什么是結(jié)構(gòu)工程？

結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)建筑的框架，例如體育館的不銹鋼桁架屋頂，以確保它們能夠承受應(yīng)力和環(huán)境條件。


結(jié)構(gòu)工程——土木工程領(lǐng)域的一個(gè)專業(yè)——側(cè)重于結(jié)構(gòu)的框架，并設(shè)計(jì)這些結(jié)構(gòu)以承受其環(huán)境的應(yīng)力和壓力，并在使用過程中保持安全、穩(wěn)定和安全。換句話說，結(jié)構(gòu)工程師確保建筑物不會(huì)倒塌，橋梁不會(huì)倒塌。


結(jié)構(gòu)工程是最古老的工程類型之一，可以追溯到第一次用藤蔓把樹枝綁在一起作為庇護(hù)所。縱觀有史以來，人們一直在設(shè)計(jì)和建造越來越大、越來越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，從原始的小屋到國際空間站。


最早的結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐者的名字已不復(fù)存在了。我們永遠(yuǎn)不知道是誰設(shè)計(jì)了巴比倫的空中花園，帕臺(tái)農(nóng)神廟或羅馬帝國的渡槽。這一領(lǐng)域的一些現(xiàn)代實(shí)踐者是眾所周知的，盡管他們?cè)O(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)往往不如他們?cè)O(shè)計(jì)的那樣好。著名的結(jié)構(gòu)工程師包括古斯塔夫埃菲爾鐵塔（埃菲爾鐵塔，自由女神像）和埃羅薩里寧（大門拱門）。然而，大多數(shù)著名的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)，如大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)和詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)，都?xì)w功于公司和政府組織。

結(jié)構(gòu)工程師是做什么的？


結(jié)構(gòu)工程師通常與土木工程師和建筑師一起工作，作為施工團(tuán)隊(duì)的一部分。”簡而言之，“根據(jù)結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)的說法，”如果一個(gè)結(jié)構(gòu)是一個(gè)人的身體，那么建筑師會(huì)關(guān)心身體的形狀和外觀，結(jié)構(gòu)工程師會(huì)關(guān)心骨骼和肌腱。”


結(jié)構(gòu)必須能夠處理它們所處的條件。例如，東北的房子必須有能承受大雪重量的屋頂，四川的體育場(chǎng)必須能承受地震。建橋時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須考慮地形、風(fēng)、水和交通量等條件。結(jié)構(gòu)工程師考慮所有這些因素，并就項(xiàng)目提供技術(shù)建議。


“結(jié)構(gòu)工程師每天與重力、風(fēng)、雪和雨作斗爭，為世界提供優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)，”結(jié)構(gòu)工程師凱特·萊頓（Kate Leighton）在《結(jié)構(gòu)工程職業(yè)》（Careers in Structural Engineering）一書中說他們是解決問題、迎接挑戰(zhàn)和提供創(chuàng)造性解決方案的專家。”


結(jié)構(gòu)工程師“設(shè)計(jì)屋頂框架（梁，椽，托梁，桁架），地板框架（地板甲板，托梁，梁，桁架，梁），拱，柱，支撐，框架，基礎(chǔ)和墻壁，”根據(jù)全國結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)理事會(huì)。在橋梁中，它們?cè)O(shè)計(jì)橋面或橋面、大梁或縱梁以及橋墩。他們使用的材料包括鋼、混凝土、木材、磚石和鋁。工程師設(shè)計(jì)這種結(jié)構(gòu)是為了抵抗來自重力、地震、大風(fēng)、水、土壤、碰撞和爆炸的力。”


結(jié)構(gòu)工程師的工作包括：


分析藍(lán)圖、地圖、報(bào)告、地形和地質(zhì)數(shù)據(jù)；

估算材料、設(shè)備和勞動(dòng)力的成本和數(shù)量；

計(jì)算荷載和坡度要求、水流速度和材料應(yīng)力系數(shù)，以確定設(shè)計(jì)規(guī)范；

檢查項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，監(jiān)控進(jìn)度，確保項(xiàng)目按設(shè)計(jì)規(guī)范施工；

對(duì)交通模式或環(huán)境條件進(jìn)行研究，以確定潛在問題并評(píng)估它們將如何影響項(xiàng)目。


一個(gè)人在結(jié)構(gòu)工程中需要的關(guān)鍵技能包括對(duì)物理和數(shù)學(xué)的深入理解。結(jié)構(gòu)工程師還必須了解各種材料的特性，如密度、硬度、拉伸強(qiáng)度、體積模量和彎曲強(qiáng)度。他們需要能夠計(jì)算出不同的材料在諸如壓縮、拉伸、彎曲和扭曲等應(yīng)力下，以及在溫度、壓力、腐蝕性氣體和液體、甚至輻射等各種環(huán)境條件下的性能。他們還需要能夠預(yù)測(cè)這些材料在長時(shí)間內(nèi)的性能。

結(jié)構(gòu)工程師越來越依賴計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）系統(tǒng)，因此精通計(jì)算機(jī)是必不可少的。除了加快繪圖過程外，CAD系統(tǒng)還允許快速、輕松地修改設(shè)計(jì)，以及對(duì)成品零件和組件進(jìn)行三維（3D）可視化。

結(jié)構(gòu)工程師工資


大多數(shù)結(jié)構(gòu)工程工作要求至少有工程專業(yè)學(xué)位。許多雇主，特別是那些提供工程咨詢服務(wù)的雇主，也要求獲得注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師的證書。提升到管理層往往需要碩士學(xué)位，還需要不斷的教育和培訓(xùn)，以跟上技術(shù)、材料、計(jì)算機(jī)硬件和軟件以及政府法規(guī)的發(fā)展。

根據(jù)筑聘網(wǎng)的數(shù)據(jù)，截至2019年7月，新畢業(yè)的結(jié)構(gòu)工程師的工資范圍為8045元至12883元。擁有碩士學(xué)位和5至10年工作經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師的工資范圍為10600元至16203元；

結(jié)構(gòu)工程的未來

從2012年到2022年，土木工程師的就業(yè)人數(shù)預(yù)計(jì)將增長50%。高水平的申請(qǐng)者，特別是那些緊跟技術(shù)最新發(fā)展的人，應(yīng)該有機(jī)會(huì)。從一個(gè)評(píng)價(jià)很高的機(jī)構(gòu)獲得好成績應(yīng)該會(huì)使求職者在競爭中占優(yōu)勢(shì)。