什么是结构工程?
结构工程师设计建筑的框架,例如体育馆的不锈钢桁架屋顶,以确保它们能够承受应力和环境条件。
结构工程——土木工程领域的一个专业——侧重于结构的框架,并设计这些结构以承受其环境的应力和压力,并在使用过程中保持安全、稳定和安全。换句话说,结构工程师确保建筑物不会倒塌,桥梁不会倒塌。
结构工程是最古老的工程类型之一,可以追溯到第一次用藤蔓把树枝绑在一起作为庇护所。纵观有史以来,人们一直在设计和建造越来越大、越来越复杂的结构,从原始的小屋到国际空间站。
最早的结构工程实践者的名字已不复存在了。我们永远不知道是谁设计了巴比伦的空中花园,帕台农神庙或罗马帝国的渡槽。这一领域的一些现代实践者是众所周知的,尽管他们设计的结构往往不如他们设计的那样好。著名的结构工程师包括古斯塔夫埃菲尔铁塔(埃菲尔铁塔,自由女神像)和埃罗萨里宁(大门拱门)。然而,大多数著名的现代结构,如大型强子对撞机和詹姆斯韦伯太空望远镜的设计,都归功于公司和政府组织。
结构工程师是做什么的?
结构工程师通常与土木工程师和建筑师一起工作,作为施工团队的一部分。”简而言之,“根据结构工程师协会的说法,”如果一个结构是一个人的身体,那么建筑师会关心身体的形状和外观,结构工程师会关心骨骼和肌腱。”
结构必须能够处理它们所处的条件。例如,东北的房子必须有能承受大雪重量的屋顶,四川的体育场必须能承受地震。建桥时,设计人员必须考虑地形、风、水和交通量等条件。结构工程师考虑所有这些因素,并就项目提供技术建议。
“结构工程师每天与重力、风、雪和雨作斗争,为世界提供优秀的结构,”结构工程师凯特·莱顿(Kate Leighton)在《结构工程职业》(Careers in Structural Engineering)一书中说他们是解决问题、迎接挑战和提供创造性解决方案的专家。”
结构工程师“设计屋顶框架(梁,椽,托梁,桁架),地板框架(地板甲板,托梁,梁,桁架,梁),拱,柱,支撑,框架,基础和墙壁,”根据全国结构工程师协会理事会。在桥梁中,它们设计桥面或桥面、大梁或纵梁以及桥墩。他们使用的材料包括钢、混凝土、木材、砖石和铝。工程师设计这种结构是为了抵抗来自重力、地震、大风、水、土壤、碰撞和爆炸的力。”
结构工程师的工作包括:
分析蓝图、地图、报告、地形和地质数据;
估算材料、设备和劳动力的成本和数量;
计算荷载和坡度要求、水流速度和材料应力系数,以确定设计规范;
检查项目现场,监控进度,确保项目按设计规范施工;
对交通模式或环境条件进行研究,以确定潜在问题并评估它们将如何影响项目。
一个人在结构工程中需要的关键技能包括对物理和数学的深入理解。结构工程师还必须了解各种材料的特性,如密度、硬度、拉伸强度、体积模量和弯曲强度。他们需要能够计算出不同的材料在诸如压缩、拉伸、弯曲和扭曲等应力下,以及在温度、压力、腐蚀性气体和液体、甚至辐射等各种环境条件下的性能。他们还需要能够预测这些材料在长时间内的性能。
结构工程师越来越依赖计算机辅助设计(CAD)系统,因此精通计算机是必不可少的。除了加快绘图过程外,CAD系统还允许快速、轻松地修改设计,以及对成品零件和组件进行三维(3D)可视化。
结构工程师工资
大多数结构工程工作要求至少有工程专业学位。许多雇主,特别是那些提供工程咨询服务的雇主,也要求获得注册结构工程师的证书。提升到管理层往往需要硕士学位,还需要不断的教育和培训,以跟上技术、材料、计算机硬件和软件以及政府法规的发展。
根据筑聘网的数据,截至2019年7月,新毕业的结构工程师的工资范围为8045元至12883元。拥有硕士学位和5至10年工作经验的结构工程师的工资范围为10600元至16203元;
结构工程的未来
从2012年到2022年,土木工程师的就业人数预计将增长50%。高水平的申请者,特别是那些紧跟技术最新发展的人,应该有机会。从一个评价很高的机构获得好成绩应该会使求职者在竞争中占优势。
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