Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image © Yongyu Chen
当我们在讨论如何定义“结构”的时候，我们往往会发现结构这个词在不同的语境中含义各异。在建筑中，结构的定义是：由若干构件，即组成结构 的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。
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而如果我们从感官的角度去审视结构设计，并去观察建筑物中的结构，和了解它们如何满足人们的日常生活需求，则结构设计的领域可以被划分为几个层次。
最基本的结构层次从技术可建性开始：首先，我们需要检查是否可以在现有技术能力下建造建筑物。 接下来，我们需要确保内部结构工程可靠并且符合当前的安全要求和建筑规范。
结构的种类
结构是一个很泛化的概念。大概可分为这么几类：一类是自然规则控制的结构。比如数学中产生的数学结构，流体中产生的湍流结构，平板振动中产生的模式。
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另一类则相反，是主观生发的结构，比如绘画中的构图，音乐中的旋律，还有雕塑中的创作。这些里面也都暗含结构。这些结构是人主观意识营造出来的规律，以这些规律编织成结构，去表达自己的情感或概念。
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还有第三类结构。这类结构跟我们平时在做的结构设计相对来说更接近——自然演化的结构。它们一方面要遵循自然规律，必须是在我们生活的世界的规律基础上才能成立；另一方面是在经历演化过程。设计过程也类似。
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结构重新分配人流
由南沙原创建筑设计工作室和张准的和作结构建筑研究所合作设计的，坪山高级中学人行桥位于深圳市坪山高级中学门口，跨坪山河与振环路相对，是一座供行人和自行车通行的桥梁，跨度约70m。
Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image © Chao Zhang
结构师认为，“Y”形可以分散放学时的人流，避免路口拥堵。而廊桥可以来适应当地高温多雨的气候条件。
Diagram of Structure System Analysis. Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
经过建筑师和结构师的深入沟通后，双方确认了很多设计中的基本点：Y形平面布局；轻巧的桥顶；跨中区域两侧视线的开敞；不采用桁架系统的同时也避免采用三叉张弦梁；挖掘桥顶与桥面在建筑与结构上统一编排的可能性。
Early Structure Assumption. Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
最终方案的视觉解读复杂多变。立面感觉像是异化的桁架。
Spaceand Structure Detail Drafts. Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
简支支座使得桥顶箱梁可以在分叉点处顺桥滑动。桥面的三叉箱梁挂接在长边的斜拉出挑段上，
Three-way Cable-stayed Structure with Inclined Column in Blue and Cables in Red. Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office Roof Girder Leads the Open Sight. Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image © Chao Zhang The View from Zhenghuan Road. Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image © Chao Zhang Entrance of Bifurcation Part. Pedestrian Bridge of Pingshan High School / NODE Achitecture & Urbanism & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image © Chao Zhang
在斜拉部分，结构师特意采用板式斜拉，以便与分叉段的密柱框架取得构图上的平衡，强调虚实关系。
结构重组新与旧
建于黄浦江边的上海艺仓美术馆，原本用地是黄浦江边码头的储煤筒仓以及附属运煤廊道，曾在2015年第一届上海城市空间艺术季中作为案例展的分展场，后拟加固改造为美术馆。
Shanghai Modern Art Museum / Atelier Deshaus & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office Shanghai Modern Art Museum / Atelier Deshaus & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
受中国斗笠的结构思路启发，艺仓美术馆的结构系统设计如下：扩建全部采用钢结构；屋面钢桁架四边外挑；楼下各层依次通过垂直钢拉杆吊挂于悬挑桁架下。
Inspiration. Shanghai Modern Art Museum / Atelier Deshaus & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
这一体系回避了新增基础；同时各楼层外扩部分可与原结构铰接连接，免于刚接构造；而钢拉杆的截面尺寸小于50mm，且仅位于外立面，可与幕墙立柱结合设计。
Shanghai Modern Art Museum / Atelier Deshaus & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office Shanghai Modern Art Museum / Atelier Deshaus & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office Shanghai Modern Art Museum / Atelier Deshaus & AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
新结构“戴”在老结构上，更有效的利用了老结构，同时也具有新老分离的姿态。
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此项目的建筑设计顾问，大舍建筑设计事务所认为，相比美术馆的主体部分，廊道改造的结构动作在建筑的表面更为清晰可读。本来如废墟般的结构，失去了功能，也失去了作为建筑的意义，仿佛已经“死”去，而新的结构作为一个清晰的系统，夹住旧的混凝土柱子，支撑了上部结构。
作为结构对建筑的响应，本项目结构师张准选择将钢的张弦梁搭在旧的混凝土框架梁上，向下又吊挂出新的结构，旧的结构不能支撑新的所有结构，却因为还是承载了大部分的重量，成为不可或缺的一部分。这样一来，新的生命力重新出现，旧有的废墟又“活”了过来。
结构再定义施工技艺 The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
“红亭”为乌镇互联网大会数字展亭组团中的主要接待展亭，建筑师选取了大跨空间砖拱壳作为基本结构系统，实现建筑需求的同时，力图以极薄的厚度挑战跨度与数字建造技术。
The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
建筑占地273平方米，主体位于一个直径30米的圆形基地范围内，通过5个支脚抬起，形成自支撑的受压壳体。
The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
壳体表面积625平方米，空间重叠的壳体形态，顶部可上人游览，以150mm的厚度实现最大40.5米的跨度都是此项目的独特之处。
The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
在乌镇红亭项目中，结构师通过在电脑中对于不同区域杆件使用不同松弛系数进行控制，可以方便地根据建筑设计的特定需求控制净高、边口翘曲等设计因素，并获得最终的平衡形态。
The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office The Red Pavilion / AND Architecture OFFICE/ Zhun Zhang. Image Courtesy of AND Office
在建造材料上和技艺上，结构师也做了一些创新。壳体的砌筑材料采用陶土砖及聚合物砂浆，砌筑构造为三皮砖+两道砂浆层，砂浆层内配置双向钢筋，总厚度约150~170mm（拱脚局部配置混凝土内芯增厚至450~750mm）。完成后的配筋砌体有类似混凝土结构的特点但又具有受力的方向差异性。
为了使砌筑后的壳体具有更好的整体性及均匀性，结构师将砂浆相邻的砖表面均设置了条纹刻痕来提供机械咬合作用；同时砌筑时中间层砌块采用斜交45°方式，以便增加壳体面内的抗剪均匀性。
结构设计的未来
郭屹民，中国东南大学建筑院副教授，曾说过：
“结构就像人的身体，如果这个人身材很好有肌肉，就有条件秀出来让别人看到，而房屋的装修就像是穿衣服，虽然穿了衣服可以对人的身材进行修饰，但是原本的结构没有设计好，那当你展现身体的时候，就会发现它的不足。”
从结构师的角度来说，以上的概念无疑将结构的价值提升到了一个新的高度。结构不再仅仅是确保安全与经济的较单一作用。在广义上来说，结构和建筑间在未来发展中，可触及与融合的边界应该可以大大拓展。唯有如此，才能把材料、结构、建筑、身体和场所，全部串连在一起，才能诞生出一个真正属于这个地点的建筑。
本文源自 ArchDaily 五月主题：跨界设计 。每个月，我们会以文章、访谈、新闻与项目的形式来深度探索一个主题。您可以在此阅读过往月度主题 内容。ArchDaily 一如既往地欢迎读者的贡献；如果你希望提交一篇文章或项目，请联系我们 。
