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1700548240 一些设计在图纸上也许比其他设计存在的时间长一些。最终,其中的一个设计被确定了下来,随后,就像作家逐词检验自己的稿子一样,这个设计也会被设计师一部分一部分地检验,以确定它的稳固性。当其中任何一部分被认定无法完成预期的作用时,设计师就会从大脑的储备中选出另外一个成员来代替它,就如同作家从大脑的词库中选出一个不会像他原来所选的那样无法达到预期效果的词来一样。最终,设计师会像作家一样做出一个他认为已经是他竭尽全力所能做出的没有缺陷的版本,随后设计会被提交给其他工程师,这些工程师会像编辑一样去评估该设计的成功或失败。
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1700548242 因为世上几乎不存在绝对的事,著书和工程建设之间也并非完全相似。比起建造一幢大楼、一座桥梁或其他工程结构,写作一本书更倾向于是一项个人的工作,尽管有人说编撰一部字典或百科全书的过程和设计一个核电站差不多,因为没有人可以了解工程进展的全部细节。而且,一本书的成功与否也是有争议的,不像一幢倒塌成一片瓦砾堆的大楼那样可以毫无争议地被证明设计的失败。写作和工程建造的一系列修改过程就如同作曲或搞科研一样平常,一部书和一个设计的发展包含着缺陷和错误的不断减少,这正体现了写作和工程学的创造过程。正是两者在这一方面的类似,最有助于我们理解知名的作家和工程师是怎样从他们的前辈或同代人所犯的错误中而并非从他们在这个世界上所取得成功中学到更多。
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1700548244 那些小心翼翼地模仿经受得住时间考验的设计的工程师们或许会得到不错的回报(尽管这些设计师得到的没有那些在类型小说中套用更多固定模式的大众市场平装本作家得到的回报更多),一个这样的设计师和一个这样在文学上获得认可的作家之间没有更多的专业差别。当我们讲到具有创造力的工程师时,我们指的是那些如同伟大作家一样少见的一流的设计师。正如伟大的作家是那些能够成功带给我们独特和大胆作品的人一样,伟大的工程师也应该是那些能建造出经得起时间考验的大胆而独特建筑结构的人。
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1700548246 一方面把工程师跟艺术家作比较,另一方面又把工程师与科学家作比较并不奇怪。工程学确实与艺术和科学有着相同的特征。因为工程建造是一个既具创作性又具分析性的人为尝试。为了追求创造性,工程学具有创新性的作品考验着批评家们的词汇量,不管他们是谁。甚至是在假定测试的虚拟环境下,一个大胆的新结构体是否会坍塌也不总是那样明确。
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1700548248 一个新结构体具有问题还是在于它的由来和它所要发挥作用的环境的人性化。一项工程是否像一件艺术品一样成功也许并不是事关生死的事,但它在承受那些前来参加落成仪式的人的重量时会岿然不动还是轰然倒塌确实是一个必须要考虑的问题。
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1700548250 对工程设计创新性的要求使得人们对其稳固性产生了疑问。在图纸上看起来非常完美可行的设计却有可能因为设计者没有设想到结构体会承受未曾预料到的力的作用,或者因为他忽略了一个实际上是结构体最弱一环的细节而产生问题。对塔科马悬索桥的不幸有印象的设计师们固然不会再设计一个类似的桥,但是一座在美学和结构上都独一无二的桥甚至会让设计者都觉得不可思议。为确保安全,工程师应当努力设想该结构会遇到的每一种可能情况,检验每一种状况以确保即使是最微小的部分也不会有断裂的可能。但是设想和检验每一种可能状况是永远不可能完成的,所以工程师们必须就哪种情况最危险、哪种情况无关紧要作出判断。前者需要进一步分析,而后者就可以忽略不计了。
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1700548252 但是,就像文学评论家能在一部创新作品中发现作者自己都并未意识到的意义和象征一样,分析评论家也能在一个新的工程设计中发现使设计者都感到惊讶的存在于结构体部件之间的相互作用。正如文学再批评可以在一部作品已得到广泛赞誉的数年后再度进行,一座已经存在数年的工程结构——尽管不是十分稳固——可能会因为它或与它类似的建筑最近出现了坍塌而被重新分析。在一些幸运的情况下,问题结构能够在它坍塌之前就被发现;然而在大多数情况下,是灾难才促使问题在事后暴露出来。
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1700548254 设计一座桥梁的工程任务也同诗歌和科学有着共同特征。像诗歌一样,在一个特定的技术时代,一位设计师构想出的可以横跨某一特定空间的桥梁可能从未存在于处于任何其他时期的任何其他工程师的头脑中。然而,就像科学发现一样,如果一座桥的理论和动机基础都已成熟,那么它就将被建起,无论是谁设计了这座桥,它都将成为属于那个地方、那个时期的一座桥。诗歌上的破格在桥梁细节的设计过程中是决不允许的,因为设计图上一条古怪的线或运算中一个奇怪的数字都有可能成为工程倒塌的原因,无论这座桥在图纸上看起来多么稳固。今天,如果使用电脑进行设计,那么即使是像漏掉一个标点符号、小数点或者等式符号这样小的错误都可能导致桥的倒塌,尽管在计算机模型中是可以成立的。
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1700548256 罗伯特·马亚尔的桥曾被称赞是像阿尔卑斯山脉一样令人震惊的艺术品。在创新的飞翔中,这位瑞士工程师的思维像雄鹰一样跨越了地图上错综复杂的等高线,目光敏锐,一击即中。 就像在华莱士·史蒂文斯的《混沌的鉴赏家》(Connoisseur of Chaos)中沉思的人一样:
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1700548258 ……他看那雄鹰翱翔
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1700548260 对它而言那重峦叠嶂的阿尔卑斯山只是一个巢穴。
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1700548262 马亚尔对钢筋混凝土的使用改变了原本单调的建筑模式,如同平凡乏味的诗歌虽易于理解却没有味道一样,传统的桥梁虽然相对安全些,却不够出众。马亚尔的桥在图纸上的线并非每一条都被认为是完全合理的,因为像诗歌中的空白一样,它们是作为一个整体来起作用的。和诗歌一样,它们最后可行仅仅是因为它们可行。当马亚尔的设计在图纸上完成时,对它们的分析会有一些困难,但设计的某些地方仍然会被稍作改动以重新分配压力或使线条更加流畅。对它们的证明存在于把设计付诸实践的过程中。当用混凝土固定钢筋时,支撑桥梁的支架被移走了,就像这首诗第一次被阅读一样,他的每座桥梁都经受住了第一次测验。因为每一座新桥都承受住了日以继夜的使用再使用,就像这首诗经得起阅读再阅读,所以每座桥都成为了成功的作品。但是马亚尔还是在自己的很多杰作中看到了额外的自重或者不必要的线条,并在后来的设计中作了一一改正。他的这种自我批评和修改的习惯和作家的做法很相似。
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1700548264 工程师们在自己的创造中发现的错误不比作家少,他们往往从自己或他人的失败而不是自己或同辈设计的杰作中学到了更多。虽然马亚尔是建造钢筋混凝土的专家,但这种形式并不是他发明的。在19世界末期,法朗柯斯·亨尼比克的法国建造公司在修复哥特式教堂的工程中,开创了用混凝土加固钢筋的方法以抵抗当混凝土被拉紧而不是被压缩时总是出现的裂缝,这个问题在所有的石质结构建造中都会出现。亨尼比克的公司通过完成数以千计的工程,获得了使用钢筋混凝土的经验,但这些工程也并非都是没有缺陷的。特别是横跨法国夏岱勒罗维—埃纳河的桥出现了很多裂缝。这是亨尼比克公司最长的拱桥,而它出现的裂缝向所有发现这个问题的人表明了设计仍然存在很大的提升空间。如同大卫·比林顿在他有关罗伯特·马亚尔设计的桥梁的获奖专论中写道的:尤其是马亚尔从这些失败的经历中学习了很多经验,比如他早期设计的位于瑞士的楚奥兹桥。
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1700548266 存在于钢筋混凝土中的小裂缝并不一定会带来桥梁倒塌的危险,因为钢筋会阻止裂缝进一步扩大。然而裂缝的出现却切实证明了设计者在设计初期没能对他的设计作出更充分更全面的估算,裂缝的存在毫无疑问地证明了设计者默认的假设是不成立的,即足以产生裂缝的压力不存在于这一结构的任何地方。在已建成的结构体上发现裂缝能使设计者了解自己知识的薄弱,从而提升以后的设计水平,而不是仅仅把没有准确估计出压力的地方加固一下就行了。通过这种方式,一位工程师的设计就能从早期显现能力的作品逐步发展为杰出的成熟作品,最后发展为不会出现裂缝的作品,就好比诗人青少年时代的作品最后发展成为一部天衣无缝的著作一样。
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1700548268 工程学,像诗歌一样,是一个不断趋近于完美的尝试过程。工程师,如同诗人,很少会完全对自己的创作满意。即使旁人没有察觉,他们也会注意到措辞不当的词语或者有损于结构完美的细微裂缝。然而,诗人可以对他文集中的某一首诗在它第一版到最后一版之间进行无数次的修改,而工程师们却很难在完成了一项工程后再作什么大的改动。但是工程师们能够从他的错误中学习。
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1700548270 设计了诸如宾夕法尼亚—贺戌的运动场和圣路易斯机场候机楼这些杰出的混凝土壳体结构的设计师安东·泰代斯科提到了检查他为贝聿铭在丹佛所设计的双曲抛物面壳体结构出现细微裂缝的事情。这座混凝土壳体没有加强肋,这曾被批评为是圣路易斯机场壳体建筑上的瑕疵,但泰代斯科认为双曲抛物面壳体的裂缝——他怀疑大多数人甚至没有注意到——本来是可以避免的,在过去的20多年里,他每次到丹佛都要对它们进行检查。这并不是一位工程师在夸赞自己的而对其他人的错误幸灾乐祸,而是他认识到,虽然他们可能是时运不佳,但这些失败是能够教给一个建筑师如何使下一个设计作得更好的意外实验。正如泰代斯科在他关于混凝土壳体结构体并穿插着坍塌和成功故事的回忆录中所写道的那样:“我提到了一些不幸的经历,因为从失败中比从成功中更容易吸取经验。”艺术和文学批评也是服务于同样的目的,因此艺术家和作家,像工程师一样,通常是自己作品最严厉的批评家也就不足以为奇了。
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1700548272 工程学学生很早就明白了从所犯过错中可以学习到更多的东西。近期在杜克大学的一堂工程学课上,学生们参与设计了一个实验,即在航天飞机上运用泡沫法生产金属,用以测试在微重力环境下制造轻质建筑材料的可能性。一位学生在课上承认“真正的工程学比我们想象的要难得多”,但他也认识到这堂课交给他们的是“从失败中总结经验然后重新振作起来”。这些学生们渐渐领会了T·H·赫胥黎在他《论医学教育》一书中所说的:“在生命早期所犯几个错误中存在着最大的实际价值。”
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1700548284 设计,人类的本性 19 81年7月17日,星期五傍晚,在堪萨斯市最新的宾馆大厅里,挤满了跳舞和其他享受爵士乐队演奏的人,音乐带着人们进入了周末的氛围。许多人从建筑网格优美,横跨在宏伟宽阔的无柱中庭的过道上观看大厅的表演,还有很多人随着音律用脚轻轻地打着节拍,像“萨丹娃娃”一样摇摆着。过道自身柔和的波动也加入到了当晚的庆典之中,最后致使两条拥挤的过道灾难性地坍塌到下方更为拥挤的地面上。至此,堪萨斯市凯悦大酒店成为美国历史上最大建筑悲剧的同义词,甚至在事故发生后的几年里,悲伤、指控、调查和诉讼还在一直持续着。
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1700548286 事故中有114人死亡,近200人受伤,据估计,这场悲剧直接或间接地波及到大约一半堪萨斯城的人口。幸存者都想知道这样一件可怕的事情到底是怎么发生的,全国的新闻媒体接连几天频繁地报道了这一事件。但不久,除了与这场事故有更为直接联系的堪萨斯市的报纸外,它已经被移出了头版,受到的关注也越来越少。报纸纷纷聘请顾问工程师评论这一现象,并给读者提出关于事故起因的意见,在事故发生后的4天内,《堪萨斯城明星报》在头版头条刊登了施工设计的工程图,准确描述了事故的起因。这份足以获得普利策奖的调查报告指出了人行天桥的薄弱环节,并解释了悬臂杆与箱型梁是怎样发生断裂致使这个已经衰弱了的结构逐渐坍塌的。报告清晰地指出设计中悬臂杆连接下方和上方两个人行天桥,以及在连接上方人行天桥和中庭天花板的方式上出现了偏差,并且认为这就是导致这场事故的根本原因。
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1700548288 酒店人行天桥悬挂系统的原始设计建筑图显示,一个一端被支撑点固定在天花板上的长悬臂杆穿过承载人行道的横梁。这两座人行道各自通过它们的地楞横梁下方的垫圈和螺栓,一座被悬挂在另一座的下方。如果长悬臂杆足够坚固、垫圈和螺栓足够大、地楞横梁足够厚,就可以承受过道本身以及会集聚在它们身上,甚至是在过道上又跑、又跳、又舞的成群的人的重量,这样,最初的设计在原则上是可以实现的。将“足够坚固”、“足够大”和“足够厚”精确地转换成代表工程应力和应变的数字这一过程受到建筑规则的支配,但是很明显这一规则无法明确地用于对待像凯悦酒店人行天桥这样独特的结构方案。
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