結(jié)構(gòu)工程是土木工程的一個分支，主要涉及人造結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計。結(jié)構(gòu)工程師通常被描述為設計結(jié)構(gòu)的 "骨骼和肌肉"，他們需要了解建筑物和非建筑物的剛度、穩(wěn)定性和強度。這包括荷載和地震易感性等因素。

一、什么是結(jié)構(gòu)工程?

結(jié)構(gòu)工程是一種土木工程類型，它評估物理力對承受力結(jié)構(gòu)的影響，以提高它們的安全性和穩(wěn)定性。這個領域使用數(shù)學概念，如微積分、代數(shù)和幾何，來賦予物理力，如荷載、應力和振動，以數(shù)值。它還應用物理學原理，包括力學、靜力學和動力學，來分析和預測結(jié)構(gòu)元素可能對這些力的響應。這個領域的人們將這些概念應用于任何能夠承受垂直或水平荷載的結(jié)構(gòu)，如住宅、橋梁或商業(yè)建筑等。

在結(jié)構(gòu)工程中，垂直荷載，有些人稱之為重力荷載，包括建筑物內(nèi)所有組件的重量，如地板、墻壁、機械系統(tǒng)和家具。建筑物的居民或橋梁上的車輛也增加了垂直荷載。水平荷載包括風力、爆炸、雪荷載、活荷載、地震荷載、熱荷載和地震。這些通常是不可預測的，這使得更重要的是結(jié)構(gòu)要具有穩(wěn)定的設計，能夠使它們抵御這些力。

二、結(jié)構(gòu)工程的例子

結(jié)構(gòu)工程師在城市和農(nóng)村環(huán)境中的各種建筑物中都起著重要作用。這些工程師在領域如下工作：

防震結(jié)構(gòu)

機械結(jié)構(gòu)

航空航天結(jié)構(gòu)

海上結(jié)構(gòu)

游樂園游樂設施結(jié)構(gòu)

橋梁

高層建筑

體育場和體育場館

工業(yè)結(jié)構(gòu)

歷史修復

結(jié)構(gòu)工程與建筑學

結(jié)構(gòu)工程師和建筑師在設計建筑物時都承擔重要責任，但他們實現(xiàn)目標的方式不同。工程師更注重確保建筑物安全，并能夠承受各種元素，以保持其長期完整性。只要建筑物穩(wěn)定，他們通常不太關心其外觀。

相反，建筑師試圖創(chuàng)建外觀吸引人并為使用建筑物的人提供某種實用性的結(jié)構(gòu)。他們使用各種設計元素來通過考慮光照、角度和噪音等因素來增強空間的外觀和美感。由于他們的不同，這兩個領域的人在建筑物規(guī)劃階段通常一起工作。例如，建筑師可能聘請結(jié)構(gòu)工程師作為顧問，以確保他們的設計是實際的和安全的可建造的。

三、結(jié)構(gòu)工程師的工作是什么?

結(jié)構(gòu)工程師設計能夠承受壓力和力的結(jié)構(gòu)。他們的目標是制造出足夠靈活以抵御強風和足夠穩(wěn)定以在地震、風暴或其他危險條件下維持完整性的建筑物、橋梁和其他結(jié)構(gòu)。為此，這些工程師考慮不同材料的扭曲、彎曲和振動方式，并應用科學和數(shù)學原理到他們的設計中，以確保每個項目都是安全和穩(wěn)定的。

這個領域的人們經(jīng)常研究和評估各種材料、建筑方法和結(jié)構(gòu)方法，以開發(fā)更高效、經(jīng)濟、安全的設計和建造重要結(jié)構(gòu)的方式。結(jié)構(gòu)工程中的其他典型職責包括：

計算建筑物可能遇到的壓力和應力

使用計算機軟件創(chuàng)建和測試模型

建議對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行修復、增加和其他更改

制定建筑預算

評估新建筑項目的材料

與建筑師和其他工程師一起合作進行建筑設計和施工

確保建筑物符合建筑法規(guī)、法律法規(guī)和健康安全要求

進行結(jié)構(gòu)分析以檢查每個結(jié)構(gòu)元素的性能

設計結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以確保其符合性能標準和安全標準

進行現(xiàn)場檢查，以確保符合設計規(guī)范并在施工過程中解決任何結(jié)構(gòu)問題

進行風險評估，以確定結(jié)構(gòu)可能遇到的潛在危險，并設計系統(tǒng)來克服這些危險。

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