土木工程之結(jié)構(gòu)工程的學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)歸納

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【引言】　　　
    這篇博客將要探討的問題主要針對(duì)土木工程（包括結(jié)構(gòu)工程）的學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)問題，主要是兩個(gè)方面的內(nèi)容：

1、大學(xué)時(shí)代的如何合理規(guī)劃專業(yè)知識(shí)；

2、工作以后如何加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

    以前曾經(jīng)認(rèn)為，土木工程屬于傳統(tǒng)學(xué)科，通俗地說就是“越老越吃香”；但工作后，才漸漸體會(huì)到，這個(gè)觀點(diǎn)是不正確的。因?yàn)椋F(xiàn)在這個(gè)專業(yè)系統(tǒng)高度發(fā)展的時(shí)代，技術(shù)正發(fā)生著日新月異的巨變，特別是軟件時(shí)代的全面到來，對(duì)結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員的理論功底要求不是削弱而恰恰是更加高了。例如，結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析，這種分析在30年前的結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域幾乎不可能涉及到，還處于研究階段；而如今結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析在地震區(qū)的高層建筑特別是超限高層建筑中已經(jīng)可以說是家常便飯。再比如，基于性能的抗震設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)，這些全新的內(nèi)容，在10年前國(guó)內(nèi)的規(guī)范根本沒有影子，而明年將要頒布的新規(guī)范這些內(nèi)容全部被提上議程。隨著研究的逐步成熟和學(xué)科的高速發(fā)展，這些內(nèi)容對(duì)結(jié)構(gòu)工程人員的理論要求越來越高！設(shè)想，如果沒有接觸過《結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》、《混凝土非線性理論》、《結(jié)構(gòu)有限元》等課程，理解這些內(nèi)容必然是困難的。而對(duì)于性能的抗震設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)，這些內(nèi)容國(guó)內(nèi)的主流教科書都比較少涉及，只知道在美國(guó)規(guī)范和英國(guó)的規(guī)范中應(yīng)用較多，對(duì)于這次我國(guó)規(guī)范變更引入的全新內(nèi)容，結(jié)構(gòu)工程人員還能墨守成規(guī)、循規(guī)蹈矩嗎？

一、大學(xué)時(shí)期的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)　　
      相對(duì)工作來講，在學(xué)校的對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)間還是短暫的，土木工程專業(yè)從大學(xué)二年級(jí)開始接觸專業(yè)基礎(chǔ)課到大四畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)專業(yè)知識(shí)的接觸一般僅兩年多時(shí)間。當(dāng)然，這個(gè)時(shí)期主要還是打基礎(chǔ)，為將來工作的專業(yè)知識(shí)做準(zhǔn)備。大學(xué)時(shí)期對(duì)專業(yè)知識(shí)課程學(xué)習(xí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)劃還是比較重要的，這里談?wù)勛约旱膸c(diǎn)膚淺經(jīng)驗(yàn)：

（一）本科階段　
      力學(xué)是土木工程的基石。力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)是十分必要且重要的。三大力學(xué)，《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，是重點(diǎn)。理論力學(xué)主要研究剛體在靜力狀態(tài)和動(dòng)力狀態(tài)下的平衡問題；材料力學(xué)主要研究桿系構(gòu)件的平衡以及變形、應(yīng)力內(nèi)力、穩(wěn)定等問題，與理論力學(xué)最大的區(qū)別就在于考慮了彈性體的變形問題；結(jié)構(gòu)力學(xué)研究靜定和超靜定桿系結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力平衡問題。有這樣有一個(gè)感覺，理論力學(xué)的知識(shí)在后續(xù)專業(yè)課中用得比較少而逐漸流失退化了，材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)用得比較多，逐漸得到加深。但我認(rèn)為，作為經(jīng)典力學(xué)理論基礎(chǔ)的理論力學(xué)實(shí)際上是十分重要的，還是很有用處的，例如在工作后接觸到抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中的“考慮扭轉(zhuǎn)偶聯(lián)的振型分解反應(yīng)譜法”（現(xiàn)在的設(shè)計(jì)軟件基本默認(rèn)采用這種方法計(jì)算地震作用），其中對(duì)于樓層系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)平衡問題，實(shí)際上就涉及到理論力學(xué)中的剛體轉(zhuǎn)動(dòng)平衡方程，而這個(gè)方程在結(jié)構(gòu)力學(xué)以及后續(xù)專業(yè)課中經(jīng)常被忽視了。