结构设计工作以规范为基本遵循,规范作为特定时期工程技术水平与实践经验的凝练成果,为结构安全、适用与经济划定了最低技术阈值,是工程师开展设计活动的核心依据。正如国际结构工程大师林同炎在《预应力混凝土结构设计》扉页所言:“献给不盲从规范、寻求自然规律的工程师们”,这句寄语直指规范认知的核心——尊重但不盲从,遵循更要超越

 

      局限:    然而,规范的本质属性决定其存在天然的滞后性。其条文制定基于既往工程实践的归纳总结,难以实时覆盖新材料、新结构、新工艺催生的技术前沿,“规范和规定不应成为创新的束缚,而应成为创新的引擎”。若将规范视为不容置疑的绝对准则,陷入条文的机械套用与字面解读,便会落入形而上学的认知窠臼。“形而上学只能寻求经验的完备性,和符合语言习惯的字面分析的正确性,而没有考虑到这些规定自在自为的真理性和必然性”,机械遵循规范属于认知局限

 

  知疑:   现今的设计虽有规程、规范所制约,但仍需要运用人的思维和判断力去理解其内容,抓住其中的实质含义,而不能仅仅满足于条文中的允许最低限值。工程师对规范的学习不应止步于条文记忆与执行,更需深入探究条文背后的力学机理、性能目标与适用边界,明晰其逻辑起点与约束条件。学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进,这种认知进阶的核心方法论——唯有带着批判性思维追问“为何如此规定”,方能洞悉规范条文“自在自为的真理性和必然性”,将外在规定内化为对结构受力本质的理性认知。

 

  进阶:   认知进阶,是从“照本宣科”的被动遵循,转向“知其然更知其所以然的主动驾驭。清晰的理念能催生简洁、优雅且易于施工的结构,工程师应挑战自我,将设计思路提炼至最简,而这种简洁与优雅的实现,必然以对规范精神的深刻把握为前提。工程实践中,部分工程师囿于规范表面表述与经验主义说辞,未能触及结构设计的核心逻辑,这是专业成长的大忌。“尽信书,则不如无书”,规范的价值在于为设计提供底线保障,而非禁锢创新思维的枷锁。

 

   探索:   对于而言,参透规范的奥义,本质是实现规范精神与工程实际的深度耦合。唯有跳出形而上学的认知局限,秉持“寻求自然规律”的探索精神,践行“溯本求源”的质疑态度,方能在规范框架内兼顾技术创新与性能优化,真正践行“始知真放本精微”的专业境界,推动结构设计工作从合规性向合理性、经济性与创新性跃升。

 

    超越:

   向外挑出的扇面最长15米,厚度0.725米。在常规建筑里,这种向外挑出的结构,长度和厚度的比例都有安全上限,可这扇面的比例远超极限,就像让一根细细的竹竿去挑很重的东西,还得保证它不弯、不折、不开裂。
    采用了强度为 165 兆帕的 UHPC 材料,提出了与弯矩分布相关的变截面梁,引入缓粘结预应力技术,解决了超大跨高比悬挑梁的技术难题。螺旋楼梯一共由 66 根悬挑梁组成,其中 62 根梁为 UHPC 缓粘结预应力悬挑梁,梁悬挑长度自下而上为 9.22-15.04 米。UHPC 悬挑梁为后张法缓粘结预应力梁。

 

      采用 UHPC 材料、缓粘结预应力以及沿长度变断面减小结构自重等技术,实现跨高比达 21 的超长悬挑结构。参考法国规范和国内UHPC材料特点,确定 UHPC 材料的设计参数;通过多软件分析,复核 UHPC 梁的本体及与壳体连接的承载力;通过 2 根足尺 UHPC 悬挑梁试验,验证 UHPC 梁设计的安全性。结合 UHPC 施工工艺制定了预制悬挑梁+现浇踏步板的建造方案,借助检测和监测,验证 UHPC 悬挑楼梯的建造质量。

 

 

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