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讀研三年的感觸體會,希望能給學生和新手一些啟示
了解結構設計
結構設計,首先不要看得太過于神秘,因為現(xiàn)在設計院90%的工程基本上都是跑量、10%的工程才屬于創(chuàng)新,所以,一個優(yōu)秀的結構工程師和一個優(yōu)秀的修車師傅沒什么本質的區(qū)別。技術這東西基本上已經成型,結構工程師就像流水線上的工人一樣。結構設計,無論怎樣,最終都將回歸到:結構設計也就那么一回事,即心中有底,怎么要做到心中有底?即要在過程中解決、明白問題,即實踐。怎么快速的提高技術、解決、明白問題? 環(huán)境很重要、跟對師傅很重要,你要讓師傅喜歡你,你于是要謙虛、低調、肯付出,勤奮,因為你自己去領悟一個東西,可能要花很長時間和精力,走了很多彎路后,可能最終還是領悟不到其本質。結構設計最重要的是要了解結構或構件的變形分布、根據變形分布去布置、調模型、布鋼筋,然后把構件手算一下,而手算,無非就是建立“拉壓彎剪扭 ”的組合平衡方程,再驗算強度、裂縫、撓度、平外內外穩(wěn)定性等(定性上),當然一些細節(jié)上可能很折磨人。在這里,感謝北京院、中科院、清華城市規(guī)劃設計研究院等一些前輩無私的幫助。
關于結構設計的本質
我對結構設計的理解就是控制好變形與變形協(xié)調,有2點很重要:連續(xù)、物盡其用。
什么是連續(xù)?梁在滿足建筑的前提下(一般墻下布墻),要沿著跨數多的方向布置,這樣變形小,發(fā)揮了最大效率(團隊)。剪力墻拐角處一般變形大,所以要設置翼緣,設置翼緣亦連續(xù),從材料力學的角度,設置翼緣,平面內外剛度很好的組合,能增大平面內外剛度,能減小應力水平,否則變形大、位移比、周期比通不過,而要滿足位移比、周期比,又要加大梁截面、墻截面。不連續(xù)的地方一般都要加強,比如. 邊緣構件要加強,板邊需要加強,角柱需要加強,底柱和頂柱子需要加強。
什么是物盡其用? 即控制好變形的前提下,要從分利用材料。剪力墻布置在結構外圍,在水平力作用時,拉壓力臂大,于是變形小,這樣能較好的提高材料利用效率。剪力墻內部,由材料力學可知應力小,于是一般可以減小墻厚、因為如果不是剛度需要,內部墻過厚,自重會增加、地震作用會增大、基礎設計會浪費,這一些都會造成沒必要的浪費。比如當梁的截面大于等于 350mm時,需要配置四肢箍,具體做法可以將中間兩根負彎矩鋼筋從伸入梁長 L/3 處截斷,并以 2 根 12 的鋼筋代替作為架立筋。 桁架為什么好?,一個東西的好必然是因為對比,鋼材抗拉、壓強度高,于是就讓桁架承受拉壓力,物盡其用,發(fā)揮了材料的效率;混凝土材料多承受壓力,少承受拉力,彎矩等,于是能物盡其用(概念上是這個道理,但一般建筑不允許)。
結構布置的秘訣:傳力直接、傳力途徑短。這樣少走了彎路、減小了材料。能用獨立基礎當然是最好的,因為其傳力直接,經濟,而柱下的力一般是就近傳遞,所以基礎也應該盡量順著其變形去布置,否則,弄個筏板(一般是調節(jié)不均勻沉降),把本可以就近傳遞的力強行用筏板基礎改變成整體受力,于是要增加材料用量,也不經濟。 樁基礎布置時,墻下直接布樁就是為了傳力直接,減小傳力途徑;如果可以只用一根大直徑人工挖孔樁,干嘛用2根其它的樁呢(前提是適用于大直徑人工挖孔樁),只用一根,傳力途徑短,也經濟。以上分析只是概念設計,在實際設計中,在滿足傳力直接、傳力途徑短、連續(xù)的前提下出現(xiàn)了某些矛盾,于是改變結構布置,增加傳力途徑來協(xié)調一下結構變形。
減小變形是很重要的,結構布置也要考慮到這點。變形有位移有水平位移 ,豎向位移 、轉角 ,當變形大時,一般彎矩M會增大,導致超筋,位移比、周期比等通不過。控制不均勻沉降、墻的的支座不要一軟一硬也是這個道理。
變形協(xié)調??我覺得是在滿足傳力直接、傳力途徑短、連續(xù)的前提下出現(xiàn)了某些矛盾,于是改變結構布置,增加傳力途徑來協(xié)調一下結構變形。
從力流的角度看結構設計
力流,無非就是變形分布。哪里力流大,就哪里多用點材料、構件布置連續(xù)點、或用高強度、剛度大的材料或體系。力流不連續(xù)或中斷或不均勻的部位,一般都要加強。下面用2個圖(圖1)簡要分析:
實習體會
學習是一段痛苦的過程,多結善緣是很好的一件事,期間遇到了很多大院的結構前輩無私的幫助我,不僅告訴我操作過程,還告訴我這樣做的原因,而在實習的單位,大多數人都還是會有所保留的。
實習是一個發(fā)現(xiàn)問題的過程,解決了問題只是初層次的進步,要想取得更大的進步,必須自己去悟或者前輩無私告訴你,即結構設計的本質。
找工作體會
本以為能力(技術)很重要,但現(xiàn)實告訴我們應屆生,關系(人情)更重要,其次是學歷,最后才是能力。學歷比能力重要因為用人單位一般認為一個人只要根正,技術這東西只要單位給他提供一個好環(huán)境,一些時間,技術的提高是遲早的事,而為什么人情最重要呢?因為人情的獲得是建立在自己或者父母或親人付出了很多時間、精力、金錢獲得的,或者通過利益交換,付出的更多。 后來又聯(lián)系現(xiàn)實生活,給這幾個詞排了一個順序:健康快樂第一,其次是人情,然后是資源、制衡、規(guī)則、能力。什么是規(guī)則?國家把大學分211、985,這就是規(guī)則,而學生的付出是讀書二十于載,付出不可謂不大吧,可是又有什么用,好單位就是不要你,國家弄這些東西,也無非是為了維護自己的統(tǒng)治,分階層。不過,有能力總會有單位要的,因為這是一個市場經濟社會,如果能獲得人情,一樣是可以突破規(guī)則的。當然能力是重要,但這種能力是一種綜合能力,由合理的知識結構構成。
找工作時,也明白一個道理,做事的正確方式只能是引導,以物引導,少夸夸其談,讓對方多了解你,拿出能證明你能力的東西(物),引起用人單位對你的興趣,不要太卑微,被動了必然挨打。怎么引導?暗示、比喻、走擦邊球、鋪墊、過渡等。
找完工作后,把這半年多的時間又從新梳理了遍,后來又看了幾本歷史書,把越獄看了第五遍,覺得這個社會都在講一個東西:求同存異。不同的人必然有不同的理解,但或許這就是最簡單但最重要的生存法則
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