对结构设计不确定性的再认识

发布于：2013-10-22 11:20:22 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

本帖最后由一介书生第二于 2013-10-22 16:38 编辑

在《结构设计人员写真》一文开头的那一段话，出自老外之口，但具体已不可考。我觉得只有对结构设计理解得十分透彻的人，才能有此感慨；我等泛泛之辈是不可能做到的。当然，并非崇洋媚外，凡老外说的都是真理，而是就其对结构设计不确定性的理解与感悟，的确有过人之处。说到底，科学不存在国界！

《结构设计人员写真》一文引起了一些议论，这是好事。但我不希望使人望文生义，以免引起不必要的误会，所以在此再作一些必要的讨论，再谈一谈自己的几点认识。关于设计规范与设计理论方面的一些思考，会在另一篇帖子中去表述。
何谓“不可知论”？这是一种唯心主义认识论，认为除了感觉或现象之外，世界本身是无法认识的。它否认社会发展的客观规律，否认社会实践的作用。“不可知论”属于哲学范畴，但就算在形而上学的框架内也是说不清楚的，同样也是无法予以明确证明的。

我们虽然承认对许多事物与规律还“不可知”，但这只是缘于我们认知上的局限性，而并不否认有客观规律的存在。反映在科学技术方面，就是说存在着许多的不确定性。研究不确定性的理论除了概率论，还有模糊数学、灰色系统、集对分析，等等。正因为存在不确定性，才有研究不确定性理论的出现，才给我们处理问题建立了某些特定的方法。

因此，说荷载、作用、材料等属性的不确切及设计理论的不完善，这并非否定荷载、作用、材料等属性的存在及设计理论的实用性。我们需要通过进一步的理论分析与实验研究，对荷载、作用、材料等属性作出更加明晰的表述，对设计理论予以进一步完善，使其与实际状态进一步接近。

结构设计之所以采用概率理论有其必然性，正是因为荷载、作用、材料等属性在一定意义上存在“不可知”，而现有的科学技术尚难以对其作出完全准确的判别。因此，采用近似理论与方法来处理结构设计问题，借助概率统计来建立与完善结构设计理论，并尽量研究清楚每一个细小的问题，这正是科学地、实事求是地处理问题的思维方式。

所以说，承认认识上的不足并不意味着承认人的无能，因为这个世界不存在“上帝”！即使是结构大师也不可能做到全知全能，否则就不会在结构设计中舍弃精确理论而去采用概率理论。

对荷载、作用、材料等属性的深入研究与实验分析，可以促进结构设计理论的进一步完善，可以更加合理地使用材料，可以更加合理地改进结构设计模型。如果说这是“钻牛角尖”，那我们的确需要有一些人去钻这个牛角尖，因为只有这样做，才能使我们大部分从事结构设计的人员获得“解脱”，在应用结构设计理论时才会更加心安、更有底气！
我想，我们应该避免这样一种现象，当我们一边心安理得地使用着专家们花费无数心血得来的科研成果时，一边又在旁边冷嘲热讽：“瞧，这帮专家就爱钻牛角尖！”所以，我们应该感谢专家们付出的劳动！没有他们数十年如一日的辛苦劳作，结构设计理论就会止步不前。没有他们在设计理论方面的研究与创新，概率统计理论就不会被运用到结构设计领域。正是在这代代相传的过程中，结构设计理论在一步步地走向成熟与完善。从哲学的观点来看，结构设计理论正在一步步地接近真理——当然，这也只能说是一个相对的真理。

结构设计结构