力学之美

来源 :大学生 | 被引量 : 0次 | 上传用户:solarshu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  世人从不吝啬对建筑的赞美,谓之为“流动的音乐”,
  却认为“土木土木,又土又木”,
  作为一名准结构工程师的我,
  我却认为力学之美同样震撼人心。
  结构之美,最先出现在专业课的学习中
  结构力学,是每一名土木专业学生的必修课,对同济土木人而言,朱慈勉老先生的《结构力学》课令人向往。不同于纯粹地讲结构内力求解计算,朱老先生作为概念结构力学的奠基人,喜欢用概念分析的方法授课。记得上弯矩分配法这一章节时,老先生将连续梁比喻为手拉手的人,说力在梁中的分配和传递,就好比一个人将手臂拧了一下,带动了另一个人的手臂的变形。说到激动之处,老先生还拉着同学到讲台上比划、演示。有着老先生如此生动的教学演示,刚进入这个专业的我,顿时觉得结构力学是最有趣的一门学科。此外,老先生还有独特的一秒钟画出弯矩图的超能力,每每演示总让人觉得难以置信。
  随着学习的深入,我逐渐发现,只要理解了结构受力和变形的基本原理,枯燥和繁琐的求解工作也可变得轻松。比如,一个复杂的对称结构,可以通过合理的等效和转化,折算成若干个简单的半边结构,大大减少计算量。我想,结构的之美,首先在于其传力和受力这一内在逻辑的可知和可解。
  结构之美,还在于其极高的力学效率
  在六年多的学习中,我也对各种不同的结构类型有了了解,而每一种结构类型都是对应于其结构的需求而产生的。结构工程学就像是一个求解器,合理运用不同材料的力学性能,及不同结构形式的受力特点,进行结构的设计,让荷载能够以最高效的方式传到基础。比如,拱结构,我们有合理拱轴线的概念,即总能找到一个拱的形状,让其在给定的荷载作用下仅受到全截面的轴压力作用,充分利用材料的抗压强度。将其运用于塔结构的抗风设计,我们往往采用抛物线的构型,以对应塔身在风压作用下,截面弯矩的变化趋势;广泛应用于体育场馆和公园休憩平台的索膜结构,更是通过张拉力,将本没有承载能力的薄膜材料,组合成形状各异的覆盖结构。
  如今,我们常用数值模型寻找合理的结构,而在没有计算机辅助设计的过去,这种分析更是需要巧思。20世纪西班牙最杰出的建筑家高迪思考平衡拱形时,巧妙地用链条做出悬空的模型,计算出链条的弧形和承载的拉力。他再利用镜子,将链条的形状倒过来,设计出全解面受压的拱形。此外,还有研究者根据自然界的花草虫鱼的形态,进行研究,因为大自然往往展现出惊人的力学效率。不难发现,一个优美的结构,一定是受力最合理、传力路径最简单的结构。
  结构之美,更在于系统的力量
  我常覺得,建筑师是梦境的创造者,而结构师是梦境的实现者。如果说建筑的美,是流动的音乐,那么结构的美,就是凝固的力量。站在广州塔底,能体会24根逆时针扭转的钢柱怎样支撑起了中国的第一高塔;行驶于金门大桥,可以看到纤细的悬索是如何拉起车轮下的混凝土桥面板。在这些结构中,我们能直接地感受到结构所带来力量感。然而,这些构件仅是发挥各自应有的功能,当它们组合在一起,一种系统的力量美便产生了。
  这种力量感带给我的最高震撼,是在我站在纽约世贸中心新地铁站的时候。那是一栋纯白的钢结构,顶部是一根根拱形的钢梁从天窗直飞入两侧的隔墙,天窗的末端,中轴线上的主梁下沉,次梁上拱后落地,像极了某种动物的骨架。走出地铁站,室外的结构由交叉上升的钢梁形成了一双翅膀的形象,站在飞升的钢梁下抬头向上望,只觉得整个结构充满了对自由和和平的向往。当时,我就对朋友说,这个建筑不太像由建筑师设计的,查阅资料后发现,车站的设计者正是有着建筑师和结构师双重身份的西班牙设计师Santiago Calatrava。因此结构之美,在于其力量的表达,在于其对建筑的支撑,在于它为一幢优美的建筑物提供了一个最牢固可靠的骨架。
  我们常探讨结构与建筑的关系,似乎结构的功能往往被建筑的光芒所掩盖,但我认为,结构和建筑的美学之间应有互动,结构之美应与建筑之美互相交融,我想这也是每个结构工程师对于结构美学的终极追求吧。
其他文献
2020年7月29日,全国研究生教育会议在北京召开。习近平总书记指出,中国特色社会主义进入新时代,即将在决胜全面建成小康社会、决战脱贫攻坚的基础上迈向建设社会主义现代化国家新征程,党和国家事业发展迫切需要培养造就大批德才兼备的高层次人才。随后,教育部、国家发展改革委、财政部《关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》指出,“创新研究生党组织设置方式,探索在科研团队、学术梯队等建立党组织”。  经济史
普林斯顿大学艺术博物馆入口上方的雕塑藏于耶鲁大学艺术画廊的梵高真迹《夜间咖啡馆》  我是一个喜欢逛博物馆的姑娘,看到博物馆就像着了迷。美国的高校一般都有博物馆,博物馆中陈列着各个国家各式各样的文物,最让我印象深刻的属普林斯顿大学艺术博物馆和耶鲁大学艺术画廊了。  普林斯顿大学艺术博物馆算得上是全世界大学博物馆中数一数二的,其馆内藏品超十万件,囊括了美国艺术、欧洲艺术、亚洲艺术、非洲艺术、古地中海艺
考研成绩终于出来了。我好像成了《大学生》校园记者团有史以来第一位考研落榜的成员。  我有太多太多的理由可以去论证这次人生层面上失败的必然性:不同的大学,必然会有不同的学科定位和不同的学术方向。就算专业名称相同,教学内容也有可能千差万别。对自己能力有自信,不代表自我认知也同样明确。明知时间紧张,明知内容陌生,还不知死活地一头撞进去……在那段考研复习的时光里,每每学习至深夜,我看着笔记本上层层叠叠的专
北京林业大学园林学院风景园林和园林两个专业的一些同学在世园会做志愿者。风景园林和园林专业属于设计类专业,经常去各种各样的园子、认识各种各样的植物,然后对这些园子和植物进行速写和手绘。  同学们利用驻地休息时间和换岗休息时间,用简单的针管笔和马克笔手绘园区里的植物,志愿服務和专业学习完美结合。
文学革命的最前沿站着“新诗”  作为新文化运动最显著的文学形式之一,它的自由最适宜在新世纪身处乱世又对祖国的未来满怀浪漫畅想的青年们的抒情达意。新诗的产生受西方诗歌的影响,由胡适等大批有留洋经历的青年学子们发起并且将之弘扬。其形式与内容的自由本身便注定了它在那时尚处在三座大山压迫下的中国大地上会迅速开花,结果。  文学方面的解放对应着五四青年所呼吁的人性的解放,对封建制度的反抗。他们创作新诗,翻译
学《组织行为学》时,老师讲过两种领导者,一种是成功领导者,能够实现个人职位迅速升迁;一种是胜任领导者,能够解决问题改善局势。顺着这个思路想,西方的党派领袖们首先需要成为成功领导者,其后才有可能成为胜任领导者:想要成为国家领袖,首先需要思考的是如何干掉对手,因为只有击败政敌才能登上宝座,而且登上宝座之后,还得时刻提防对手,冷不丁一个失误或弹劾就可能下台。  这一年我在伦敦学教育政策,其中讲到政策语言
“战疫”宅家大数据  设计者:张言  疫情中,一直在家,随之,我的生活发生了各种改变,学习和生活大范围地移步线上了:盒马鲜生等买菜平台代替了菜市场,Keep一类的软件代替了健身房,Bilbili等视频平台代替了自习室(大家可以通过直播云自习),直播带货代替了步行街,zoom、钉钉等会议软件代替了课堂和讨论室,大家甚至可以线上爬山、线上蹦迪、线上约会、线上观光…在这样的情境下,网络更像是我们真实的生
在书中,我们经由光阴,经由山水,经由乡村和城市,同样也经由别人,经由一切他者以及由之引生的思绪和梦想而走成了自我。那书页中的一切,有些与我们擦肩而过,有些便永久驻进我们的心魂。  为纪念北京大学图书馆建馆120周年(1898~2018),海内外知名大学图书馆馆长共聚北大。以下这份书单就是由其中几位馆长和学者的力荐书目组成,涵盖人文、社科、自然科学等领域。  推荐人:哈佛大学原副教务长包弼德(Pet
我一直以毕业入职互联网大厂为目标。互联网企业不断出现在新闻中,由此带来的光环效应,身边朋友进入互联网企业短短几年年薪百万的例子,以及我想要顺着科技潮流成为改变世界的力量的这种理想,都让我对互联网无比向往。实习:从字节跳动到百度到滴滴  研一的时候我去了字节跳动实习。刚开始我还为去了国内最大的短视频平台之一工作而激动不已,并且感叹字跳的工作条件真的是很不错。首先是比传统行业更高的实习工资,其次是免费
2017年,我进入新加坡国立大学就读中国研究专业(Chinese Studies)硕士。我接触的第一门研讨课是“历史学:档案与方法”。这门课程本是历史系的博士必修课,我作为外专业的硕士生有一次选修外系课程的机会,于是导师在第一学期就推荐了这门课程给我,希望它能帮助我在严格的学术训练中“存活”。  教授在第一周的课程中告知我们,每周研讨一本著作,并由一位同学引导讨论。同时参考阅读的书有两至三本。这些