每當(dāng)你在一個(gè)城市駐足，總會(huì)看到千姿百態(tài)的高樓和各式各樣的建筑。今天我們來(lái)了解建筑業(yè)的一個(gè)重要角色—結(jié)構(gòu)工程師。

不同專(zhuān)業(yè)的結(jié)構(gòu)工程師：建筑學(xué)和土木工程

學(xué)制不同：

在綜合類(lèi)大學(xué)中，建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)制5年，要求有繪畫(huà)功底。

土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)制4年，沒(méi)有繪畫(huà)要求。

非985院校中開(kāi)建筑學(xué)的不多，土木工程較多。

就業(yè)方向不同：

1、建筑學(xué)畢業(yè)后從事建筑設(shè)計(jì)，取得學(xué)士或者碩士學(xué)位者，考的從業(yè)資格證書(shū)為：一級(jí)、二級(jí)建筑師證。從事建筑設(shè)計(jì)。如果成為大師，就是貝聿銘那樣的。

2、土木工程畢業(yè)后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取得學(xué)士或者碩士者，考的從業(yè)資格證書(shū)為：一級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)工程師證。從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，據(jù)說(shuō)結(jié)構(gòu)工程師證的含金量更高。

結(jié)構(gòu)工程師是做什么的?

來(lái)說(shuō)說(shuō)我們住的房子，和生活中的常見(jiàn)建筑的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在住宅最多的就是第二種，框架結(jié)構(gòu)，而設(shè)計(jì)出這種結(jié)構(gòu)和戶(hù)型、細(xì)節(jié)的就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師。第一種是磚混結(jié)構(gòu)，在我國(guó)，如果是6層的多層房屋，1980~2000間建造的多為磚混結(jié)構(gòu)，2000~2019之間建造的多為混凝土框架結(jié)構(gòu)，2010年之后建造的就很少有磚混結(jié)構(gòu)了。因?yàn)榇u混結(jié)構(gòu)抗震級(jí)別沒(méi)有框架結(jié)構(gòu)高。

再說(shuō)房屋類(lèi)型，我們包頭當(dāng)?shù)兀驗(yàn)椴惶珦頂D，所以一般住宅都是板樓，而不是塔樓。

再講通俗點(diǎn)，南北通透多為板樓，中間一個(gè)電梯井，各家各戶(hù)圍著在四周展開(kāi)的多位塔樓。怎樣設(shè)計(jì)和布局，也是結(jié)構(gòu)工程師的工作。

另外我們知道，裝修的時(shí)候，有的墻可以拆(非承重墻)，有的墻不可以拆(承重墻)，這也是結(jié)構(gòu)工程師在建筑初期就布局好的。

后者的填充磚塊，可以隨便拆。

結(jié)構(gòu)工程師有沒(méi)有硬核的技術(shù)?

當(dāng)然有。連建筑師都要仰仗結(jié)構(gòu)工程師的技術(shù)。請(qǐng)看下圖：

沒(méi)錯(cuò)，遠(yuǎn)處那個(gè)紅色圓球是東方明珠，我們要說(shuō)的是中間這個(gè)更高藍(lán)色建筑，上海中心。632米的超高層，記得我去上海時(shí)，一出浦東的地鐵站，就看到這幾座大樓高聳入云，雄偉而漂亮。但是，請(qǐng)看下圖：

這是這次中央氣象臺(tái)的臺(tái)風(fēng)路徑圖，上海在臺(tái)風(fēng)影響的范圍之內(nèi)，那么，這樣的超高層一定會(huì)受到風(fēng)力的影響，如何抵抗這種影響呢?建筑師說(shuō)，找結(jié)構(gòu)工程師吧!

好的，接下來(lái)，就是一個(gè)物理問(wèn)題(所以學(xué)好結(jié)構(gòu)，就要學(xué)好物理哦!)

首先，需要在大樓內(nèi)部結(jié)構(gòu)中添加阻尼器！從能量角度來(lái)說(shuō)，讓阻尼器獲得一部分風(fēng)力沖擊的能量，從而減少對(duì)大樓的影響，甚至可以對(duì)沖掉大樓的搖晃。

擺式阻尼器安放在大樓哪個(gè)位置呢?

在科學(xué)研究中，經(jīng)常要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不例外，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，先來(lái)了解一下實(shí)驗(yàn)的基本思路：

圖中的白色架子模擬高樓，黃色重球模擬擺式阻尼器，實(shí)驗(yàn)時(shí)，架子在下方的振臺(tái)模擬外力造成晃動(dòng)。樓體如果晃動(dòng)幅度太大，就會(huì)觸動(dòng)紅色激光，從而啟動(dòng)警報(bào)裝置。黃球?qū)⒎謩e掛在底部，中部，頂部。

來(lái)看看上海中心的阻尼器在哪里吧。

拓展：其實(shí)上述顯示的是純力學(xué)阻尼。在科技使用中，還有一種是電磁阻尼，比如在高速磁懸浮列車(chē)的緊急制動(dòng)中。我們?cè)谶x修3-2中會(huì)學(xué)到電磁感應(yīng)，課本中有一節(jié)選學(xué)課，電磁驅(qū)動(dòng)和渦流。說(shuō)到這里，想到今年參加市里實(shí)驗(yàn)說(shuō)課，有一個(gè)老師做了相關(guān)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象挺明顯，并且代表市里參加內(nèi)蒙的比賽。但是我想，如果在幾個(gè)獨(dú)立的力學(xué)現(xiàn)象演示之上，再加上能量角度進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的話(huà)，加上一個(gè)特別明顯的電磁阻尼的實(shí)驗(yàn)，會(huì)更容易在下一個(gè)級(jí)別中勝出。基于平臺(tái)對(duì)視頻數(shù)目的規(guī)定要求，今后我們?cè)俳o出電磁阻尼實(shí)驗(yàn)。

回到我們的專(zhuān)題中，我想因?yàn)橥瑢W(xué)們應(yīng)該比較了解結(jié)構(gòu)工程師是做什么的了，他們應(yīng)該是一群玩轉(zhuǎn)力學(xué)、材料、流體、電工、數(shù)學(xué)......從而在一座嶄新建筑前收獲成就感的人。