理解结构，同时可以避免有限元分析模型不完善带来的构造缺陷；而对于已经熟悉的结构，则换一个角度理解会理解原有成功的构造的力学含义，也能发现一些原本我们忽视的构造环节，从而奠定后续设计优化的基础。综上所述，从“力的传递”的角度去认识结构是十分必要的。二.工程中常见的“力的传递”问题1.结构设计方法的总体回顾5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransport

6、investment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve不管是建筑还是桥梁，实际结构设计中一般均采用了两个大的简化原则：1）将空间结构简化为平面结构（虽然随着计算机技术的发展，已经在一定程度上缓解，但平面模型仍有很大的应用空间）。2）工程中绝大部分构件仍简化为梁来进行内力分析和结构设计，即认为构件的应变符合平截面假定，且处于线弹性阶段。原则1）是利用了多数

7、结构几何和主要受力构件的对称性，近似将空间受力简化为两个平面内独立变量函数的乘积，从而将结构简化为两个独立的平面结构进行设计；原则2）则是忽略了结构中由于荷载或几何特征造成的受力、变形行为不连续区域，从而使设计可以简化为针对每个截面的设计。这是绝大部分设计所遵循的思路，也是早期计算机尚未普及的情况下可以进行结构设计的重要原因。但是需要注意的是，在将结构整体受力简化为平面结构的同时，还需要最终将两个