计算机设计软件对结构工程师的影响

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　　随时代发展和科技进步，我们已进入信息社会。在建筑领域，有许多可用于工程结构设计的软件。毋庸置疑，它们当中PK—PM系列的结构设计软件是结构设计中应用最广泛的软件之一。它把结构工程师从繁重的手算、手工绘制图纸中解放出来，使结构工程师有更多的时间深入思考，进行创新设计，模型比较等工作，极大地提高了结构设计的效率，并使较为复杂的工程结构在不同工况下的整体分析变成可能。总之，该系列的结构设计软件对我国的的基本建设工作功不可没。
　　但目前的情况是，在结构设计中，计算软件的广泛使用也带来一些负面的影响。表现为，部分结构工程师在选择和利用计算软件这个问题上缺少科学态度，过分的依赖于计算机、设计软件，把计算机、计算软件作为知识、经验、思维的替代品；把自己对建筑结构的无知隐藏在计算机的黑匣子里，进行着大量习惯性、传统的结构设计，对计算机结果明显不合理、甚至错误的地方不能及时发现，使许多的建筑结构留下安全隐患。针对这一现象，本文主要就结构设计软件对结构工程师的影响及改进思路提出看法，供大家商榷。

2　关于“PK—PM工程师”   “PK—PM工程师”，是大家对结构工程设计中那些缺少专业知识，或专业知识严重退化，仅凭有限的工程经验，完全依靠计算机及设计软件进行工程设计的结构工程师的戏称。笔者在参与工程设计，结构工程师培训等一系列工作中调查发现，结构工程师中这一部分人的比例不在少数，而且还在增加。那么“PK—PM工程师”是怎样产生的？我们先回顾一下结构设计软件的发展与使用者的现状。

2.1　计算软件的发展和使用者的知识结构与变化

    PK—PM系列结构设计软件诞生于20世纪80年代，已从第一代手工输入数据文件的平面分析程序，发展到现在具有“智能”的第三代空间分析程序。空间分析程序由采用薄壁柱理论的三维杆系结构分析，发展为基于壳元理论的三维组合结构有限元分析[1]。使得结构计算软件的理论较为科学，而且具有较高的计算精度，已广泛用于比较复杂的工程结构计算。 那么使用这些计算软件的工程师有什么变化呢？我们也可以把使用这个系列软件的结构工程师划分为三代：第一代使用这个系列软件的工程师大多毕业于上世纪85年以前，当时由于计算理论和计算手段的限制，这一部分工程师一般都具有多年手算、手绘的工作经历，有丰富的工程结构设计经验，使得他们具有较为清楚的力学和结构概念，结构设计软件的出现为他们提供了强有力的设计工具，两者的结合使我国的建筑结构设计水平有了较大的提高，但这部分工程师的人数越来越少；第二代使用这个系列软件的工程师大致毕业于上世纪85～95年之间，由于当时条件的限制，计算机不像现在这样普及，他们也多少经历了手算、手绘的结构设计工作，这一代结构工程师开始接触计算软件的时候，在老一辈的工程师指导下，应用软件进行结构设计也有较为清楚的力学和结构概念，这部分工程师在人数上不是最多，但现在是设计界的主力；此后的第三代结构工程师，在人数上最多，是设计界的生力军，由于计算机的普及，他们在学校学习期间就已开始广泛应用计算软件，不可否认，他们具有较高的计算机应用水平，但也造成了他们对计算机的过分依赖，使他们的力学、结构概念先天不足，由于工作的繁忙，在后来的设计中也没有得到有效的加强。例如：有的人在进行设计工作多年后，尚不清楚水平力对高层建筑的重要影响，“强柱弱梁”的设计原则在抗震结构中应怎样体现等等。

2.2 “PK—PM工程师”的形成

    随着PK—PM系列结构软件的“智能”化水平不断提高，结构设计人员组成中的两部分人的存在令人担忧，一部分是：第二代结构工程师中的部分人和第三代结构工程师中的许多人，他们对设计软件产生了严重的依赖性，甚至形成了一种错误的认识，认为结构设计很好做，只要会用计算机就行；第二部分是：工作在欠发达地区，没有经过工程师训练或只经过很少训练的不具备结构工程师能力的设计人员，他们缺少必须的力学、材料、结构知识和有关的工程经验，但利用“智能”化的设计软件也能够进行结构设计。这两部分人形成了一批“PK—PM工程师”，即离开了计算机设计软件就一事无成，应用计算机软件设计问题工程的“结构工程师”。