當有人問:什么是結構設計時?學習土木的我們該如何作答呢?當我被問的時候,腦子里一下子就炸了?當個時候浮現(xiàn)在腦海里的第一想法竟然只是一個簡簡單單的骨架,其他一概不知。

學校教育也沒有告訴過我們什么是結構設計?土木工程一開始就鴻篇大論的告訴什么是土木工程,然后毫無緣由的開始上一些所謂的公共基礎課。而這些公共基礎課與我們專業(yè)之間到底是什么關系,在工程中又是如何運用,卻沒有點明,只是一味的授課。

結構設計包含了兩個層面,結構分析與結構繪圖,兩者相輔相成,結構分析保證結構的安全,結構繪圖將分析的結果付諸實施,兩者同等重要。

結構分析包含了所學習的相關專業(yè)課程和基礎課程,做好一個結構需要運用到最重要的結構力學知識,結構力學能夠解決桿件在荷載作用下的反應,內(nèi)力和位移,而內(nèi)力和位移的計算又都源自于虛功原理,虛功原理正是結構力學之根本。

根據(jù)結構力學列出相關方程,而高等數(shù)學正是解決如何解決這些方程的。發(fā)展到現(xiàn)代,隨著計算機的迅猛發(fā)展,結構的求解發(fā)展到了有限元,有限元軟件分析進而發(fā)展而有限元問題的解決就要借助于數(shù)值分析的知識了。

而后就是深化到截面層次以及和材料力學相關的知識,通過截面分析,能夠判斷所取截面是否合適。

所有的判斷都可以通過,那么就可以將我們分析,變成圖紙了。這兩者對于學習者相輔相成,能夠將結構繪制與圖面,只要運用相關知識分析是否合適。若不合適再進行調(diào)整,最后再繪圖。缺了哪一個環(huán)節(jié),結構設計都不能夠成立。

對于結構分析,我們還可以更深入的細分。對地震作用的分析,就有很多種方法,比如反應譜法,彈性時程分析,彈塑性時程分析,以及中震大震分析等等,由此衍生出來重要的一門力學課程——結構動力學。結構動力學解決結構在動荷載下如何的反應,比如周期和頻率,振型和模態(tài)分析等等。

對于比較復雜的結構,無法準確估算風荷載時還要做風洞試驗,以準確判斷風荷載,保證結構的安全。

這些屬于結構分析的動力分析內(nèi)容。而每一塊都值得去了解和學習。

結構的繪圖也近日也發(fā)生了翻天覆地的變化,從甩圖板,到cad再到現(xiàn)在的BIM三維設計。同樣對于繪圖,學校也沒有交給我們多少。Cad,然后如何將結構表達在cad上,如何快速有效的表達結構,會有一大批插件涌進來,幫助我們繪圖。而這些很容易的讓我們本末倒置。以為繪圖軟件可以解決繪圖問題,而忘

記一筆一畫的畫結構,畢竟很多結構形狀軟件是畫不出來的。

BIM的發(fā)展會逐漸取代cad繪圖,但還沒有普及起來。

結構分析與結構繪圖同等重要,每一項都有大量的圖集規(guī)范做標準,作為結構工程人應該與時俱進,更新頭腦,儲備知識。