1、项目管理工程硕士专业课程结业论文（报告、作业）题目：自然辩证法在结构设计中的作用之我见作 者：孙 亮学 号：201123230004专业课程：自然辩证法原理授课教师：董 春 雨完成日期：2011 年 8月 14日北京师范大学管理学院 MPM教育中心【摘要】依据自然辩证法中的系统观、科学技术观及创新观的哲学理论，联系现代社会建筑形式及结构形式的变化，对科学技术及创新性在结构设计中的巨大作用进行描述，从而合理地处理人与自然的矛盾。【关键词】结构设计，自然辩证法，系统观一、引言当代科技发展呈整体化发展的趋势，主要表现在各个学科领域内部各分支之间的相互作用相互综合及相互影响,同时也表现在不同门类的学科
2、领域之间的相互作用, 合及影响。这种整体性更深层次的发展体现为不同学科领域的彼此静透和相互融合,要求我们从整体把握科学的内在统一性正确认识不同学科体系之间的相互作用。人类对物质世界认识水平的不断提高导致了现代科学技术范围的不断扩大。其基础部门扩展为八个，同时，着力加强对辩证法和方法论的研究，借以不断提高科研效率。自然辩证法是人类化学史上的最高理论概括，对化学科学的不断发展起着巨大的指导和推动作用。建筑的结构设计主要是根据建筑外立面造型、平面布局以及功能用途，遵循合理、安全和经济的基本原则，来设计钢筋混凝土结构、钢结构或者砖混结构等的墙、柱、梁、板等构件。自然辩证法是关于自然界和自然科学发展的普
3、遍规律，是马克思主义的自然观和科学观，又是认识自然和改造自然的方法论。哲学物质的范畴和自然科学的物质形态、结构、属性、变化的关系是一般和特殊、共性和个性、抽象和具体、绝对和相对的关系。因此，结构设计的主要目的就是为了解决人与自然之间产生的矛盾，完成自然的平衡。二、自然辩证法在结构设计1 结构设计与自然辩证法的关系结构设计作为一项协调人与自然关系的实践活动，必然要遵循自然辩证法。一般要完成一项结构设计，必须经历以下六个过程，而每一个步又都与自然辩证法有着一定的联系。1)结构选型：这是结构设计的第一步，根 据 建 筑 设 计 来 确 定 结 构 体 系 、 确 定 结 构主 要 材 料 。结构设计
4、师首先就需要仔细地考虑需要使用什么样的结构形式来实现它更为合理，更为经济。这时就需要结构设计师对各种结构形式的特点及其适用范围十分了解，其间要根据具体的环境例如地质条件和某些自身限制条件来确定这个大方向，这也是紧密联系环境考虑系统影响的理念。2)结 构 平 面 布 置 和 结构构件的布置：当完成结构选型以后，相应梁、板和柱的布置也就简单得多了，主要是在满足极限使用承载和正常使用状态变形的条件下，符合人们的需求即可。4)荷载选取：所谓的荷载是施加在建筑物上的作用力，它的大小不是以人的意志为转移的，而是根据实际的情况统计而得到的，这就需要符合自然界的客观规律，以实际情况为标准，不可遗漏荷载。荷载设
5、计要遵循自然规律，而不能强行施加自己想要的荷载，主要是恒荷载、活荷载、风荷载及地震荷载，同时需要满足国家的规范规程等强制条款和约束。5)利用专业计算程序建立结构模型，进行计算。在计算中，虽然对于一般简单的结构形式，计算机只需要几分钟甚至几秒钟的时间就可以完成，可是这项工作在几十年前却需要大量的工作人员和大量的时间去反复的计算，完全得益于计算机技术的发展。现在的很多结构软件免去了工程师大量无谓的时间，使得工作效率大幅度提高。6)构 件 的 截 面 设 计 ：根据计算出的数据来确定各个构件在整体内外环境影响和作用下究竟实际承受了多少荷载，从而来确定使用材料和强度的选择数量。由以上结构设计的六个过程
6、不难发现，在结构设计中，无处不贯穿着自然辩证法的思想，无论是刚开始的结构选型，还是荷载的选取，我们都必须合理地联系和考虑一切，片面的看问题会留下很多错误，系统的看整体，才能发现问题，从而解决问题。2 自然辩证法对结构设计的指导意义1)系统观在结构设计中的体现系统观的核心是要全面的把握和控制对象，因为事物是存在普遍联系和发展的，需要比较综合的探索研究系统中的各个要素之间、要素和系统之间，系统与环境以及各个系统之间的相互作用以及变化，从而根据整体环境的关系进行对象的调整。结构设计中的结构整体与构件之间正是系统与要素之间的关系，结构设计师需要正确地处理好各个构件与整体的关系，以保证结构的协调性。如最
7、基本的一栋普通的办公楼，必须有梁、板、柱等传力构件，从基础底板至墙，至梁再至板，这些构件在一起组成了单个一层，而每一层在一起又总体地组成了整幢建筑。如果其中的某些构件出现问题，那么整幢楼就可能会倒塌。由此可以看出，系统和要素是紧密联系在一起的，同时，系统与要素的规定又具有相对性，两者在一定条件下可以相互转化。这正体现了系统中系统与要素的辩证关系。再者，结构设计必须要密切根据建筑要达到的功能来进行配合，对于一个建筑来说，结构是功能的内在依据，功能是结构的外在表现，结构决定了功能，但同时，功能对结构又具有反作用，与系统的结构具有相对稳定性相反，系统的功能则表现出多样的可能性，但是由于结构设计的特殊
8、性，结构设计是根据已定的功能需要来合理的安排受力构件的布置，因此一般经过结构设计后的建筑，其功能也已经不能再随意更改。2)科学技术观在结构设计中的体现现代科技革命对社会发展的推动作用主要表现对生产方式、生活方式产生了巨大的影响，并且促进了思维方式的变革。结构设计中充分地体现出科学技术的强大威力。以前的计算机技术还不够成熟，结构设计人员完全是依靠人工手算，现在看来往往简单的结构，都需要很多的结构工程师工作现在还几倍的时间，才可以完成结构计算和施工图纸的绘制，而且设计的房屋根本没有多样性，不如现代社会中那些多样化的东西，也不能满足许多不同的要求和更加多的功能。而这些工作放在现在，只需要一名结构工程
9、师花两天的工夫就可以完成，而且可以设计出各种变化的立面，从而更能够体现建筑的美观，在设计过程中也能体现一个结构设计人员的技术和思想。3)创新观在结构设计中的体现创新精神提倡独立思考，并不是不倾听别人的意见，而是要团结合作、相互交流，这是当代创新活动不可少的方式。任何创新都是在前人成就的基础上进行的；创新精神提倡大胆质疑，而质疑要有事实和思考的根据，并不是虚无主义地怀疑一切而是要用全面、辩证的观点看待创新精神。在结构设计中，若是没有创新精神，那么，可能我们根本见不到如此之多的结构形式。结构设计近些年来得益于计算机和各种新型材料的飞速发展，框架结构使人们住上了大开问的多层住宅；剪力墙结构使人们住上
10、了十七八层的高层住宅；钢结构中出现了网架结构，网壳结构及索膜结构等。国家体育馆鸟巢的设计如若是放在以前，这种超大跨度的钢结构以及外观钢桁架，根本是无法实现的，单说钢材的用量和计算的复杂程度，必须要依靠计算机进行模拟受力分析。央视新大楼在造型上给人一种耳目一新的感觉，背后包含了巨大的结构设计工作量。其实一项伟大的工程背后，结构设计都会往前前进一大步，挑战新课题，创造新技术，每一步都不是单纯的使用之前的经验，结合实际情况因地制宜，体现自然辩证法中的创新观的力量和作用。三、结语作为一名结构设计师，必须树立全面、科学的技术价值观，这对于我们向很高层次的发展提供了充分的心理保证，同时也为我们正确、有效地应用建筑技术，充分发挥技术的内在潜力提供了坚实的理论基础，这也是建立科学的技术方法论的前提。建筑设计必须遵循自然辩证法，应学习自然辩证法，提高自己的哲学素养和人文素质，进一步树立辩证唯物主义的世界观，掌握和运用科学的思维工具去探索建筑与环境的内在自然规律。在建筑设计中要把握系统观，体现科技观，富有创新观，只有这样才能创作出优秀的建筑作品。参考文献:1袁敏.建筑设计与自然辩证法J.科教文汇.2009(4):264.2技术视域的真理观J. 武汉科技大学学报J2006(1):93
