重读经典(1)：规范+创新+概念设计

一有空我就会重新翻一翻林同炎的《结构概念和体系》，每翻一次都会有新的收获。概念设计是这本书的核心内容，而规范与创新这个话题，也是书中清楚论述的观点。

译者序中高立人写道：“客观现实是，凡是概念设计做得好的结构工程师，其结构概念是随年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越看越创新、完美。反之，只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计的结构工程师，特别是一体化计算机程序全面应用的今天，随着年龄的增长会导致大学学过的那些孤立的概念都会被忘却，更谈不上设计成果的不断创新。”“概念设计可以借助概念性简化计算来完成，虽有一定误差，但概念清楚，定性准确，手算简便、快捷，能很快选择和确定最佳方案。同时也是施工图设计阶段计算机计算结果可靠与否的主要依据。”

确实如此，我国部分结构工程师过分依赖规范和程序，而缺乏对结构本身的概念把握。主要原因：一方面，结构越看越复杂，简化手算难度大；另一方面，设计周期短，而甲方对方案干涉较多；此外，审图要求依据规范，不论是否合理都要求严格执行，突破规范的创新即使有充分依据也很难挑战权威。

林同炎在书中第5章第8节写道：“规范规定了最低的要求，作为设计的大致指南。但是，当你使用建筑规范的结构设计条文时，必须记住两个字：小心。大多数建筑规范规定了需要考虑的最小荷载和不允许超过的最大应力。正如前几节所说明的，这些规定的荷载最多是一些经验近似值。更糟的是没有绝对正确的计算应力的规则、公式或方法，建筑规范通常只是指出必须采用“公认”的计算方法，但是什么叫公认，并没有明确的定义。”

“计算方法可以因时而异，因地而异，因人而异。谁都可以翻开一本书或一篇论文，推导出一种新的计算方法；或者提出不同的假设，然后在相同的荷载条件下计算得到一组不同的应力。这使得规范所规定的作为衡量总设计效果的容许应力显得更加粗糙了。”

“任何一个工程师都可能用别的计算方法来证明其他工程师设计的建筑结构中有许多构件超过了容许应力，因而不符合规范要求，Frank Lloyd Wright 在Johnson Klax大楼的设计中曾碰到蘑菇形柱的设计问题，他不得不通过试验证明他的设计比规范规定的计算结果更好。在桥梁设计和建筑物设计中也还有另外的一些例子。如果与用”公认的”规范方法设计的结果相比，这些结构似乎会倒塌。但事实上，它们要比用“公认的”方法设计的好。同样，可以发现有些按规范性能设计的建筑性能并不好。但无论如何还是应当承认，绝大多数按规范设计的建筑性能是相当好的。“

“总之，工程师应当只把建筑规范作为一种指南，作为参考，而不应当将规范当成圣经盲目照搬，有些规范的规定过于保守，而有些则不够安全（特别是用于特殊的设计时）。只有对结构整个体系的承载能力和性能，以及结构分体系与结构构件相互作用的关系了解透彻，才能设计出既安全又经济的结构，适合现代建筑的各种功能要求和环境条件。“

林的书第二版1999年印刷至今都已有17年了，但其书中关于规范+创新+概念设计的一番言论依然适用于现代结构设计。作为一名年轻结构工程师，与老一辈结构工程师交流的时候，经常有被问倒的情况，例如一次跟魏总介绍弹塑性计算结果时，魏总问了下某根构件轴力大概多少时，我说程序没有给，但魏总说他大概估了下大概多少，然后我去查了下，果然如此。老一辈结构工程师确实工程经验和概念要强很多，他们经历了规范的起草制定，明白规范是怎么来的，也清楚地能遇见规范今后将怎样发展。、

还有一次，我处理某个数据结果编了个程序，但由于数据量太大，所以其中有个参数提取出了一点问题，导致提取得出了奇怪的结果。我当时没觉察，可魏总一下子就看出来了，并问我原因，我检查了代码确实是出了个小Bug。

魏总也经常给我们传递与林相同的观念，这个观念也在他去年有关超限审查的PPT中介绍了。下图截取自其PPT

最后感谢以上各位的前辈们以及专家们执行规范和突破规范所做的一些贡献，并期望有一日真如林同炎所愿望的一样，规范变为指南，工程师都有概念素养，不断创造完美工程！