# 导语
《建造：结构工程背后的故事》是英国结构工程师Roma Agrawal女士撰写的一本科普图书。主要介绍了结构工程发展历程中的重大创新、伟大工程和伟大人物。
#本书的主要内容
## 作用（荷载）和结构抗力
本书是从一起桥梁垮塌事故开始讲起，直观解释了结构工程的极端重要性。
接着以高层建筑为例，详细分析了作用在高层建筑结构上的作用（荷载），包括风荷载、地震作用、冲击荷载。接着介绍了结构抗力的若干表现形式。比如对于风荷载，就介绍了随着建筑高度的升高，如何通过框架-框架剪力墙-剪力墙-筒体-巨型桁架-集束式筒中筒的方式来抵御风荷载。再比如对于地震作用，则有TMD-AMD-底部隔震；对于突发冲击荷载，比如高层公寓楼的燃气爆炸引起的连续倒塌问题，则需要通过加强节点来预防问题发生。
然后以预应力斜拉桥人行天桥。针对人行引起的结构共振，在桥梁地下装上两个阻尼器；针对温度应力，于是在桥梁一端做成了滑动支座；为了能够使斜拉索中形成合适的拉力，就需要通过锚具不断调工况。
这个应该说是demand and supply的结构设计思想，是非常重要的。而且这种思考方式是可以移植到其他工作中去的。
## 建筑材料
本书从建材出发，讲了砌体结构、混凝土结构和钢筋混凝土结构。
砌体结构，作者详细介绍了土坯、烧结黏土砖的制作过程，如何起拱、如何做过梁、怎样在罗马制造多层住宅。当然光辉的顶点还是罗马的万神殿穹顶（纯混凝土结构穹顶）。作者详细介绍了如何通过加厚底座到6米来抵抗拉应力，如何在穹顶上开方形孔来减轻自重和减少温度应力的影响。
这一段在《迷人的材料》里也有。但是本书作者的观察角度是结构工程，《迷人的材料》的作者的观察角度是材料工程。两相比较，就可以看出双方的异同。感觉就是要多学一点知识，学了之后，你看待周遭事物的方法就不同了。
接着当然是文艺复兴在建筑学方面最直观的代表——佛罗伦萨圣母百花大教堂的穹顶。作者介绍了拱肋的布置和选型、双层壳体、三步三丁等该砌体穹顶独特的技术。但圣母百花大教堂的穹顶实在是个奇迹。要是网友有机会去佛罗伦萨，一定要去看看。
## 土力学与地基基础以及地基加固处理
土力学与地基基础的例子是墨西哥城。因为墨西哥城市从一个湖心岛逐步发展起来的。大量的建筑场地是在湖面上，所以桩的运用和挤淤加固都非常纯熟。而且由于墨西哥城有大量的软弱地基，而且建造年份也从公元15世纪到21世纪，因此除了传统的木桩基础外、条基、筏板型基础也很多见。
接着这篇文章重点介绍了一座历史建筑的地基处理问题。这座历史建筑面临的问题是它的各部分在不均匀沉降。主要原因有如下几点：首先是它的地基情况比较复杂，有拆除阿兹特克金字塔之后留下的条石地基；此外还有淤泥质土，但由于当时没有做详细地勘，没有考虑到土层下方生活垃圾层，造成了不均匀的沉降。
然后工程师团队首先在历史建筑物的各个关键点设立了监测点，然后建立完整的土层模型。接着采用人工挖孔的方法不断卸土。接着再伸出支孔然后逐步取土。通过不断调整模型，使得整个建筑均匀沉降。
## 隧道工程
作者详细介绍了伦敦第一条地下隧道和盾构机的设计和制造。本书详细介绍了第一台人工动力盾构机的具体操作原理和地下隧道的掘进过程。这篇文章还详细介绍了掘进遇到软弱土层下，对于隧道上部渗水点，如何使用潜水钟送工人进入渗水点，接着用钢管插排的方式截堵。
## 给排水工程
给水：例子是伊朗的坎儿井——这个例子实在太漂亮了，属于是把水力学水头的概念完全理解明白，运用自如了。读了之后，我就想房龙的《宽容》说得真对啊，“那边的山上有牧场，牧草同样肥沃，男男女女有同样的血肉，城市是经过一千年能工巧匠细心雕琢的，光彩夺目。”
储水：伊斯坦布尔的地下水宫殿。
节水与循环用水：新加坡的四个水龙头，降雨、外购、海水淡化、水的循环再利用。
排水：伦敦的排水系统的建造和改造，特别是提升泵站的建造和使用。首次建造完全是在蒸汽时代完成的。光这一点就实在令人佩服。
这里是主要从建筑结构的角度来观察给排水工程的。和我国的给排水专业是有区别的。
## 桥梁工程
本书用一章介绍了纽约布鲁克林大桥，介绍了沉箱作业。但本文的重点是女土木工程师的成功。
接着用一章介绍了四种桥梁。
第一是老伦敦桥。作者指出它之所以多次垮塌以及对交通造成影响。有如下几点原因：一是连续拱的矢高受到同时期的教堂穹顶影响，矢高过大、拱形跨度过小，使得上桥下桥格外费力。比起900年前的罗马，技术上有了显著的退化。
二是泰晤士河受潮汐影响大，而由于拱形跨度较小，使得在柱墩处就形成了涡流，造成行船危险。
三是桥上无序搭建房屋过多，造成设计外荷载。而且容易诱发火灾。这和佛罗伦萨老桥就有很大差距了。
第二是达尔文树蛛所织的网。
第三是Falkirk Wheel。这个项目实在极为精妙。利用阿基米德原理制作了一个船用水箱摩天轮，实现了只用5分钟就能实现78m高差的运河之间的船只转移。
第四种是悬带桥（stress ribbon bridge)。这个结构形式把deck都做成结构的一部分了，非常厉害。查了一下资料，在深圳就有一个实例-深圳光明小镇。有机会要去看一下。
## 发展与展望
最后一章，作者介绍了结构工程的新发展和新技术，并列举了21世纪以来的创新性建筑结构形式。其中包括风塔结构的商业综合体，3D打印制作构件，根据结构定制材料，利用充气膜结构制作扎哈式壳体。但是我手头没有合适的搜索引擎，很多新结构的图纸和建成效果图查不到，对于其创新之处理解不上去，挺遗憾的。
# 个人的想法
## 本书的优点
本书最大优点是作者是有实践经验的结构工程师，她对于结构工程的计算、绘图、沟通协调有着丰富的经验。所以写的东西是符合实际的。比如她刚毕业就设计了一座预应力混凝土步行斜拉桥，用SAP细细调过后张法预应力钢绞线的预应力值的。后来设计过一批多层公寓。又参加过Shard大厦的设计和建造，坐过施工电梯上过300米的高空的。所以她对结构工程的实践层面是非常熟悉的。
第二她用了大量的时间梳理历史掌故。在墨西哥、伊朗、意大利、新加坡等地实地查访著名工程，采访伟大工程的主要工程师。从古到今、从西到东，使这本书有着非常开阔的视野。
第三是她善于调动读者的日常经验。作者有烘焙的业余爱好，能把制砖和制作蛋糕结合起来打比方。
## 我觉得本书可以改进的地方
本书前五章作者尝试用通俗易懂的方式讲述结构工程。但是作者没有对自己的素材进行很好的梳理，往往重大事件、结构概念及选型、建筑材料、施工技术与方法、工程实例、结构可靠性分析都混在一起，让我读得眼花缭乱。其实这里面每一个讲清楚都很困难，混在一起就更看不懂了。
如果单纯想要读结构工程的基础知识，其实有很多为建筑学专业写的结构工程基本常识书，写得是特别好的。比如有一本英国一位老师写的书，全书就是手绘草图，加上简单的注释，从柱、桁架、梁开始讲起，200多页清清楚楚。（就是书名我不记得了。）如果喜欢看典型工程案例，那有《建筑物是如何站起来的？》《建筑物是如何倒下去的？》等等书籍珠玉在前。如果懂日文的，那可以选择的书更多了。光是翻译到我国出版的几本，比如《建筑结构的奥秘》实在让我叹为观止。
题外话：其实日语是非常有用的，比如欧姆社出版的学习漫画还有很多理工科的书，都是写得非常好的。要是会日语，能学很多知识。
本书后9章就执着于讲故事了。写的主题比较单纯，就写得很清楚了。
# 最后一点感想。
读完这本书，就是感到羞愧。我现在只有一个二级建造师证，特别羞愧。
还有就是英美的土木结构工程师出于其历史传统，是非常全面的结构工程师。还有就是她们是事务所制的、结构工程师的独立执业性很强。像situ survey，
城建档案查询这种活都能外包出去，有人接得住、做得好。整个工程届的生态是很良性的。