前言
我国自《建筑抗震设计规范》GBJ 11—1989提出抗震概念设计的概念以来，工程界对于抗震概念设计已是耳熟能详的了，但“熟知的东西所以不是真正知道了的东西，正因为它是熟知的”[1]。目前工程和学术界关于这一议题著书立说者不在少数，但大量的文献只是对工程概念及概念设计的某些侧面进行阐述，对工程概念的本质属性、本质内涵的揭示还不够充分、也不够彻底，尤其是概念设计的实际操作层面的人为干扰还比较多，具体来说存在以下几方面的问题：
一是概念设计的“概念”的来源问题。概念设计的“概念”是人脑中或规范中（书本中）固有的，还是随实践不断产生、不断发展的？是单一来源还是多重来源？是单一因素还是多重因素、多环节、多方面的综合？本书的第二章从逻辑与历史的统一的角度对此展开了系统的论述。这一章主要有两方面的内容：一是系统梳理近40多年来国际上比较典型的23次大地震的特点、震害及对抗震设计的启示；二是在总结震害经验的基础上，结合文献资料，系统阐述结构抗震设计的基本要求、合理的屈服机制、延性概念的具体内涵，介绍了根据延性的要求工程界构筑的延性框架、延性剪力墙的基本内涵及相应的设计要求，是马克思提出的“从具体到抽象，再由抽象到具体”辩证方法的具体体现。
二是概念设计的“概念”是具体的还是抽象的？是固定的还是可以随工程的变化而相应变化的？是约定俗成的还是基于严格的理论并有明确内涵的？本书的第三章阐述了概念的主观性和客观性、概念的抽象性和具体性、概念的确定性和灵活性以及概念是普遍性与特殊性的对立统一。第三章和第一章是本书的核心内容。在第一章详细阐述概念设计是工程设计工作哲理化、学理化和工程哲学实用化的具体体现的基础上，第三章系统阐述了经典著作中关于概念本质属性的哲学内涵，又以具体的工程实例对这些哲学内涵进行阐释，第三章和第一章既具哲理性，又兼具工程内涵的深刻揭示，通过工程概念与哲学概念的对偶阐述，有助于读者深入理解概念属性的哲学内涵，同时对工程概念及概念设计有更全面而深刻的认识。
三是概念设计的“概念”与工程建设经验的关系。工程概念是工程建设经验的理论性总结和提升，因而工程概念不等同于工程建设经验，而是对经验的超越——“砌墙的石头，后来者居上”。
四是概念设计的“概念”与工程建设理论的关系。工程概念与工程建设理论都是对工程建设经验、工程建设规律的理性总结与提升，两者是一体两面，各有侧重但缺一不可。
五是概念设计的“概念”与工程理论分析模型的关系。模型诠释了工程概念的内涵，而概念是建立模型的依据，它既深化了模型内涵又阐释了模型的作用和意义。本书的第四章着重分析了工程概念与工程建设理论、工程概念与工程理论模型的关系。这一章强调真理是过程，理论（含概念）与实践的一致，是需要从肯定到否定，再由否定到否定之否定（新的肯定）不断反复的过程，因而现阶段理论的准确性、可靠性只是模型意义上的准确可靠，而工程概念与工程计算理论是“对生互补”和“交织一体”的关系。本章说理详尽，内容贴近初学者，其中关于钢筋混凝土梁板计算理论、计算模型的讨论，尤其是关于钢筋混凝土双向板裂缝宽度验算问题的讨论，澄清了工程界对这一问题的模糊认识，有一定的针对性。这也标志着，概念设计不仅是抗震设计的概念设计，结构设计全过程、各环节都需要概念设计。
六是概念设计的“概念”与抗震构造及构造措施的关系。抗震构造及构造措施往往是工程概念的直观表述，工程概念有助于分析构造及构造措施的合理性、针对性，是促进构造及构造措施不断完善的推动者（助产婆）。本书的第五章对这一问题作了详细的论述。这一章关于钢筋混凝土早期收缩裂缝的文献详细梳理和概念阐释，是作者实际工作经验的系统总结，有一定的针对性，期望运用概念设计的方法来解决经常困扰钢筋混凝土结构设计和施工的早期收缩裂缝问题，是概念设计应用范围的拓展和概念的延申。
七是概念设计的“概念”与概括、掌握和运用概念的“人”的关系。工程概念可以说是工程师共同体、工程界的集体智慧与理性能力的综合与总和。它不是个人的经验、能力与理性思维能力的综合与总和，但它又寓于个人的经验、能力与理性思维能力的综合与总和之中，并因运用者对概念的理解的不同而产生“变味”：“一千个人眼中有一千个哈姆雷特”（There are a thousand Hamlets in a thousand people's eyes.），不同的人对工程概念有不同的理解是很正常的。这一部分内容在后记中作了简述。
1850年12月26日，《旧制度与大革命》的作者托克维尔从索伦托给他的朋友居斯塔夫·德·博蒙写信，信中吐露出作者选择主题的苦恼：“如你所知，很久以来，我一直在酝酿写作一部新著。我思量再三，假如我要在这世界上留下一点印记，立言比立功更好……因此，我一边穿越索伦托的群山，一边开始寻觅主题。……然而这次，主题以崭新的看来更可以接近的形式出现在我面前。我想，不必去写帝国的历史，而需设法说明和使人明白构成这个时代链条的主要环节的那些重大事件的原因、特点、意义。这样，事实的叙述不再是本书的目的。可以说事实只是我头脑中的全部思想所依据的牢固而连续的基础，这些思想不仅涉及这个时期，而且涉及此前和此后的时期，涉及它的特点，涉及完成帝国的那位卓越人物，涉及由他给法国大革命运动、国家命运以及整个欧洲命运昭示的方向。因此这书可能很短，也许一卷或两卷，但很有趣味，并且可能很重要。我在这新范围上绞尽脑汁，带几分兴奋地发现许多开始时没引起我注意的各种看法，这一切还只是在我脑际飘动的云影。”可以说，托克维尔的苦恼也是我写作本书的苦楚：选择主题，即怎样选择概念设计的主题？
1850年12月15日，托克维尔写给路易·德·凯尔戈尔莱的信更清晰地透露了他的写作意图，以及从事写作所经常遇到的现实问题和写作时不得不面对的苦恼。他说：“我觉得我真正的价值尤其存在于这些思想著作中；我擅长思想胜于行动；假使我能在这世界上留下点什么，那就将是我的著作，而不是对我的功绩的回忆。过去的十年中，我在许多方面都一无所获，但这十年给了我对人事的真知灼见和洞察精微的辨别能力，并未使我丢掉我的才智素有的透过众多现象观察人事的习惯。因而我自认为比起写《论美国的民主》时更能处理好一个政治学专著的重大主题。但是选择哪个主题呢？成功机会一半以上就在选题，不仅因为需要找一个公众感兴趣的主题，尤其因为需要发现一个能使我自己也为之振奋并为之献身的主题。我是世上最不能违背自己的精神与趣味向上爬的人；当我从自己的所作所为中得不到欢乐时，我觉得我简直连个庸才都不如。因此几年来我经常在寻求我可以着手哪个主题，但是一无所获，没有能使我满心欢喜或着实使我动心的主题。”我的实际感觉与这段话表达的意思很相似，看来人心真的是相通的。自2018年11月出版社约稿以来，虽说“工程师成长笔记丛书”[2]这一题材本身还是比较切合我的写作方向的，可是在一年多的时间里没能动笔的根本原因在于一直苦于没能找到“能使我满心欢喜或着实使我动心的主题”来贯彻写作意图，曾有放弃写作的念头。还是托克维尔说的好，他说：“然而，青春逝去，光阴荏苒，人届成年；人生苦短，活动范围日蹙。百般思绪，也可说所有这些心神不安，在我所处的孤独境地，自然而然地促使我更加严肃、更加深入地再度寻求一部书的主题思想。……我只能考虑当代主题。实际上，公众感兴趣我也感兴趣的只有我们时代的事。当今世界呈现的景象伟大奇异，吸引了人们太多的注意力，使之无法付出许多代价来满足有闲而博学的社会对历史抱有的那些好奇心。但是选择哪一个当代主题呢？最为新颖、最适合我的智慧禀赋与习惯的主题，将是对当代进行思考与观察的总汇，是对我们现代社会的自由评断和对可能出现的未来的预见。但是当我去找同类主题的焦点，主题产生的所有思想彼此相遇相联结的一点时，我却没有找到。我看到这样一部著作的各个部分，却看不出它的整体；我抓住了经纱，但是没抓住纬纱，无法织成布。我必须找到某个部分，为我的思想提供牢固而连续的事实基础。我只有写历史才能碰到它；潜心研究一个时代，对它的叙述使我有机会刻画我们时代的人与物，使我能把所有这些零散的画构成一副画面。……我越思考越认为要描述的时代必须选择好。至于时代本身，则不仅要伟大，而且要独特，甚至独一无二；可是时至今日，至少依我所见，它的再现都带有虚假庸俗的色彩。此外，它要把强烈的光线投向前一个时代与后一个时代。这肯定是对全剧作了最好的评价，最能使人对整出戏仁者见仁智者见智的法国大革命的一幕。我的疑虑不在选择主题，而在论述方式。”撰写本书时，我也存在“找同类主题的焦点”的困难：概念设计重在概念，还是重在概念的设计？概念设计的研究范畴是什么？为了表现当今世界“工程建设的伟大奇异，吸引了人们太多的注意力，使之无法付出许多代价来满足有闲而博学的工程界对概念设计抱有的那些好奇心”，我们需要对工程建设规律进行系统梳理和理论建构，但理论一旦涉及思维领域，“我看到这样一部著作的各个部分，却看不出它的整体；我抓住了经纱，但是没抓住纬纱，无法织成布”，这就是说概念设计是理论探索，还是实践经验总结？而且“我的疑虑不在选择主题，而在论述方式”，即怎么来表述概念设计？是作为思维规律来研究，将其划入工程哲学范畴，还是作为工程建设规律来研究，将其纳入工程建设研究范畴，哪个更合适？谁能告诉我？
托克维尔对朋友说，“我是想通过前面这番话使你明了我的心境，刚才我对你吐露的所有想法苦恼着我；但是现在仍然是一片黑暗，至多是半明半暗，看到的仅仅是主题重大，但并不清楚这广阔空间的种种事物。我多想让你帮我看得更清楚些。我自豪地相信我比任何人更能把伟大的思想自由带进这样的主题，对人物和事件毫无保留地加以不偏不倚地评说。因为对于人物，尽管他们曾在我们这个时代生活，我可以保证既无爱也无恨；至于名为宪法、法律、王朝、阶级的那些事物的形式，我不谈论其价值，只论我亲眼见到的它们的存在，避而不谈它们产生的效果。……就这种工作而言，这类倾向与天性是有用的，正如在事情涉及的不是评说而是介入人类事务时它们常常有害一样。”托克维尔对朋友诉说的苦恼，某种程度上我也有同感。
《战争论》的作者克劳塞维茨说：“如果某种活动一再涉及同一类事物，即同一类目的和手段，那么，即使它们本身有些小的变化，它们采取的方式是多种多样的，它们仍然可以是理论考察的对象。这样的考察正是一切理论最重要的部分，而且只有这样的考察才配称为理论。这种考察就是对事物进行分析探讨，它可以使人们对事物有一个确切的认识，如果对经验进行这样的考察，就能深入地了解它们。理论越是使人们深入地了解事物，就越能把客观的知识变成主观的能力，就越能在一切依靠才能来解决问题的场合发挥作用，也就是说，它对才能本身发生作用。”但是，“如果一个专家花费了半生的精力来全面地阐明一个本来是隐晦不明的问题，那么他对这一问题的了解当然就比只用短时间研究这一问题的人深刻得多。建立理论的目的是为了让别人能够不必从头整理材料和从头开始研究，而可以利用已经整理好和研究好的成果。理论应该培养未来的指挥官的智力，或者更正确地说，应该指导他们自修，而不应该陪着他们上战场，这正像一位高明的教师应该引导和促进学生发展智力，而不是一辈子拉着他走一样。”本书旨在引导工程师和未来工程师“自修”，而不是陪着他们进行工程建设活动。“如果从理论研究中自然而然地得出原则和规则，如果真理自然而然地凝结成原则和规则这样的晶体，那么，理论就不但不和智力活动的这种自然规律相对立，反而会像建筑拱门时最后砌上拱心石一样，把这些原则和规则突出起来。不过，理论所以要这样做，也只是为了要和人们思考的逻辑关系一致起来，明确许多线索的汇合点，而不是为了规定一套供战场上使用的代数公式。因为就是这些原则和规则，也主要是确定思考的基本线索，而不应像路标那样指出行动的具体道路。”[3]阐述工程概念以及概念之间的关系，就是要把“从理论研究中自然而然地得出原则和规则”“和人们思考的逻辑关系一致起来，明确许多线索的汇合点”，而不是为了规定一套供工程建设使用的代数公式。
就科学的严谨性而言，真理和谬误有时就像实数轴上的有理数和无理数，比邻而居；稍许的理解偏差就会造成是非颠倒的局面。而语言所表述的概念的灵活性与科学严谨性的不协调正是歧义产生的地方，是科学理解与科学传播的敌人。我30多年前开始学习建筑结构工程，上学期间曾有时不时的迷茫，也有不间断的执着，虽有三十余载的工程设计与科研工作经历，但目前对结构工程的某些方面，仍不得要领，尤其是怎样以确定性的工程设计技术指标处理工程中的不确定性、随机性与模糊性，以及计算与概念之间的关系等问题。近年来常想将诸般迷惑写出来，略疏胸中块垒，或有益于同辈及后进学子。遂决意付诸笔端，历时一年有余，始成此书且就工程概念始。然而，能力所限，本书只做引玉之砖，期待与大家共同探讨。唯愿我的点滴辛劳与自省、反思，能唤起人们关注工程概念之本源与演化的热情。
在本书即将出版之际，中国工程院任辉启院士特为本书写了序，对概念设计的内涵作了高度概括，为概念设计的合理运用指明了方向。在此，特表示衷心感谢！
2019年3月25日初稿
2020年8月15日改定稿
[1]《精神现象学》，商务印书馆，1960年，第20页。
[2] 最后出版社将此丛书更名为“总师大讲堂”。
[3]《战争论》第一卷，第98页。