建筑結構技術發展史概述及其教學框架探索

淳慶 賈肖虎

摘要：建筑結構作為建筑學、土木工程學等專業教學體系的一部分，一直以來側重以工科思維向學生傳授結構概念及原理，而建筑結構技術發展史則是結合歷史學展示其動態發展的過程，不僅涵蓋了不同類型結構基本原理的講解，還涉及材料選用、發明創造、歷史人物、體系構建、地域文化等多重視角的深入解讀。以東南大學建筑學院建筑技術與科學研究所近年來為碩士研究生開設的建筑技術發展史課程為契機，在建筑結構技術發展史課程相關教學探索成果的基礎上，結合相關文獻資料與學科知識，梳理建筑結構技術發展的脈絡，以期為高校建筑學專業結構課程教學提供一種全新的視角，為建筑技術發展史系列教學體系建設注入新時代的活力。

關鍵詞：建筑結構技術;發展史概述;教學框架

中圖分類號：TU-098.6 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1005-2909（2022）01-0093-12

在維特魯威（Marcus Vitruvius Pollio）的《建筑十書》中（圖1），主張一切建筑物都應考慮“適用、堅固、美觀”。其中，“堅固”一詞是對結構在建筑物中的關鍵性作用作出的回應。建筑結構作為建筑學、土木工程學等專業教學體系的一部分，側重以工科思維向學生傳授結構概念及原理，而鮮有成體系的建筑結構技術發展史教學體系，為此探索建筑結構技術發展史概述及其教學框架的背景與緣起具有重要的意義。

國內外相關學者對此進行了相關研究，羅西子[1]從歷史出發，以西方現代建筑技術歷史為研究對象，歸納總結其發展的階段性特征。鐘星鳴[2]闡述了建筑結構歷史的發展過程，從古代木結構到現代鋼結構進行了簡要的整理與分析。金永權[3]對建筑結構設計的發展歷程進行了研究。金新陽等[4]對國家標準《建筑結構荷載規范》編制修訂的發展歷程進行了回顧。在建筑結構史的教學方面，高沖平[5]較早就建筑結構發展歷史對人才培養的作用進行了初步探討。王駿陽[6]在2015年世界建筑史教學與研究國際研討會上，從結構和環境調控兩個方面論述了建筑技術史在建筑學教育與研究中的重要性。葉靜賢[7]試圖提供建造史學科領域最新研究方向、方法，及其研究動因和未來發展。

綜上所述，有關建筑結構技術發展史的教學與研究尚屬空白，亟待展開較為全面而系統的梳理。東南大學建筑學科創始人楊廷寶、劉敦楨、童寯等在教學過程中非常重視建筑工程中的技術問題，積極探索建筑技術和設計的關聯性。自20世紀30年代劉敦楨、張鏞森等老一輩學者研究中國古建筑和近現代建筑中的建筑技術以來，建筑技術學科取得了很大發展。2018年，東南大學建筑學院面向碩士研究生首次開設建筑技術發展史課程，由建筑技術與科學研究所教師分別授課，主要包含建造技術、結構技術、暖通技術、聲學技術發展史等。以此教學成果為基礎，對建筑結構技術發展史進行概述。從東南大學建筑學院對建筑學碩士研究生的培養目標、培養框架及課程體系設置來看（圖2，括號內“必”代表“必修”;“選”代表“選修”），建筑技術發展史作為建筑技術與科學方向的必修課程之一，面向建筑設計及其理論、建筑歷史與理論方向的學生開設，有助于實現知識層面的多學科交叉。同時，通過課前閱讀、課內講授、課后研討等教學方式的融合，有助于學生從宏觀視角認知建筑學科，從而自主開展科學研究。

由于建筑結構技術涵蓋材料技術、設計技術、施工技術等，概述難以面面俱到，故從時間線索與材料線索出發，摘取古代至近現代建筑結構發展過程中具有代表性的結構類型，通過對比結構用材、結構設計及東西方差異，清晰展現建筑結構技術發展的歷史脈絡，再通過對教學材料的初步梳理，結合教學過程中的實際情況，形成建筑結構技術發展史的教學框架，從而為相關教學綱要與體系的建立提供范式。

一、古代建筑結構技術的發展史概述：東西方材料選用與結構體系的對比

古代建筑結構技術的發展可從東西方建筑結構談起，對比東西方建筑材料選用及其主要結構體系類型的異同之處。研究對象從較為典型的建筑實例中選取，時間暫以1840年為分界線，1840年之前的時間段視為古代。

（一）東方建筑結構的材料選用與結構體系發展

東方建筑結構在材料選用上，多以木材為主，少量采用磚石。以中國古代建筑為例：最初建筑用于解決人們居住問題，居住形式分為穴居與巢居，前者逐步發展為半穴居地面建筑，后者逐步發展為干闌式地面建筑，最終發展為以木構架為主體結構的建筑。北方官式建筑多用抬梁式結構，即在柱上放梁、梁上放短柱、短柱上再放短梁，逐層累疊，如北京故宮、山西五臺山佛光寺大殿（圖3）等;南方傳統木構建筑多用穿斗式結構（圖4），即以柱直接承檁條，柱架間穿枋相連，如皖南民居、蘇州民居等。

傳統木構建筑結構體系主要分為屋面、柱架、臺基三部分，隨著建筑等級的提高，還會在柱架之上設置鋪作層（斗栱層）。荷載通過梁架屋面傳遞至鋪作層、柱架層，而后通過木柱傳遞至臺基、基礎，傳力路徑較為明確。建筑結構從單層的殿堂、廳堂、余屋等，逐步向多層的樓閣、木塔等轉變。目前中國最早的木構建筑為山西五臺山南禪寺大殿（公元782年，圖5）;樓閣代表為薊縣獨樂寺觀音閣（公元984年，圖6），上下層柱采用叉柱造交接，是中國現存最早的樓閣式木構建筑;木塔代表為山西應縣佛宮寺釋迦塔（公元1056年，圖7），是中國現存最高最古老的木構塔式建筑。

另一類為磚石砌體結構，多應用于古墓穴、古寺廟、古橋、城墻等建筑中。利用磚石砌體抗壓性能較好的特征，采用磚石拱券或穹頂的方式形成空間的跨越和穩定的受力，出檐則采用疊澀的砌法層層疊砌向外挑出。典型實例如：中國現存最古老的磚砌佛塔河南登封嵩岳寺塔（公元520年），由糯米汁拌黃土泥做漿、青磚壘砌而成;蘇州開元寺無梁殿（公元1618年），使用磨磚嵌縫縱橫拱券結構，不施木構梁柱檁椽;南京溧水蒲塘橋（公元1508年），采用含礫凝灰質砂巖用縱聯分節并列砌置的方法砌筑而成。

（二）西方建筑結構的材料選用與結構體系發展

西方建筑結構在材料選用上多以磚石為主。以西方傳統磚石建筑結構發展脈絡為線索，可歸納如下：古希臘建筑采用石材，在柱網之上擱置梁以形成框架體系，由于柱高較大，柱斷面相應增大且分段制作后通過直榫相連，上部石梁由于無法跨越較大距離而形成密柱形式，如帕特農神廟使用大理石密柱網與石梁（公元前447年開始興建，圖8），許多類似三隴板等木質構件也使用石材進行雕刻;之后在希臘亞平寧半島附近，由伊特魯里亞人創造了采用規整石塊錯疊而成的疊澀拱技術，形成了最初的拱結構原型。

至古羅馬時期，一方面，對疊澀拱結構進行了改進，開始使用楔形石塊砌筑形成拱券結構，實現了石材在長度方向上的跨越。如法國加爾橋是石灰巖砌筑的石拱橋，為古羅馬時期的高空引水渡槽（公元前1世紀，圖9）。另一方面，由于當地石材資源較少，多火山灰，通過火山灰、石灰、砂土調制而成了最早意義上的“混凝土”，該材料具有水硬性的特點，使得砌筑的結構更加耐久牢固，在古羅馬被廣泛使用。如羅馬斗獸場（公元72—80年），看臺部分采用“混凝土”砌筑筒形拱;羅馬萬神廟（公元120—124年，圖10），最著名的穹頂部分亦由“混凝土”砌筑而成，底部厚6 m，頂部厚1 m，為減輕自重而在內表面形成網格狀方形凹格，門廊柱采用花崗石與大理石制作。

隨著時間的推移，又產生了不同風格的建筑形式且結構各具特色。一是拜占庭式建筑，誕生于公元395年前后，東羅馬帝國形成的建筑類型，結構采用帆拱（圖11），解決了方形平面向圓形穹頂過渡的問題，如圣索菲亞大教堂（公元532—537年）、圣馬可大教堂（公元829年始建）等。二是哥特式建筑，興盛于中世紀高峰與末期，結構特點包含尖肋拱頂與飛扶壁，尖肋拱頂（圖12）將拱的推力作用于拱底石，使得拱頂的高度與跨度不受限制;飛扶壁（圖13）起到分擔拱側主墻壓力的作用，如法國巴黎圣母院（公元1163年始建）、德國科隆大教堂（公元1248年始建）等。

（三）東西方建筑材料選用與結構體系對比分析

東西方建筑結構在材料選用上存在較大差異，產生這一差別的原因可從其文明發源地進行分析。東方國家以中國為例，古文明發源于黃河流域，這一區域主要為黃土，覆蓋有茂密的森林，故在建造構筑物時多采用木材。西方文明發源于希臘，地處地中海沿岸，地表多裸露的石頭，故建造構筑物時多采用石材。材料的易取性決定了主要用材類型。

從東西方國家的建造觀念看：東方建筑營造從選址堪輿開始便呈現出對大自然的敬畏之情[8]，這種觀念也影響到建筑選材，取材于自然，交融于自然，歸隱于自然，于是便形成了以木材為主要建筑材料的狀態;西方國家，從現存的若干古代建筑遺跡可見，大多屬宗教類型建筑，以物質的永恒性為出發點，從而最終選取石材作為主要的建筑材料。從建筑材料自身特性看：木材具有比重輕、強重比高、彈性好、易于加工等優點，又因其材料不均勻、不耐潮濕、易腐朽、易變形等缺點而出現若干問題，為此也帶來了建筑結構的演變，如南方潮濕多雨地區采用底部吊腳、屋檐深遠、陡坡屋面等方式來減少雨水的蓄流，使木結構免受水分侵蝕。石材具有強度高、耐久性強、導熱儲熱能力強、易于雕刻等優點，但由于平砌而成的砌體結構抗拉性能和抗剪性能差，無法實現較大跨度，從而推動了拱砌體結構和穹砌體結構的起源與發展。

材料的選用間接影響到建筑結構體系的選取：以中國傳統木構建筑為例，為實現大跨度空間，北方多采用抬梁式木構架體系，南方多采用穿斗式木構架體系，充分利用木材抗彎性能較好的特性;西方國家石質建筑多采用梁柱砌體結構、拱砌體結構、穹砌體結構等，充分利用石材抗壓性能較好的特性。由此可見，建筑材料的選用需考慮當地文明發源地地理特征、建筑營造理念、材料特性等綜合因素，從而形成主要用材類型，再由其材料特性間接影響建筑結構體系的選擇與演變，并影響著建筑材料與結構形式的發展。

二、近現代建筑結構技術發展史概述：砌體—鋼—鋼筋混凝土結構體系

（一）砌體結構從古代到近現代建造上的發展

砌體結構在古代建筑結構體系中便已形成。砌塊主要采用磚塊與石塊，黏結材料西方多用石灰砂漿、摻火山灰的“混凝土”等，中國古代則多用石灰砂漿、摻桐油或糯米汁的石灰砂漿。以我國砌體結構的發展為例：最早于公元595—605年建成的河北趙州橋（圖14），是世界上最早修建的空腹式圓弧石拱橋。從北魏時期十二邊形的嵩岳寺塔，到唐代四邊形的大、小雁塔，再到宋元明清大量的八邊形的磚石古塔，見證了中國磚石古塔砌筑工藝的演進過程。明代興起的磚砌無梁殿建筑是我國古代建筑中的特殊樣式，具有特殊的內部結構和獨特的外部仿木構殿堂式裝飾構造手法，全部由青磚和石灰砂漿砌筑，主要采用磚砌拱券或磚砌穹頂結構支撐建筑，整體結構中沒有木梁和木柱構件，通過各種磚砌工藝，模仿傳統木構建筑中的藻井、斗栱、出檐、木柱、額枋、柱礎等特色細部構造。

在民國之前，磚的燒制多采用饅頭窯，燒制效率和產量都較低，為縮短制作周期，多使用青磚。民國時期，一方面由于“西風東漸”的影響，對于紅磚砌筑的建筑愈發青睞;另一方面，隨著從西方傳入的霍夫曼窯在全國各地的使用，制磚效率顯著提升，因而紅磚產量有了較為迅速的增長[9]（圖15）。中華人民共和國成立后，建筑墻體主要采用黏土紅磚砌筑，起初多用于單層民用住宅，之后隨著工業化與經濟發展，逐步用于多層住宅、辦公樓等民用建筑及中小型工業廠房等。1956年，開始推行標準磚模式，標準磚尺寸為240 mm×115 mm×53 mm。20世紀60年代，小型空心砌塊與多孔磚的發展得到了提升，自此砌塊磚生產中的環境保護問題開始得到關注，新型砌塊材料逐漸涌現。20世紀90年代之后，在學習借鑒國外配筋砌體結構研究與實踐成果的基礎上，我國砌體結構的設計得到了新的發展，以概率理論為基礎的極限狀態設計方法、砌體抗震設計等多種設計理論得到了進一步完善。

（二）單層廠房—摩天大樓—異形鋼結構

金屬結構的使用最早可追溯至東漢時期云南景東地區瀾滄江上的蘭津橋。最初還多以鐵質金屬為主，如湖北當陽玉泉寺鐵塔（公元1061年，圖16）等。1840年后，隨著鍛鐵技術的發展，鑄鐵逐步被鍛鐵取代。1870年后，鋼材軋制技術已經為鋼材的工業化生產提供了基礎，鋼材逐步替代了鍛鐵材料。19世紀到20世紀早期，鋼結構構件的連接基本采用鉚釘連接或螺栓連接，直到20世紀早中期，隨著焊接技術與高強度螺栓連接方式的出現，鋼結構技術的發展顯著加快。

中國鋼結構的發展與西方國家相比較為緩慢，19世紀末才逐步引入鋼結構，初期以借鑒國外既有經驗為主。中華人民共和國成立后，鋼結構的材料生產、結構設計、構件計算、施工技術才有了較為明顯的進步。首先廣泛建設的工業廠房等，以其輕質高強、建造便捷等優勢迅速推廣開來;隨后又多用于高層、超高層建筑結構的建設中，實現了建筑結構在垂直方向上的突破，但因高層建筑鋼結構相比鋼筋混凝土結構剛度較低，故通常結合鋼筋混凝土核心筒、剪力墻結構共同實現高層、超高層建筑結構的剛度與穩定性需求;再之后，隨著人民生活水平的提高，鋼結構的設計與施工又不斷向“新”而“異”的方向轉變：“新”體現在結構體系之新，不同于傳統鋼結構，跨度大、懸挑大、變化多成為現代鋼結構設計所面臨的新挑戰;“異”體現在結構外形之異，與傳統規整的建筑形體不同，現代鋼結構建筑在外形上已發生了很大變化，結構逐步成為表達建筑個性的重要元素。例如：北京國家體育場鳥巢（2003—2008年，圖17）、北京中央電視臺總部大樓（2004—2012年）、上海中心大廈（2008—2016年，圖18）等。

（三）鋼筋混凝土結構的發展及在我國的引入

1756年，英國工程師約翰·斯密頓（John Smeaton）在修建燈塔（圖19）時意外發現，將黏土與石灰石按適當比例混合后煅燒可形成較高強度的材料，這成為水泥的雛形。1824—1840年，約瑟夫·阿斯普?。↗oseph Aspdin）與威廉·阿斯普?。╓illiam Aspdin）父子，總結了使用石灰石、黏土、礦渣等配比混合煅燒“水泥”的方法。由于水泥硬結后的顏色、強度與英國波特蘭島上的天然石材類似，故稱為“波特蘭水泥”，即普通硅酸鹽水泥，最早用于泰晤士河底隧道建設中。法國、德國分別于1840年、1855年建設了水泥制造廠，隨后水泥在世界各地迅速推廣使用。

1849年，法國園丁約瑟夫·莫尼爾（Joseph Monier）將鐵絲與混凝土結合，制作了花盆，解決了混凝土抗拉強度低的問題。此后他又陸續發明了鐵筋混凝土管道、水箱、幕墻板等，并在1875年設計了第一座鋼筋混凝土橋（Chazelet Bridge）。法國工程師弗朗索瓦·埃納比克（Francois Hennebique）受其啟發，將這種材料推廣至建筑結構領域，于1892年發明了全套鐵筋混凝土建筑建造系統（圖20）。至此，開啟了鋼筋混凝土結構領域的探索與研究。1888年，美國工程師杰克遜（P. H. Jackson）提出了預應力混凝土概念，但最初的嘗試并不成功。1928年，法國工程師斐斯奈特（E. Freyssinet）提出必須采用高強鋼材和高強混凝土，以減少預應力損失的影響，并率先采用了極限強度為1 725 MPa的高強鋼絲。之后，他和麥格奈爾（G. Magnel）分別發明了錐形錨具和麥氏楔形錨具，用于后張法預應力工藝?；粢翣枺‥. Hoyer）研究出了不靠錨具的先張法預應力工藝。1950年，國際預應力混凝土協會FIP成立，借戰后重建的機會，預應力混凝土結構大量代替鋼結構，推動了其理論和技術的蓬勃發展。1956年，林同炎完成了經典著作《預應力混凝土結構設計》一書（圖21），提出“荷載平衡法”理論。

中國最早于民國時期開始使用鋼筋混凝土結構，但其結構計算方法基本來源于西方國家，采用容許應力法進行計算分析。這種方法將結構材料當做理想彈性體，根據線彈性理論，計算不同荷載下結構應力，并規定構件的任一截面上的各點應力σ不大于材料容許應力[σ]。此法雖然公式簡單、實用方便且易于掌握，卻忽視了材料具備的塑性能力，鋼筋混凝土構件中的兩種材料都具有一定程度的塑性能力，因此，采用上述方法進行計算與設計時，難免有不合理之處。至20世紀50年代，受蘇聯規范HNTY 123—55影響，采用三系數（荷載的超載系數、材料的均質系數和構件的工作條件系數）按三種極限狀態（強度、變形和裂縫）進行設計。20世紀60年代初期，在基本按照蘇聯規范HNTY 123—55的基礎上，頒布了《鋼筋混凝土結構設計規范》（草案），確定了我國混凝土結構設計的基本模式。20世紀60年代中期，修訂和頒布了BJG 21—66《鋼筋混凝土結構設計規范》，核心內容仍參照蘇聯規范的規定，按多系數極限狀態計算。1974年，頒布了TJ 10—74《鋼筋混凝土結構設計規范》，內容受蘇聯規范的影響仍較大，采用綜合安全系數的計算方法。1991年，頒布了第一部基于自主科研、具有鮮明中國特色的GBJ 10—89《混凝土結構設計規范》，采用基于可靠度理論的概率極限狀態設計方法。2002年，頒布了修訂后的GB 50010—2002《混凝土結構設計規范》，繼續補充和完善基本設計方法，從構件計算向結構設計過渡，增加了結構分析內容，引入了混凝土本構關系及多軸強度準則，適度提高結構安全度設置水平及材料強度等。2011年，頒布了修訂后的GB 50010—2010《混凝土結構設計規范》。

三、結構設計與計算技術發展史概述：從定性判別到定量分析的轉變

（一）建筑結構設計與計算技術的起步與探索階段

對于建筑結構的設計與計算，東西方國家在早期工程實踐中便有所體現，但這些建筑結構的設計大多停留在定性判別與經驗總結，還未涉及較為精確的定量判別，尚屬起步與探索階段。

中國自古以來，便注重匠人精神，建筑的營造之法也由一代代工匠心口相傳。建筑結構設計與計算，從中國建筑史上若干著作中便可窺見一斑。北宋時期由李誡編撰的《營造法式》（圖22），對建筑設計、施工用料進行了規定，其中：“凡梁之大小，各隨其廣分為三分，以二分為厚”，即梁的高寬比為3∶2，這種構件截面尺度比例受力性能較佳。清雍正1734年刊行的《工程做法則例》（圖23）中記載：“凡里金檁以步架四份定長短。如步架四份深一丈四尺，即長一丈四尺。外加一頭交角出頭分位，按本身之徑一份，又加柱徑半份，得通長一丈五尺一寸五分”，其經驗判別暗含了模數化設計思路以及結構構件的截面設計。

西方學者、建筑師也有對結構設計計算的定性判別與方法總結：西班牙著名建筑師安東尼奧·高迪（Antonio Gaudi）在設計圣家族大教堂時，采用懸鏈逆吊法（圖24），獲取了合理受力下拱結構的空間形態;達·芬奇（Leonardo da Vinci）在其手稿中研究并討論了柱所能承受的荷載大小;伽利略（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）在其《關于兩種新學科的對話》中研究了固定端懸臂梁的承載能力問題;馬略特（Edme Mariotte）重新進行了伽利略的懸臂梁試驗，由于在截面上采用的平衡條件不同，故結果也產生了偏差;雅克比·伯努利（Jacob Bernoulli）開展了關于梁的研究，即如今的伯努利梁理論。這些對于結構選型、材料力學方面的研究，奠定了之后混凝土結構以及鋼結構在建筑結構設計計算上的發展。

（二）建筑結構設計與計算技術的發展與成熟階段

19世紀初期，隨著建筑工業化發展，人們開始設計各類大規模工程結構，提出了對其進行精確分析與計算的需求。工程結構的分析理論與方法開始獨立出來。1826年，法國的納維（Claude-Louis-Marie-Henri Navier）提出求解超靜定結構問題的一般方法。1847年之后的數十年間，學者們采用圖解法、解析法等研究靜定桁架結構的受力分析，奠定了桁架理論的基礎。19世紀中期，結構力學開始成為一門獨立學科。1864年，英國麥克斯韋（James Clerk Maxwell）創立了單位荷載法和位移互等定理，并用單位荷載法求出了桁架位移，得出求解超靜定問題的方法[10]。

20世紀初期，大量學者對動荷載下梁的動力學理論和自由振動及受迫振動進行了研究。由于航空工程的發展，促進了對薄壁結構和加勁板殼的應力和變形分析，以及穩定性問題的研究。1914年，德國的本迪克森（A. Bendiksen）開創轉角位移法，以解決剛架和連續梁問題。20世紀20年代，從試驗和理論分析兩個層面對動荷載進行了研究，疲勞問題、斷裂問題及復合材料結構問題先后進入人們的研究視野。至此，結構的設計與計算還停留于二維框架層面。到20世紀中葉，電子計算機和有限元法的問世，使得大型結構的復雜計算成為可能，結構力學的研究與應用從二維分析轉向三維計算。

傳統結構分析與手工計算書在當下被多種多樣的結構分析計算軟件所替代，如：PKPM、盈建科結構設計軟件、廣廈結構設計軟件、ETABS、SAP2000、ANSYS、ABAQUS、Midas等，為當代復雜結構體系的設計與計算提供了便捷（圖25—圖27）。除了對結構的精細化建模與數字計算外，還常結合相關結構試驗開展分析。為測定材料物理力學參數，為理論計算與構件設計提供基礎而進行的材性試驗;為獲得構件受力、位移、撓度、裂縫寬度、破壞或失穩形態等進行的構件試驗;為確定結構線性動力特性以及結構非線性性能而進行的抗震試驗;為確定復雜高層建筑體型系數、測定風荷載作用下建筑的整體受力與風振響應等進行的風洞試驗;為了解重復荷載作用下結構的性能及其變化規律而進行的疲勞試驗等，針對不同結構設計與計算出現的問題，選擇相應的試驗，有助于掌握結構工作性能的相關參數，確定結構對于使用要求的符合程度，檢驗和發展結構計算理論。

四、建筑結構技術發展史的教學框架梳理

基于上述對建筑結構技術發展史教學內容的研究，大致勾勒出了教學綱要（圖28），同時根據實際教學情況對教學模式進行優化，不局限于所涉及的課堂講授內容，還應將教學活動適當擴展、延伸（圖29）。

在課前，選取較為經典的讀物作為切入點，如《中國建筑史》（潘谷西）、《外國建筑簡史》（劉先覺，汪曉茜）、《現代建筑理論》（劉先覺）、《Building the Future》（Pfammatter Ulrich）等中外讀物，從建筑及其設計視角，梳理不同歷史時期、不同結構類型的建筑的結構技術，并采用文獻閱讀、小組討論等方式，對感興趣的話題展開深入研究。隨后，進入課程主體即教師講授，該部分包含但不限于上文中梳理的教學綱要與內容，由于課程時長等客觀因素，在課堂講授中著重以時期線索、材料線索、案例線索等方式展開，首先對某一類型結構的發展脈絡作概述，而后以重要建筑案例為切入點，探討該類建筑結構技術在不同歷史背景條件下的變化與發展，對這類建筑結構在當下的應用及其發展前景進行探討，串聯起某類建筑結構技術從過去、到當下，再到未來的整體發展脈絡。最后，以小組的形式（2～3人為宜）就前兩階段中感興趣的某一點或幾點展開研究，并以一定的形式進行展示匯報，不限于演示文稿、影音視頻等，可在組間交流匯報，達到組與組之間相互學習的目的，最終實現對建筑學碩士研究生的培養。

不難發現，在教學框架中，教師在整體教學時長中僅占30%～50%。作為碩士研究生課程，更多應強化學生中外文獻的閱讀能力、知識內容的梳理能力、學術研究的探索能力、團隊協作的溝通能力、多元材料的表達能力等。相較于本科生的單方面傳授知識，應著重培養學生自主學習與探索的主觀能動性，教師在此過程中作為第三視角下的引導與觀察者身份，在教學綱要與內容上已對建筑結構技術發展史的特征進行了梳理，短時間的課堂教學無法面面俱到，只能勾勒出關鍵脈絡與基本框架。課堂講授中不一定完全遵循“發展脈絡→案例切入→應用前景”（過去—當下—未來）的固定程序，可依據學生課前閱讀完成情況，在課后匯報中發散學生的思維，采用不同的形式進行匯報，充分挖掘學生的科研潛力。

五、結語

通過時間與材料兩條線索對建筑結構技術發展史進行了簡要概述，初步展示了建筑結構發展史的脈絡與發展，并形成了建筑結構技術發展史的教學框架。分別從古代建筑結構的發展史、近現代建筑結構發展史、結構設計與計算發展史三部分展開，其中穿插以中國為例的東方國家與西方國家在不同歷史時期下建筑結構發展的脈絡，并通過典型案例增進學生對其的理解。

（1）在古代建筑結構的發展史概述中，對東西方建筑結構材料選用及其內在動因進行了分析，分別就以木材為主要結構材料的東方建筑與以石材為主要結構材料的西方建筑結構體系發展與演變進行了簡要論述。建筑材料的選用與當地文明發源地地理特征、建筑營造理念、材料特性等綜合因素有關，由其材料特性間接影響到建筑結構體系的選擇與演變，并影響建筑材料與結構形式的發展。

（2）在近現代建筑結構發展史概述中，就砌體結構、鋼結構與鋼筋混凝土結構這三大結構類型從材料簡述、建造演變、國內進展、典例列舉、規范完善等方面作了概述。無論是霍夫曼窯的引進、軋制鋼技術的引入，還是鋼筋混凝土材料的引入、鋼結構與鋼筋混凝土結構技術規范的學習，外來文化與建造工藝在一定程度上對我國建筑結構的發展有著深遠影響，隨著我國經濟實力水平的提高，在此基礎上發展并形成了適應于我國發展的建筑結構相關設計方法與技術。

（3）在結構設計與計算技術發展史概述中，突出結構設計與計算從定性判別、經驗積累到定量分析、科學研究的轉變。對結構的設計與計算在早期工程實踐中便體現出來，但這些建筑結構的設計大多停留于定性判別與經驗總結，尚屬起步與探索階段。19世紀之后，從理論層面開展了若干關于結構計算與設計的研究。20世紀中葉，電子計算機和有限元法的問世，使得大型結構的復雜計算成為可能，其研究與應用從二維分析轉向了三維計算，并發展形成不同目的的結構試驗，以進行結構分析與計算驗證。

（4）本文形成的建筑技術發展史概況及教學框架從學科角度存在多學科交叉的特性，將建筑學中設計為主的思想、結構學中理性為主的觀念、歷史學中人文等因素相融合，與單純講授建筑結構理論不同，從一種更為全方位的視角反觀建筑結構技術的發展，有助于學生認識建筑結構技術的發展脈絡，厘清建筑結構技術發展流變中的科學原理，思考未來建筑結構技術的發展趨勢。同時與中國建筑史、外國建筑史的理論構架也有所區別，在論述歷史的同時強調結構在其中的影響與作用，有助于激發學生對于建筑結構知識的興趣，增強學生的創新意識，促進知識的交融貫通，培養學生全面、動態分析問題的能力，并逐步形成建筑技術史系列教學活動中的一個重要分支。

以上概述成果及教學框架為高等建筑院校建筑學專業結構課程教學提供了一種全新視角，同時也為建筑技術發展史系列教學體系的完善、為傳統建筑學專業教學注入了新活力。所舉之處難免舉一漏萬，但仍可向學者、讀者提供一種建筑學教學視角、一種建筑結構技術發展史的教學方法、一種建筑與結構并行設計的思維模式。

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Abstract： As a part of the teaching system of architecture and civil engineering， building structure has always focused on teaching structural concepts and principles to students with an engineering mindset. While the history of the development of building structure technology is combined with historiography to show students the whole process of its dynamic development. It not only covers the explanation of the basic principles of different types of structures， but also involves in-depth interpretation of multiple perspectives such as material selection， invention， historical figures， system construction and regional culture. The course of development history of building technology， which has been offered by the Institute of Building Technology and Science， School of Architecture， Southeast University， for master students in recent years， is taken as an opportunity. Based on the results of the teaching exploration of the course of development history of building structure technology， combined with the relevant literatures and knowledge， the lineage of the development history of building structure technology is integrated. It provides a new perspective for teaching structural courses to students in higher architecture schools， completes the series of teaching system of the development history of building technology and injects the vitality of the new era.

Key words： building structure technology; overview of the development history; teaching framework

（責任編輯 梁遠華）