老建筑設(shè)計師談建筑設(shè)計，與學(xué)員一起分享

畢業(yè)工作已經(jīng)十多個年頭，與很多國家的同行們在實際工程中真刀真槍干過。建筑設(shè)計做了很多，看了很多，也想了很多。現(xiàn)在對建筑和建筑設(shè)計所想寫下來，與同行們一起分享。希望對所有夢想成為真正結(jié)構(gòu)工程師的年輕人有所幫助。寫得對的地方我們一起來共勉，對寫得不對的地方我們一起來切磋。老一代建筑人已經(jīng)退出歷史的舞臺，我們正在創(chuàng)造屬于我們這一代人的歷史。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計教育需改革

很多年輕人加入了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的行業(yè)，結(jié)構(gòu)設(shè)計師收入也不錯，結(jié)構(gòu)人迎來了春天。但并不是所有人的春天，一幫熱血沸騰的年輕人每天面對瑣碎的技術(shù)問題，披星戴月帶著巨大的職業(yè)壓力在做設(shè)計，其實過的都是與富士康員工相當?shù)目啾粕?。這很大原因歸結(jié)于我們的技術(shù)水平還沒有達到職業(yè)要求。只有沖破了技術(shù)屏障，結(jié)構(gòu)人的春天才真正到來。

對于如何提高設(shè)計水平，我想起了我學(xué)外語的教訓(xùn)。從初中考試到研究生畢業(yè)，整整花了 13年的學(xué)外語。第一次出國門，發(fā)現(xiàn)所學(xué)外語與實際應(yīng)用相去甚遠，連基本的問題都很難解決。在國外一年時間里，基于生活和工作需要，跟司機、廚師學(xué)、當?shù)氐墓こ處煂W(xué)…外語終于可以張口就有?；貒鴷r在昆明機場在電梯里忘記了這是國內(nèi)，用外語回答別人的問題發(fā)現(xiàn)對方很茫然，后才想到這已經(jīng)是國內(nèi)了。13 年的努力敵不過一年，為什么?不是我們不努力，而是我們努力的方向不對。外語不是什么高大上的東西，是傳統(tǒng)學(xué)校教學(xué)方法有問題的。

基于設(shè)定的考試而不是基于需要的學(xué)習(xí)，耽誤我們十多年的青春。同理，結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)習(xí)也是一樣，很多人學(xué)了很多年的數(shù)學(xué)，如代數(shù)、幾何數(shù)學(xué)、微積分、概率論、線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)等等，學(xué)了很多工程力學(xué)，如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、理論力學(xué)、彈塑性力學(xué)等等，在實際的工程中能應(yīng)用多少呢。

學(xué)校教育并不是基于實際需要的教育。導(dǎo)致很多工程師都喜歡在家里閉門造車，拿著規(guī)范啃，抱著軟件不放。有很多人認為大院的設(shè)計水平就很高，其實不然。設(shè)計院的水平就是做具體事情的幾個工程師的水平。大多也就是閉門造車的產(chǎn)品，過分依賴規(guī)范和軟件，只關(guān)心結(jié)果不關(guān)心過程，結(jié)構(gòu)設(shè)計思路不明確，主次輕重不分，沒有理解結(jié)構(gòu)設(shè)計本質(zhì)，沒有掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯。結(jié)果是做設(shè)計如打亂仗，每天帶著一堆疑問做設(shè)計，壓力大，效率低，質(zhì)量差。

學(xué)校里邊的理論課與實際應(yīng)用脫節(jié)。數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等不是基于設(shè)計工程需要而學(xué)習(xí)，考試考得很高深，具體到工程實際就不會應(yīng)用了。

規(guī)范制造了很多名詞，提出很多要求，一般人很難看出背后的規(guī)律，很多地方很難跟實際聯(lián)系起來，結(jié)果是考注很高分的人不見得能做出多高的設(shè)計。這讓我想起老外考英語四級考不及格的事情。這跟我們學(xué)英語一樣，從初中到大學(xué)畢業(yè)，結(jié)果還是寫不出來，張不開口。新東方英語的成功就是對學(xué)校英語教學(xué)失敗的證明。

結(jié)構(gòu)師教育存在同樣的問題。這種基于考試需要且缺乏實踐的教育模式導(dǎo)致很多剛剛畢業(yè)學(xué)生面對設(shè)計不知道從何下手。在設(shè)計單位，注重速度而不在乎設(shè)計技能培養(yǎng)，讓一批年輕人蹉跎了人生學(xué)習(xí)知識的最美好的時光，失去了獨立思考的能力。最麻煩的是我們的結(jié)構(gòu)是教育以及我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計思維模型。在學(xué)校里老師念經(jīng)式的講課。畢業(yè)后，就像一臺沒有拼裝的機器，無法自行能運轉(zhuǎn)起來，更別說能生產(chǎn)產(chǎn)品。剛剛畢業(yè)出來做設(shè)計，首先花大量的時間去畫圖，同事間的技術(shù)壁壘限制。

工程師成才的路上，永遠沒有抓到設(shè)計的真相，全部是規(guī)范和所謂的經(jīng)驗說辭。我覺得中國結(jié)構(gòu)工程師培養(yǎng)從來沒有在正確的軌道上。那每年不到 10%的通過率的注冊考試就是證明。如果把工程師水平分級，可以分為畫圖級、簡支梁級、框架級和土木級。在我看來，我國 80%的工程師屬于畫圖級和簡支梁級。

墨守成規(guī)、缺乏創(chuàng)新。我們的結(jié)構(gòu)工程師教育需要一場革命。目標是：結(jié)構(gòu)工程師能熟練的運用結(jié)構(gòu)基本理論解決結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。不管輔助軟件好壞，不管有沒有規(guī)范，我們能做出合理的結(jié)構(gòu)。方向是：基于結(jié)構(gòu)行為需要的結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)習(xí)方法(PSR)。

工程師培養(yǎng)應(yīng)該回歸到正確的軌道上來，工程師做工程師應(yīng)該做的事，軟件做軟件做的事，規(guī)范做規(guī)范做的事情。我們要做到“我的設(shè)計我說了算”。什么是結(jié)構(gòu)設(shè)計：結(jié)構(gòu)設(shè)計是一門學(xué)問也是一種習(xí)慣;設(shè)計做透了就像玩積木，做不透就像走迷宮;設(shè)計做得多不如想得多，想得多不如想得透。一句話：做透它，形成一種習(xí)慣。具體如何做呢?關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)師技能提高在這里我談?wù)勎业目捶ā?/p>

二、年輕設(shè)計師的問題

平時喜歡在網(wǎng)上跟年輕的同行們討論問題，發(fā)現(xiàn)很多人年輕同行都有一樣的毛病。

1、離不開規(guī)范。做設(shè)計一定要按著規(guī)范一條一條套。就不知道如何做出一個可靠合理的設(shè)計，不知道如何優(yōu)化設(shè)計。

2、喜歡用 PKPM。不管遇到任何問題都喜歡用軟件建立一個模型分析，而且希望所有的問題都能在軟件模型中表達出來。

3、不喜歡分析。遇到不熟悉的結(jié)構(gòu)形式，不知道如何分析。

4、對結(jié)構(gòu)安全可靠心里沒有底。有的人做一個結(jié)構(gòu)，不知道結(jié)構(gòu)有多少余度，最后是做完設(shè)計回去天天睡不著覺。

5、亂套規(guī)范。明明是受壓部位，一定要計算一下混凝土的裂縫。檢修用的吊車梁，一定要計算一下疲勞;

6、沒有邏輯。做結(jié)構(gòu)設(shè)計，關(guān)鍵的地方不去想，把主要的精力放在次要的地方。

為什么出現(xiàn)這種情況呢?歸根結(jié)底是沒有系統(tǒng)性的理解透徹結(jié)構(gòu)行為和設(shè)計本質(zhì)。比如不清楚荷載取值，不清楚結(jié)構(gòu)如何工作如何破壞，不清楚構(gòu)件如何崩潰。結(jié)構(gòu)工程師把基本的結(jié)構(gòu)原理放到一邊，而放大量的精力在畫漂亮的圖和結(jié)構(gòu)計算軟件等方面。這讓我想起了咱們中國學(xué)生學(xué)英文，天天去背語法，而不是去開口和運用，最后大部分是啞巴英語，外語應(yīng)用水平還不如在海外呆過幾年的廚師。

三、設(shè)計邏輯比設(shè)計技術(shù)重要

結(jié)構(gòu)設(shè)計本質(zhì)都是一樣的，都是結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)的問題。做結(jié)構(gòu)設(shè)計最重要的是設(shè)計邏輯。其他的如軟件應(yīng)用、規(guī)范熟練、畫圖工整等都是輔助而已。主要的結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯：

1) 結(jié)構(gòu)安全性層次：關(guān)鍵構(gòu)件、次要構(gòu)件;

2) 結(jié)構(gòu)設(shè)計本質(zhì)是：結(jié)構(gòu)破壞預(yù)測(結(jié)構(gòu)分析)與結(jié)構(gòu)破壞設(shè)防(結(jié)構(gòu)設(shè)計);

3) 理解結(jié)構(gòu)行為是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ);

4) 做設(shè)計前，首先確定設(shè)計目標;

5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計所有參數(shù)必須是可靠的?？煽啃岳碚撌墙Y(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)

6) 結(jié)構(gòu)設(shè)計分為評估層次和精算層次。對任何設(shè)計，首先進行簡化方法的評估，當評估認為有必要時才做精算。除非局部評估認為很關(guān)鍵才需要用諸如 ABAQUS 或ANSYS 等有限元計算。

四、關(guān)于設(shè)計軟件

剛參加工作的時候主要是 PKPM，任何設(shè)計上都想到 PKPM 解決。由于PKPM 功能有限，有的異型一點點的結(jié)構(gòu)建立模型很麻煩，想盡各種辦法去建立模型。浪費了很多時間和精力?，F(xiàn)在回想起來，為什么不尋找不用 PKPM 可以解決的辦法。很多煩惱都是因為用某種軟件帶來，那我們干嘛一定要用呢。所以建議大家不要太依賴軟件。養(yǎng)成軟件依賴癥，對設(shè)計失去控制能力，設(shè)計水平永遠不會提高，而且會給你的工作帶來無窮無盡的煩惱。

為了減少煩惱，盡快把設(shè)計弄透，而不是過多得勁精力研究某種軟件如何操作。除了 PKPM，其他的國際認可的通用型軟件 STAADPRO、MIDAS、ABAQUS 、ANSYS等軟件的操作思路都是差不多的，僅僅是界面和操作方法有所不同。就像手機操作系統(tǒng)那樣，大同小異。不同軟件有不同的側(cè)重點，很難說好壞。

五、關(guān)于我國設(shè)計規(guī)范

規(guī)范就像法律，最好的法律注重法理，最差的法律是基于某些人的利益需要。我們的規(guī)范就像最差的法律。我國的規(guī)范更注重具體要求，而不注重原理，想幫工程師考慮很多問題卻約束了工程師的創(chuàng)造性。規(guī)范提了很多閉門造車式的要求，實踐過程中發(fā)現(xiàn)了問題，就不斷的升版修修補補，結(jié)果是越來越厚。

每一個規(guī)范都喜歡互相抄襲自成一體，搞得很混亂很復(fù)雜，當一本規(guī)范升版的時候，其他規(guī)范不就忙著升版。一幫人忙著出版新的規(guī)范詮釋，到處開講座。一幫人忙著賺錢，這幫人是誰呀，學(xué)霸、規(guī)霸。為了編寫規(guī)范每年搞了很多經(jīng)費，做哪些重復(fù)了很多次的試驗。這門那么古老的工程學(xué)，他們每年都能推陳出新，為什么?因為他們根據(jù)自己需要那么做，而不是因為科學(xué)。

作為規(guī)范應(yīng)用者，我們應(yīng)該理解規(guī)范背后的真相。不管是鋼結(jié)構(gòu)、混凝土還是高層結(jié)構(gòu)或者是抗震，都回歸到荷載—結(jié)構(gòu)行為—結(jié)構(gòu)抗破壞設(shè)計，都是結(jié)構(gòu)力學(xué)材料力學(xué)的問題。只要理解了規(guī)范背后的真相，幾十本規(guī)范濃縮起來成一本規(guī)范，其他規(guī)范都是這本規(guī)范的變種。那你就成為一名真正的結(jié)構(gòu)工程師。任何設(shè)計對你來說都輕易拿得起放得下。