结构设计之结构分析与结构绘图

当有人问：什么是结构设计时？学习土木的我们该如何作答呢？当我被问的时候，脑子里一下子就炸了？当个时候浮现在脑海里的第一想法竟然只是一个简简单单的骨架，其他一概不知。

学校教育也没有告诉过我们什么是结构设计？土木工程一开始就鸿篇大论的告诉什么是土木工程，然后毫无缘由的开始上一些所谓的公共基础课。而这些公共基础课与我们专业之间到底是什么关系，在工程中又是如何运用，却没有点明，只是一味的授课。

结构设计包含了两个层面，结构分析与结构绘图，两者相辅相成，结构分析保证结构的安全，结构绘图将分析的结果付诸实施，两者同等重要。

结构分析包含了所学习的相关专业课程和基础课程，做好一个结构需要运用到最重要的结构力学知识，结构力学能够解决杆件在荷载作用下的反应，内力和位移，而内力和位移的计算又都源自于虚功原理，虚功原理正是结构力学之根本。

根据结构力学列出相关方程，而高等数学正是解决如何解决这些方程的。发展到现代，随着计算机的迅猛发展，结构的求解发展到了有限元，有限元软件分析进而发展而有限元问题的解决就要借助于数值分析的知识了。

而后就是深化到截面层次以及和材料力学相关的知识，通过截面分析，能够判断所取截面是否合适。

所有的判断都可以通过，那么就可以将我们分析，变成图纸了。这两者对于学习者相辅相成，能够将结构绘制与图面，只要运用相关知识分析是否合适。若不合适再进行调整，最后再绘图。缺了哪一个环节，结构设计都不能够成立。

对于结构分析，我们还可以更深入的细分。对地震作用的分析，就有很多种方法，比如反应谱法，弹性时程分析，弹塑性时程分析，以及中震大震分析等等，由此衍生出来重要的一门力学课程——结构动力学。结构动力学解决结构在动荷载下如何的反应，比如周期和频率，振型和模态分析等等。

对于比较复杂的结构，无法准确估算风荷载时还要做风洞试验，以准确判断风荷载，保证结构的安全。

这些属于结构分析的动力分析内容。而每一块都值得去了解和学习。

结构的绘图也近日也发生了翻天覆地的变化，从甩图板，到cad再到现在的BIM三维设计。同样对于绘图，学校也没有交给我们多少。Cad，然后如何将结构表达在cad上，如何快速有效的表达结构，会有一大批插件涌进来，帮助我们绘图。而这些很容易的让我们本末倒置。以为绘图软件可以解决绘图问题，而忘记一笔一画的画结构，毕竟很多结构形状软件是画不出来的。

BIM的发展会逐渐取代cad绘图，但还没有普及起来。

结构分析与结构绘图同等重要，每一项都有大量的图集规范做标准，作为结构工程人应该与时俱进，更新头脑，储备知识。