构筑物的坚固性设计

构筑物的坚固性设计

 

[加] 弗朗茨·诺尔, [瑞] 托马斯·沃格尔. 构筑物的坚固性设计. 北京:中国建筑工业出版社,2014.10.

国际桥梁和结构工程协会（IABSE）:www.iabse.org

 

坚固性是指渡过不可预见的情况而不出现过分破坏或功能损失的能力。它现已成为现代建筑规范中所表述的一个要件，但多数情况都未给出如何才能得以实现的建议。根据传统做法以及最近的了解，工程设计已经提出了一些方法。然而，关于坚固性的知识，仍然很零散和模糊，使得其难以应用于许多特定情况。

作者采用一种整体式的近乎哲学的方法，来就结构的坚固性方面收集和审视各要素、方法及策略，从而得出了一套要领，用以指导如何在特定情况下去选择和实施各种对策

 

前言

 

坚固性是一种性能，其内容变化如此之大，以至于难以就其复杂多样性、相互关联性及交叉关系等进行说明，就更不用说把它上升为一种协调一致的通用理论了。

本书试图在结构体系的框架下，至少就坚固性的重要因素进行切合实际的审视，收集一些处理结构设计方面的某些典型情况的思路或方式方法，从而使结构体系得到更好的存续，或减轻不可预知事件对结构体系的不良影响。

 

 

第6章 坚固性要素

 

1.   强度

2.   结构完整性和一致性

3.   第二道防线

4.   多荷载路径或冗余

5.   延性与脆性破坏：材料性状、局部削弱、连接薄弱、疲劳、失稳

6.   渐进破坏和拉链刹

7.   能力设计与保险丝

8.   牺牲于防护装置

9.   分离情况

10. 刚度要领

11. 应变硬化的益处

12. 后压曲抗力

13. 报警，主动干预及救援

14. 试验

15. 监测，质量控制，修正及预防

16. 机械装置

17. 事件荷载受控或变形受控吗？

18. 是重复的吗？

19. 就力、冲击、能量、变形、运动、持续时间、方面有何物理限制？

20. 事件发生后将会是什么情况？结构功能如何，有否进一步事件发生？

 

结论

 

处理坚固性问题的工具箱里有众多策略，在许多情况下都有多个方案可供选择。当然，这就构成一个经典的最佳化问题：我该把我的金钱和精力花在哪里才能使效果最大化。因为常常是：这些效果的数字评估，从概率或确定性量化的术语来看，都是不可及的，原因就在于影响坚固状况内在的高度不确定性，而评估却始终是定性和主观的。这件事也许没有那么糟糕，因为它可以使模糊信息和主观经验相结合，而并不依赖于科学的“游戏规则”及被认为有效的重要数据的可用性。

 

其他

 

一个螺栓等于没有螺栓。

因为担心干预过早或被误导，人们想要避免的情况是“治疗结果比疾病本身更糟糕”。

尽量围绕让你害怕并要求有广泛协议的紧急情况进行设计。

“水杯落地就摔碎”（如出现事故则无法挽回）——涉及一个杯子的事可能没有那么可怕——然而，换成脚手架破坏，那可是人命关天的大事。

为防止极端条件下的破坏，某些情况下，可能代价高昂，那么限制破坏的蔓延就成为了结构设计的目标。