1.身份证号码：23118219851008XXXX2.身份证号码：13118219890929XXXX3.身份证号码：13052619920216XXXX4.身份证号码：13112419911213XXXX
摘要：在建筑创作中追求结构的本体表达，或是弱化结构甚至与之完美融合，是近来业界的热点话题之一，结构设计成为了一个多目标的命题，从全局出发把握好各专业间的平衡，也是建筑师不可或缺的职责。本文试从建构历史的发展、建筑师与结构师分工与合作的方式出发，结合具体案例分析建筑设计中结构设计表达的几种方式，并介绍实现的技术手段和工程实例。
关键词：建筑设计；结构设计；表达方式；应用
引言
建筑工程结构设计工作需要从多个方面进行统筹考虑。从建筑方案设计阶段即参与其中，有利于结构方案的合理选型，避免后续设计过程中因结构方案难以实现或成本过高，导致对建筑方案的颠覆性调整。
1建筑与结构一体化
2008年奥林匹克运动会的主体育场—中国国家体育场的设计方Herzog&deMeuron建筑师事务所执行结构即外观的设计，创作初期就与OveArup结构设计协作，解决外观和结构的矛盾．建筑物的外罩确定为放射状的、没有明确方向的环形，但是为可开启屋顶设置的两条平行滑轨梁却有固定的方向，双方协力设计了编织式钢结构，将本身具有美学矛盾的平行线和圆形融合在了一起．不仅如此，为不影响建筑效果，屋面雨水系统也特意巧妙地隐藏起来，由屋顶降落到地面的雨水管道被安置在体育场南北两侧各7根钢立柱内，每侧的7根立柱其中4根又兼作支撑楼梯的钢柱．最终外观得以实现，并且与完善的功能性完美结合。
2结构师角色的自我认识
2.1基于整体概念的结构理性
建筑形式的发展史是一部结构建造技术的进步史，这一事实充分说明了结构技术对建筑的重要性；结构在成就建筑之美的同时，也借助建筑展示了自身之美。“结构建筑学”一词正是浓缩了建筑与结构的共生关系。
结构之美的基础是技术的理性之美，这依赖于建筑形态与结构逻辑的统一。仅以视觉冲击作为结构美的发展方向，全然不顾结构合理性和经济性，使形式凌驾于功能、传统、技术、经济之上，显然不是可持续发展的；同时，结构的技术理性又是建立在建筑整体合理的前提下，建筑整体的复杂性和综合性不是结构所能涵盖的，有时以具有挑战性的结构形式来体现设计思想和建筑主旨也可能是必要的。因此，单纯强调建筑的工程技术属性和过分强调其艺术性一样，都是片面的设计观念，基于建筑整体概念的技术理性才是结构设计应该把握的基本原则。这也是日本结构师坪井善胜的那句话—“结构的美在合理的近旁”（Astructure'sbeautycanbefoundnearitsrationality）能够一次次打动建筑师和结构师的原因。
2.2基于理解互信的创作参与
结构的美通过建筑的宏观形态展现，可以表现为建筑空间中构件布置的韵律、细部节点的精致展示。追求结构与建筑的完美结合已成为业界的努力方向，而建筑师与结构师合作的方式和默契程度决定了建筑物最终能够达到的“结构建筑学”水平。
作为整个建筑设计的一部分，结构师需要关注建筑师的意图，理解建筑师想要的是什么，以及那些要求背后的建筑意义；对建筑师提出的看似不合理的东西不要轻易做简单的“yesorno”的二元判断，必须随时准备好对自己思考的原点重新提出质疑，准备好根据新条件一次又一次地进行思考，将结构设计真正变成一个设计过程。要承认结构知识也是在不断进步的，建筑师的难题可能是结构创新的催化剂，不断提出的新需求会推动技术的向前发展。有时也必须接受一些从结构角度并不是非常合理的内容，通过牺牲一定的结构合理性来实现高品质的建筑。
3建筑设计中结构设计的表达方式
3.1结构、表皮、空间一体化设计
随着建造技术和建构理论的发展，“结构建筑学archi-neering”的议题成为热议，旨在通过将建筑的造型、结构、构造、空间甚至寓意等综合考量而进行建筑创作。在这个语境下，建筑师与结构师合作的默契程度关键地决定了建筑最终能够达到的水平：这需要结构师从构思初期就密切参与，从宏观上同建筑师共同研究建筑的功能形式、制定结构方案，也需要在设计深化的过程中与生产施工部门等各方共同把控单元构件的微观近人尺度，整合表皮的构造层次和内部的设备系统，实现“简约”而不“简单”的效果。
新近落成的由福斯特建筑事务所设计的史蒂夫•乔布斯剧院，直接将近80t的碳纤维屋顶通过建筑周圈的四层夹胶玻璃结构支撑，完全通透的大厅内不使用其他竖向构件，玻璃既是建筑表皮也是结构支承构件，所有水电管线均集成在玻璃面板之间的缝隙构造中，通过突破极限的技术呈现，淋漓尽致地阐述了极简的设计风格。
3.2结构构件的强化体现
有时候受到条件的制约，无法做到让结构构件完美“消隐”，或是有时候希望通过结构构件达到设计效果，建筑师与结构师就需要磨合来找到外露结构的表达形式。可以通过对梁柱等重复构件的均质化以及节奏感的控制，或者对网壳等划分规则的调整，形成不同的空间秩序和体验。在现当代建筑潮流中，西班牙建筑师卡拉特拉瓦尤其善于将结构设计与建筑设计一体呈现，表达结构的韵律并赋予动态的形式。例如在他领衔设计的纽约世贸中心新交通枢纽中，纯白色钢结构通过精心设计的尺寸和重复韵律，同玻璃一起打造了一个延伸向天空纪念性公共交通空间，通过充满张力的结构所表现的外观如同展翅欲飞的和平鸽。但业界也有质疑称他的部分作品有过度使用结构构件的成分，这需要辩证地看待建筑与结构表现力和项目造价、场地文脉等相互制约的关系来做出评判。
4侧重于结构表达的设计方法与应用
4.1结构专项设计方案的精细化分析优选
针对结构设计中的部分重要专项设计内容，应结合实际设计条件着重进行分析比较，优选最佳方案。如基础专项设计中，基础形式采用天然地基还是桩基，如采用桩基应采用预制桩还是混凝土灌注桩，选用何种桩径甚至成孔或沉桩方式等，均应结合地勘报告及设计试桩结论进行分析比较，并在施工过程中进行密切配合，结合现场实际情况进行不断优化。再如预制装配式结构专项设计时，预制构件拆分方案中在满足预制装配率的要求下，应充分考虑预制构件对结构安全性，施工工期、建造成本以及施工便利性的影响。只有通过专项方案的精细优化，才能保证结构合计的合理性和落地性。
4.3结构设计理论在建筑创作中的介入
人们在早期的生产实践中创造了众多合理的结构形式，如拱、壳体、悬索等，然而近代以前，数学和力学等基础科学的发展尚不成熟，结构形态的确定往往建立在设计者的经验之上。19世纪以来，力学学科的进一步完善，为寻找合理受力的结构形式奠定了理论基础，但仍不能完成复杂结构形体的设计和计算，因此一些学者开始以缩尺实验或工程经验为主要手段，有意识地确定合理结构形状，保证发挥材料最大的力学性能（如构件只受纯压力）。例如西班牙建筑师高迪通过逆吊实验法确定的圣家族大教堂的穹顶、德国建筑师奥托利用皂膜模型试验推导出的德国慕尼黑奥林匹克体育馆等。
结语
建筑空间的要求推动结构体系的发展，结构体系的发展对建筑形式的形成又起到关键作用。这种相辅相成的关系促使当代建筑设计思潮呈现出传统“坚固、实用、美观”基础之上的百花齐放状态———亦或是经济高效亦或是绿色节能。正如日本结构大师坪井善胜所言：“结构的美在合理的近旁”，当代建筑师把握好时代给予的机会，与结构师紧密合作、协同设计，将会诞生更多为人们所铭记的作品。
参考文献：
[1]袁烽，胡永衡.基于结构性能的建筑设计简史[J].时代建筑，2014（5）：10-19.
[2]周健，汪大绥.结构师视角的“结构建筑学”[J].建筑学报，2017（4）：28-31.
[3]王环宇.力与美的建构结构造型，ISBN978-7-112-12788-7.北京：中国建筑工业出版社，2010.