淺議ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?。颍铮猓酰螅簦睿澹螅笤诮Y構工程中的定名

方召欣

摘要：structural robustness的意義在結構工程領域已受到廣泛認可，但在國內還沒有公認合適的譯名，這不利于國內技術人員對此概念的理解和交流。通過簡要回顧structural robustness的產生思路，探討了結構魯棒性等幾種定名。

關鍵詞：structural robustness，結構工程，結構魯棒性，減災

中圖分類號：N04；TU312+1文獻標識碼：A文章編號：1673—8578(2009)05-0058-03

引言

據圣塔菲研究所統計，robustness已運用于生態和免疫系統、非線性控制、統計、語言識別等17個學科領域。中文科技文獻中，robustness常譯作魯棒性。從中國期刊全文數據庫(CNKI)檢索，1990年到2007年間，題名或摘要中含有“魯棒性”的文獻分別達到567篇和11 994篇，而到2009年8月底，則分別為805篇和18 161篇，這足以說明魯棒性概念在自然科學和工程領域已有十分廣泛的應用，而“魯棒性”的叫法也是相當普及的。歸結起來，“魯棒性”通常用來描述指定對象在某種擾動情況下不偏離預期要求的性能。

structural robustness(或integrity)是現代土木工程風險控制和防災減災的必然要求。近年來，尤其是“9·11”事件之后，structural robustness的意義在結構工程領域得到越來越廣泛的認可。國際標準化組織ISO 2394：1998、歐洲標準化委員會EN1990、美國混凝土學會ACI 318一02、美國土木工程師學會ASCE 7—05等規程對structural robustness都有明確要求。

一結構工程中的structural robustness

目前對于structural robustness的譯名尚不統一，有結構整體牢固性、堅固性、魯棒性等多種版本，這在一定程度上妨礙了結構工程技術人員對structuralrobustness的把握和交流。中國《建筑結構可靠度設計統一標準(GB 50068-2001)》沒有明確提到structural robustness，但要求“結構在設計規定的偶然作用發生時和發生后仍能保持必需的整體穩定性，即不致造成與起因不相稱的破壞后果”。

在結構工程領域，robustness并非一個完全陌生的概念，只是延續了它在控制理論中的用法。而structural robustness對結構工程專業人員來講卻是一個新穎的概念，盡管它的產生不是一帆風順的。

structural robustness研究可以追溯至1968年的Ronan Point事故，當時一個廚房發生燃氣爆炸導致該側結構自上而下連續坍塌，最終造成了與起因程度不相稱的破壞。在此后的40年間，這類由偶然或突發事件(如人為施工不當、炸彈爆炸、飛機撞擊)引發的結構不相稱破壞事故屢有發生，學術界和工程界在總結歸納結構體系安全經驗和教訓的基礎上提出了structural robustness要求。其中的代表性事故可以參見圖l時間軸下方，時間軸上方顯示相關機構針對structural robustness的改善和實現所作的努力。從中也可以看出，歐洲和北美各界在這個問題上經歷過深刻反省、求同存異，才逐步形成共識。

structural robustness問題受到越來越多的關注，是與當前結構工程的實際狀況分不開的。首先，很突出的一點就是，常規結構設計思路的出發點是假設結構在原始狀態或無損的情況下抵抗各種外部作用，忽視了偶然局部損傷對結構體系安全性能的影響；其次，工程結構的外在環境日趨復雜，人為失誤和人為蓄意破壞(如恐怖爆炸襲擊)嚴重威脅工程結構及人員、財產安全。在上述背景下，structural robustness研究具有重要的理論價值和顯著的現實意義。有必要關注的是，代表目前先進設計理念的EN 1990已將structural robustness與安全性、適用性一起列為結構設計的基本要求，此舉值得認真解讀。

二structural robustness譯名淺議

結構工程中，“a robust structure”不是指這個結構在原始或無損狀態下的承載力、可靠度、冗余度有多高，或者多堅固。structural robustness關注偶然損傷下的體系安全，要求結構在偶然局部損傷情況下，不致發生與此損傷起因不相稱的破壞。這里，偶然損傷是由偶然或突發作用引起的結構性能退化，強調偶然性或突發性，應與長期累積效應或耐久性相關的損傷相區別；局部損傷也是相對結構本身的規模來說的。

在北美，structural robustness被視作與structuralintegrity(直譯是結構整體性)平行的概念，ASCE 7-05對其有明確要求，即“結構應能夠承受局部損傷，同時其整體保持穩定而不致造成與初始損傷不相稱的破壞”。但結構整體性的譯法在兩個方面顯得不妥：首先它容易與“結構整體性能”這一中性化術語混淆；再者，structural integrity不是要求結構體系具有絕對的連貫性或者渾然一體，它們之間的關系多少有些微妙，比如多跨連續橋反而要限制其連貫性，避免突發事件下出現牽一發而動全身的局面。

譯作“堅固性”容易誤解robustness的本意。對于土建結構，堅固是與剛性近似、與柔性相對的單純性概念。經驗表明，結構過“剛”可能出現脆性破壞，過“柔”則不利于結構穩定。structural robustness強調結構體系在遇到偶然干擾、局部損傷情況下維持主體穩定的能力。結構需要在“剛”和“柔”之間尋求平衡。顯然structural robustness更傾向于結構具備“剛柔相濟”的能力，因此有著更深刻的內涵。

“牢固”與“堅固”一字之差，意思迥異。相比之下，陳肇元先生以“結構整體牢固性”作為structural robustness的中文譯名，通俗易懂，但用它來解釋integrity似乎更為穩妥。另一方面，structural robustness中robustness的意義與一般工程技術中“魯棒性”的基本含義(可解釋為結構體系在偶然損傷情況下保持主體穩定的能力)是吻合的，即便沒有必要追求中文譯名的統一，譯成“結構魯棒性”仍不失為一個折衷的做法。

三總結

structural robustness(或integrity)在現代土木工程風險控制和防災減災中的意義不言而喻。為structural robustness合理定名已然是當務之急。由于structural robustness的概念(確切的說是要求)首先是以英文形式出現的，簡單的句子甚至難以表述清楚，而它本身又有著深刻內涵，這種情況下采用音譯名“結構魯棒性”不失為一個合適的辦法。