英国结构设计观后感.doc

英国结构设计观后感-浅谈创新与中国结构工程师自信力曾朝杰作为本次商会英国之行唯一结构工程师，参观了英国的古典建筑及现代建筑，并且与英国的同行，BDP建筑设计公司进行过简单的交流，仅针对其中的结构设计谈一些观后感，其创新性及实用性值得同行学习交流：图一 利物浦底层斜柱建筑图二 伦敦大悬挑建筑实景图三 伦敦大悬挑建筑的平面图（核心筒以外均为悬挑）在英国，我们看到了底层斜柱（图一）、支撑的多层及高层建筑，也看到了上部大悬挑的高层建筑，在伦敦我们看到的这栋大悬挑建筑，楼高四十余层，悬挑尺度约10米（图二、图三），这种类型建筑在国内，属于超限建筑，需要省级及国家级抗震主管部门的介入进行专项审查，如底层斜柱建筑由于竖向不规则，在规范中没有甚至没有斜柱相关规定，很难通过评审，因此就很难实现，在英国能实现该类建筑并建造，作为专业人士我想有两点可供商榷。首先，欧美国家是鼓励创新思维的国家，对规范的理解不一样，在英美国家，规范一般只做原则性指导性的规定，是粗线条的，所有的责任都是注册工程师承担，规范没有规定的，全部有注册工程师把握，没有规定，意味着就可以上，而在国内，规范是强制性以及细致型的，如果规范没有规定，就表明不可以设计。因此在超限建筑设计上，往往外来的和尚好念经，如央视、上海中心等都是大大超越规范强制性规定范畴的，这点，也希望国内审批的管理者应从严，另一方面给国内的设计师留一点创作级创新空间。另一主要原因，因英国不是地震区，英国规范没有抗震设计相关规定，因此对超限限制比较少，在非地震区进行结构创新相对容易一些；因此，适合于创新，但也由此引发一些担忧，天然地震分为构造地震、火山地震、塌陷地震，地震区的划分一般根据构造及板块理论进行，但这仅仅是人们的认知水平决定的，有很多先例在非地震区或低烈度地震区发生较大地震（2008年5月29日，英国发生里氏5.2级地震，约相当于地震烈度7到8度，属于破坏性地震），因此在创新同时，对建筑的抗侧力体系设计及防线仍然需要重视，意见仅供英国同行参考。图四 利物浦经济美观的地下车库在利物浦，我们参观了一个有一定新意的地下车库，利物浦一区（Liverpool One）是一个大型商业项目，其中有一个半地下车库，车库为三层，采用的是单向抗侧力体系，根据目测，地下车库的柱子尺寸为5001800，柱子的排距为18米，在18米中均属于无柱空间，包含了一条车道及两排车位，非常经济适用，理论上，解决了一个方向的抗侧力问题，另一个方向依靠厚板约500mm楼板与柱子共同构成抗侧力体系。该柱网的设置到达柱子较少，空间很大，比较美观。楼板采用空心楼盖，也比较经济。现在，国内也掀起一股采用空心楼盖的热潮，结构设计师往往人云亦云，其实空心楼盖仅仅对于受力上需要较厚的楼盖适用，因为它扣除了厚楼盖厚度中部作用较小的混凝土，减轻了结构自重，增加了截面惯性矩。但相对于国内惯常采用的84008400普通柱网，空心楼盖用于楼层普通楼盖及多层地下室中楼板则是不合适的，空心楼盖的采用，一般需要满足两个条件之一或同时满足：1）荷载较大，如有消防车荷载或较厚的覆土，2）荷载虽不大，但是板跨较大。显然利物浦的该车库满足这两个条件，中楼板满足第二个条件，顶板两个条件同时满足（如果有覆土的话）。图五 曼切斯特BDP设计院大楼的悬臂楼梯图六 我院设计德国SAP中国研究院室内楼梯在英国最大的设计事务所BDP曼切斯特总部，BDP的设计师介绍了他们的得意之作一部悬臂楼梯，来规避建筑落地部分超红线的问题(在国内，即使是悬挑部分也是不允许超越红线的)。由于是悬挑楼梯，这对于BDP的设计师来讲，他们觉得是一件非常了不起而值得骄傲的事，在国内，悬挑楼梯在我司而言，其实属于家常工程，但是其力学计算的确不是普通设计师能够完全理解并自由运用的，仍有一定难度，我司遇到悬挑楼梯也需要有经验工程师进行计算及校对，因此我的感觉是，对于国内设计师力学上较难计算的内容，同样对于英国结构工程师也会有一定的困难，结构力学是结构工程师交流的语言，在这点上，两国的工程师是有共通的，也是在同一个平台上进行交流，中国的结构工程师，有足够的实践空间去与英国的同行交流与竞争，同质且没有显著差距，笔者的设计院设计了跨国企业德国SAP中国研究院室内楼梯，实现了同样的功能但采用吊杆加楼梯平面内的支撑实现楼梯稳定，受力性能、经济性及稳定性均更高。图七 国内设计预应力大悬臂同济大学图书馆通过考察，看到差距，同时树立了中国设计师的信心，另外一方面，英国的