結(jié)構(gòu)設(shè)計人員寫真：結(jié)構(gòu)工程師是怎樣一種人

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從一本書上看到這么一句話：結(jié)構(gòu)工程師是這樣的一種人，他們在不知道確切荷載和作用的情況下，利用不知道確切屬性的材料，按照極其不完善的理論，來保證建筑物的使用安全。

這是我們心目中的結(jié)構(gòu)工程師嗎？——是的，的確如此。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計時不是由“荷載規(guī)范”嗎？樓面、屋面的都分得很清楚，都白紙黑字地寫著啊？但——確切嗎？為什么正好是2.0kN/m2，而不是1.9 kN/m2或2.1 kN/m2呢？其實，不要說是活載，就是像自重這樣的恒載也是不確定的，這源自材料本身的不均勻性，即使同樣體積的兩塊鐵，其質(zhì)量也是有些微差別的，不可能完全相等。因此，在確定荷載的數(shù)值時，采用的是概率理論，而概率論是一門研究不確定性現(xiàn)象的理論。

在“混凝土規(guī)范”中不是規(guī)定了鋼筋、混凝土等的設(shè)計強度嗎？但——確切嗎？為什么正好是360N/mm2，而不是350 N/mm2或370 N/mm2呢？這里同樣體現(xiàn)了一種不確定性，即對材料的真正屬性是無法確切獲得的，哪怕試驗做個數(shù)萬次，也不可能得到完全精確的數(shù)據(jù)。所以在確定材料的強度時，同樣采用的是概率理論。

設(shè)計理論是完善的嗎？這個回答必然是否定的。在物理學(xué)家對宇宙的本質(zhì)尚未完全搞清楚之前，是不可能產(chǎn)生完善的理論的。人類通過數(shù)千年的研究與探索，獲得了被稱為“科學(xué)”的一些理論，但依然極不完善。作為工程學(xué)科，更是存在著許多的不確定性；目前的設(shè)計理論還是近似的，區(qū)別的只是近似程度的多少。在經(jīng)過相當(dāng)數(shù)量的實踐之后，設(shè)計理論在某種程度上被認為是合理的、科學(xué)的，也是實用的。

那么，我們一定能確保建筑物的使用安全嗎？回答是——不一定。這里所說的安全，只是在與適用性、經(jīng)濟性之間平衡之后的一種相對的安全。換言之，我們不能確保真正的、毫無瑕疵的安全。但這已經(jīng)足夠我們?yōu)橹械津湴僚c自豪，畢竟失去安全的建筑只是星星點點，而且也未必能歸咎于設(shè)計的不完善。所以，我們不必惴惴不安，無需為之自責(zé)。只要我們能夠遵循合理的理論與方法，以認真負責(zé)的態(tài)度去做好每一個工程的設(shè)計，我們就可以問心無愧，也能夠高枕無憂。