【正文】 ”考慮階段：方案階段，初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。這樣的分階段涉及是必需的，它可使設(shè)計(jì)者避免受很多細(xì)節(jié)的困惑，而這些細(xì)節(jié)往往會(huì)干擾設(shè)計(jì)者的基本思路。實(shí)際上，我們可以說(shuō)一個(gè)成功的建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)該具備一種從很多細(xì)節(jié)中分辨出更為基本的內(nèi)容的能力。概念構(gòu)思階段的任務(wù)時(shí)提出和斟酌全局場(chǎng)地規(guī)劃，活動(dòng)相互作用及房屋形式方案。為實(shí)現(xiàn)這些，建筑師必須注意場(chǎng)地各部分的基本使用，空間組織，并應(yīng)用象征手法確定其具體形式。這就要求建筑師首先按照基本功能和空間關(guān)系對(duì)一項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)首先構(gòu)思并模擬出一個(gè)抽象的建筑物，然后再對(duì)這一抽象的總體空間進(jìn)行深入探究。在開(kāi)始勾畫具體的建筑形似時(shí)，應(yīng)考慮基本的場(chǎng)所跳進(jìn)加以修改。在方案階段，如果設(shè)計(jì)者能夠形象的預(yù)見(jiàn)所作方案的結(jié)構(gòu)整體性，并要考慮施工階段可行性及經(jīng)濟(jì)性，那將是非常有幫助的。這就要求建筑師或者過(guò)問(wèn)工程是能夠從主要分體系之間的關(guān)系而不是從構(gòu)建細(xì)節(jié)去構(gòu)思總體結(jié)構(gòu)方案。這種能夠易于反饋以改進(jìn)空間形式方案。在初步設(shè)計(jì)階段，建筑師的重點(diǎn)工作應(yīng)是詳細(xì)化可能成為最終方案的設(shè)計(jì)，這是建筑師對(duì)結(jié)構(gòu)的要求業(yè)轉(zhuǎn)移到做分體系具體方案的粗略設(shè)計(jì)上。在這一階段應(yīng)該完成對(duì)結(jié)構(gòu)布置的中等程度的確定，重點(diǎn)論證和設(shè)計(jì)主要分體系已確定它們的主要幾何尺寸，構(gòu)件和相互關(guān)系。這樣就可以依據(jù)全局設(shè)計(jì)方案，確定并解決各分體系的相互影響以及設(shè)計(jì)難題。顧問(wèn)工程師在這一過(guò)程中作用重大，但各細(xì)部的考慮還留有選擇余地。當(dāng)然，這些初步設(shè)計(jì)階段所作的決定仍可以反饋回取使方案概念進(jìn)一步改善，或甚至可能有重大變化。當(dāng)設(shè)計(jì)者和顧問(wèn)工程師對(duì)初始階段設(shè)計(jì)方案的可行性滿意時(shí)，就意味著全部設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題已經(jīng)解決，不會(huì)再因細(xì)節(jié)問(wèn)題而發(fā)生大的變化。這是工作重點(diǎn)將再次轉(zhuǎn)移，進(jìn)入細(xì)部設(shè)計(jì)。在這一階段將重點(diǎn)完善各分體系的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。此時(shí)包括結(jié)構(gòu)工程在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域的專家的作用將十分突出，應(yīng)為所有施工的細(xì)節(jié)都必須設(shè)計(jì)出來(lái)。這一階段的決定，可能會(huì)反饋到第二階段并導(dǎo)致一些變化。如果第一階段和第二階段的設(shè)計(jì)做的深入，那么在最初兩個(gè)階段所得到的總體結(jié)論和最后階段的細(xì)節(jié)的重新設(shè)計(jì)不再是問(wèn)題。當(dāng)然，整個(gè)實(shí)際過(guò)程應(yīng)該是逐步發(fā)展的過(guò)程，從創(chuàng)造和細(xì)化（改進(jìn)）總體設(shè)計(jì)概念直到做出精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和細(xì)部構(gòu)造。綜上所述：在第一階段，建筑師必須首先用概念的方式來(lái)確定基本方案的全部空間形式的可行性。在第一階段，專業(yè)人員的合作是有意義的，但僅限于行程總的構(gòu)思方面；在第二階段，建筑師應(yīng)該能夠用圖形來(lái)確定各分體系的需求，并且通過(guò)估計(jì)關(guān)鍵構(gòu)件的性能來(lái)證明其相互作用的可行性。也就是說(shuō)，主要分體系的性能只須做到一定深度，需要驗(yàn)證他們的基本形式和相互關(guān)系是協(xié)調(diào)一致的。這需要與工程師進(jìn)行更加詳細(xì)與明確的合作；在第三階段，建筑師和專業(yè)人員必須繼續(xù)合作完成所有構(gòu)件的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，并制定良好的施工文件。當(dāng)然，這些設(shè)計(jì)的成功來(lái)源于建筑材料的發(fā)展與革新。早期的建筑材料主要是木材和砌塊,如磚塊、石材或瓦片及其它類似的材料。磚和磚之間是由砂漿或者焦油狀的瀝青或其它粘合物粘結(jié)在一起。希臘人和羅馬人有時(shí)利用鐵棒或夾鉗來(lái)加固他們的建筑。例如,在雅典的帕臺(tái)農(nóng)神廟的柱子,就是由在水中也能變得如石材般堅(jiān)硬的火山灰建成的。鋼材和水泥─現(xiàn)代最重要的兩種建筑材料,在19世紀(jì)得到了推廣。鋼材(從根本上說(shuō),是以鐵為主要成分并含有少量碳元素的合金),直到出現(xiàn)能夠限制其特殊用途(如制造刀刃)的費(fèi)勞力的鑄造方法,才被鑄造出來(lái)。在1856年貝塞麥煉鋼法出現(xiàn)之后,鋼材就以較低的價(jià)格大量供應(yīng)。鋼材最大的優(yōu)點(diǎn)就是它的抗拉強(qiáng)度非常高,這也就是說(shuō),當(dāng)它在我們已知的能拉斷許多材料的一定拉力作用下,鋼材不會(huì)喪失它的強(qiáng)度。新的合金元素的加入,大大增加了鋼材的強(qiáng)度,并消除的它的一些缺點(diǎn)。例如,鋼材在應(yīng)力不斷變化時(shí)所表現(xiàn)出的疲勞強(qiáng)度有所見(jiàn)減小的傾向?，F(xiàn)代的水泥(也叫波特蘭水泥),發(fā)明于1824年。它是一種由石灰石和粘土加熱后碾成粉末的混合物。它是在施工現(xiàn)場(chǎng)與砂子、骨料(小石塊、碎石、礫石)及水,拌制成混凝土。各成分含量的不同, 拌制出的混凝土強(qiáng)度和重量也不同?；炷翍?yīng)用十分廣泛,它可以澆筑、泵送甚至噴射成所有形狀。而鋼材有很高的抗拉強(qiáng)度和混凝土具有很高的抗壓強(qiáng)度,因此,這兩種材料相互彌補(bǔ)了各自的不足。鋼筋和混凝土也在以另一種方式互補(bǔ),就是它們幾乎有著相同的收縮率和膨脹率。因此它們可以在拉力與壓力同時(shí)存在的條件下共同工作。混凝土中加入鋼筋,可以制成鋼筋混凝土梁或其它鋼筋混凝土構(gòu)件以抵抗出現(xiàn)的拉力。混凝土和鋼筋之間形成一種使它們粘結(jié)在一起的粘結(jié)力,這個(gè)力使鋼筋在混凝土中不會(huì)產(chǎn)生滑移。酸會(huì)腐蝕鋼筋,而混凝土?xí)a(chǎn)生與酸相反的堿性化學(xué)反應(yīng)。結(jié)構(gòu)鋼和混凝土的使用是傳統(tǒng)的施工方式產(chǎn)生的主要變化。它使人們?cè)诮ㄔ於鄬咏ㄖr(shí),不再必須使用以石材或磚砌筑的厚墻了,并且也使建造一個(gè)防火地面變得簡(jiǎn)單多了。這些變化都有利于降低施工的費(fèi)用,而且這使建造更高更大的結(jié)構(gòu)變成可能?，F(xiàn)代建筑物的重量由鋼或混凝土框架來(lái)承受,因此墻體不再做承重墻。它們已經(jīng)變成能夠抵擋風(fēng)雨并進(jìn)行采光的幕墻了。在早期的鋼或混凝土框架建筑中,幕墻一般由砌塊建成,這些砌塊有著和承重墻一樣堅(jiān)實(shí)的外觀。但是現(xiàn)在, 幕墻則一般由諸如玻璃、鋁、塑料或各種混合材料等輕質(zhì)材料建成的。在鋼材建造中的另一種優(yōu)點(diǎn)是梁之間的連接方法。多年來(lái),傳統(tǒng)的連接方法是鉚接。鉚釘是一種有一頭看起來(lái)像沒(méi)有螺紋的圓頭螺絲釘。在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),鉚釘被加熱,穿過(guò)剛片間的孔洞,在另一端靠錘擊形成另一個(gè)頭以使之固定就位?，F(xiàn)在鉚接大多已經(jīng)被焊接取代,焊接是一種通過(guò)在高溫下鋼材使它們連接在一起的連接方式。預(yù)應(yīng)力混凝土是鋼筋混凝土的一種改良方式。將鋼筋彎成各種形狀,使鋼筋具有一定的拉應(yīng)力。然后它們被用于預(yù)應(yīng)力混凝土,這種施工方法有兩種。一種方法是在混凝土中預(yù)留與鋼筋形狀相同的孔道,當(dāng)鋼筋穿過(guò)孔道后,通過(guò)向孔道灌注砂漿或粘結(jié)劑使鋼筋和混凝土粘結(jié)在一起。另一種更常用的方法是將鋼筋置于與成品構(gòu)件外形相符的模板底部,然后在鋼筋周圍澆注混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼量和用混凝土量都比較少。由于它的這個(gè)顯著的經(jīng)濟(jì)性, 預(yù)應(yīng)力混凝土是一種非常理想的材料。由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有： 地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)。在沒(méi)有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計(jì)、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁，勘察時(shí)鉆孔間距太遠(yuǎn)，而地基巖面起伏又大，勘察報(bào)告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況。 地基地質(zhì)差異太大。建造在山區(qū)溝谷的橋梁，河溝處的地質(zhì)與山坡處變化較大，河溝中甚至存在軟弱地基，地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降。 結(jié)構(gòu)荷載差異太大。在地質(zhì)情況比較一致條件下，各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時(shí)，有可能引起不均勻沉降，例如高填土箱形涵洞中部比兩邊的荷載要大，中部的沉降就要比兩邊大，箱涵可能開(kāi)裂。 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大。同一聯(lián)橋梁中，混合使用不同基礎(chǔ)如擴(kuò)大基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，或同時(shí)采用樁基礎(chǔ)但樁徑或樁長(zhǎng)差別大時(shí)，或同時(shí)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)但基底標(biāo)高差異大時(shí)，也可能引起地基不均勻沉降。 分期建造的基礎(chǔ)。在原有橋梁基礎(chǔ)附近新建橋梁時(shí)，如分期修建的高速公路左右半幅橋梁，新建橋梁荷載或基礎(chǔ)處理時(shí)引起地基土重新固結(jié)，均可能對(duì)原有橋梁基礎(chǔ)造成較大沉降。 地基凍脹。在低于零度的條件下含水率較高的地基土因冰凍膨脹；一旦溫度回升，凍土融化，地基下沉。因此地基的冰凍或融化均可造成不均勻沉降。 橋梁基礎(chǔ)置于滑坡體、溶洞或活動(dòng)斷層等不良地質(zhì)時(shí)，可能造成不均勻沉降。 橋梁建成以后，原有地基條件變化。大多數(shù)天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黃土、膨脹土等特殊地基土，土體強(qiáng)度遇水下降，壓縮變形加大。在軟土地基中，因人工抽水或干旱季節(jié)導(dǎo)致地下水位下降，地基土層重新固結(jié)下沉，同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)的上浮力減小，負(fù)摩阻力增加，基礎(chǔ)受荷加大。有些橋梁基礎(chǔ)埋置過(guò)淺，受洪水沖刷、淘挖，基礎(chǔ)可能位移。地面荷載條件的變化，如橋梁附近因塌方、山體滑坡等原因堆置大量廢方、砂石等，橋址范圍土層可能受壓縮再次變形。因此，使用期間原有地基條件變化均可能造成不均勻沉降。對(duì)于拱橋等產(chǎn)生水平推力的結(jié)構(gòu)物，對(duì)地質(zhì)情況掌握不夠、設(shè)計(jì)不合理和施工時(shí)破壞了原有地質(zhì)條件是產(chǎn)生水平位移裂縫的主要原因。預(yù)應(yīng)力混凝土使建造特殊形狀的建筑物成為可能,如一些具有不受任何支撐物阻擋視線的大空間的現(xiàn)代體育競(jìng)技場(chǎng)。這種相對(duì)較新的結(jié)構(gòu)方法的利用正在處于不斷發(fā)展之中。