结构设计的思维模型——沉没成本

“真理追求者之所以感到幸福,是因为他们的追求过程终于获得了成功,而不是因为他们终于拥有了真理。” ——  马克斯·普朗克(诺贝尔物理学奖,创立量子力学)

△  海沧“东南燕都” 项目实景

©合立道设计集团
结构设计:土建设计一院
郭建斌  大白 等

00    芒格是谁

熟悉本号的读者肯定会发现,大白曾不止一次向大家推荐查理·芒格以及他的处世哲学。而老先生的履历,大白还未向大家分享过。查理·芒格(Charlie Thomas Munger,1924年1月1日—)美国投资家,股神沃伦·巴菲特的黄金搭档,伯克希尔·哈撒韦公司的副主席。

△  查理·芒格(左)与沃伦·巴菲特

他出生于美国内布拉斯加州的奥马哈(是巴菲特的老乡),至今(2021年)已经97岁高龄。过去的46年里,他与老巴联手创造了股票市场有史以来最优秀的投资纪录:伯克希尔·哈撒韦公司的股票账面价值以年均20%左右的复合收益率增长。这个收益看似并不起眼,比起A股市场上动辄一年十倍的“股神”好像差远了。但细算下来,该收益率令伯克希尔的股价在近50年的时间内上涨了4000多倍,这是令所有后来者都难以匹敌的伟大成就。有朋友可能好奇,当前伯克希尔A的股价是多少呢?每股390360 美元。

妥妥的一股一辆法拉利!那么,巴菲特是怎么评价他的“终生伴侣”的呢?我想提供几条“选择合伙人的建议”。请注意。首先,要找比你更聪明、更有智慧的人。找到他之后,请他别炫耀他比你高明,这样你就能够因为许多源自他的想法和建议的成就而得到赞扬。你要找这样的合伙人,在你犯下损失惨重的错误时,他既不会事后诸葛亮,也不会生你的气。还要寻找这样一个慷慨的人,他会投入自己的钱并努力为你工作而不计报酬。最后,这位伙伴还会在漫漫长路上结伴同游时不断地给你带来快乐。……全部符合我这些特殊要求的人只有一个,他就是查理。这恩爱秀的,大白给你满分。

01    建筑师查工

老先生除了在投资领域获得了巨大成功,兴趣爱好也非常广泛,而且凡事都讲求亲力亲为,且重视细节。最广为人知的是,自己设计了世界上最大的私人双体游艇;同时,作为慈善家,他亲自参与设计了所捐助的全部建筑物。我们查工对建筑师履历是非常看重的:
但凡以查理·芒格命名的建筑物,要求必须全程参与设计。

△  查工也要上工地

大白从网上找到了部分查工设计的项目,大家一起鉴赏下: ( 嗯,妥妥的是被投资耽误了的建筑师,不仅投资做的比大白好,建筑方案能力也比大白强。)

02    其人轶事

因其独创性的思想以及百科全书般的知识储备,老先生在江湖上倍受赞誉,所以外号也特别多。像是“行走的百科全书”、“职业书虫”、“当代的本杰明·富兰克林”等等,不一而足。

比亚迪总裁王传福是这么评价他的:人们常说查理是行走的百科全书,见面才知查理更是位富有洞察力的思想家,对科学技术的发展极具前瞻性,这些造就了他对企业和经济发展的独特见解。查理的睿智在字里行间直面扑来,给我们企业家、财富创造者深远的启迪和鼓励!

喜马拉雅资本管理公司董事长李录则说:查理可以说是“商才士魂”的最好典范。首先,查理在商业领域极为成功,他和巴菲特所取得的成就可以说是前无古人,后无来者。然而在与查理的深度接触中,我却发现查理本质上是一个道德哲学家,一个学者。他阅读广泛,知识渊博,真正关注的是自身道德的修养与对社会的终极关怀。与孔子一样,查理的价值系统内渗而外,倡导通过自身的修行以达到圣人的境界,从而帮助他人。与巴菲特相同,老先生从不吝惜于向大众分享自己独特的价值观与处世哲学。
在一系列公开的谈话和演讲中,他不是采用说教的方式,而是利用丰富的知识储备和深不可测的修辞天赋,通过幽默风趣的语言,用讲故事的手法,巧妙而又不失逻辑地表达自己的观点。与此同时,老先生还是非常有个性的一个人。不发言则已,一说话向来都是直言不讳的,常因看不惯某些事情而直接开怼。一个著名的案例是,在某次即席演讲中,当谈到互联网与科技给社会带来的好处与这些行业股票的投机恶果时,他曾说过这样的一句话:如果你把葡萄干和大便搅在一起,你得到的仍然是大便。大白真心佩服老先生的脑洞,是如何想出这样的例子,直到有人说他家的狗 偷吃了一整盒葡萄干……嗯~~艺术确实是源于生活而又高于生活的。 还有这么一个故事,在中文版《穷查理宝典——查理·芒格的智慧箴言录》扉页上,编者用老先生的口吻,写下了这么一句话:即使你的特立独行让你在人群中不受欢迎……那就随他们去吧。大白心想,这不像老先生的风格嘛,直到看到了英文原版才焕然大悟:To hell with them……

嗯嗯~~果然还是那个熟悉的味道……就算今年已经97岁高龄,遇到他想说的,开怼起来照样毫不含糊:

03     格栅理论

李录曾说,老先生的思想是独创性的,从不受到条条框框的束缚,也没有任何的教条。比如,他思考问题总是从逆向开始的:要想知道自己该如何幸福,那就研究什么东西给人生带来痛苦;要想在股市里面赚钱,就先研究别人为什么投资失败;要想企业做大做强,就先研究别家企业是如何倒闭的。这种思考方式对大白帮助巨大。继18年首次在《建筑结构》杂志上发表《高层剪力墙结构楼层层间位移角的控制策略》论文后,大白基于逆向思考的原则,写出了反向的优化策略。
该论文目前已被《建筑结构》杂志收稿待刊中,希望年内能刊出,与大家见面。

此外,在1994年南加州大学马歇尔商学院的演讲中,老先生提出了著名的“思维格栅模型”。他认为,广阔宇宙间的万物是一个相互联系着的整体,而人类的各个学科都只是从特定视角去探寻和了解它,像是盲人摸象般而难免有失偏颇。
他建议,应该把各学科经得起考验的理论形成思维模型,放置在头脑中构成一个思维框架,并将自己获得的直接或间接经验(比如阅读得到的经验)悬挂在框架上,以便将各种知识融会贯通,加深对现实世界的认知并有助于做出正确的决策。
他教导我们:要努力学习,掌握更多股票市场、金融学、经济学知识,但同时要学会不要将这些知识孤立起来,而要把它们看成包含了心理学、工程学、数学、物理学的人类知识宝库的一部分。用这样宽广的视角就会发现,每一学科之间都相互交叉,并因此各自得以加强。一个喜欢思考的人能够从每个学科中总结出其独特的思维模式,并会将其联想结合,从而达到融会贯通。据说,这样的模型共有100多个。大白能力有限,无法像老先生一样融会贯通,信手拈来。只能模仿老先生的方法,通过学习大量思维模型,来提高自己的决策能力。可是,单纯的学习难免过于枯燥了,大白想到自己在工作中曾遵循思维模型的建议,解决过不少实际问题,故打算学以致用,并分享给大家。至此,背景信息已经介绍的差不多了,让我们来看第一个思维模型。

04    沉默成本思维模型

在经济学中,沉没成本(Sunk Cost)指的是因过去的决策已然发生了的,而不能由现在或将来的任何决策改变的成本。简单说来,就是过去已经投入的支出(如时间、金钱、精力等),不管你现在做什么样的选择都已经没有办法收回了。
既然无法收回,从理性角度来说,当下做决策时应忽略它,不应受其影响。
然而在现实生活中,它会极大地干扰人们的决策与行为。举个例子,比如说你到一家设计院实习三个月后,到了该签订合同的时间。虽然心里面觉得这家公司不太理想,不想长期工作下去,但又觉得自己已经努力了那么久,放弃后换一家公司重新再来又太可惜了,所以选择留下来做自己并不喜欢的事情。
在这个例子中,签订合同的决策依据应该是这家公司是否适合自己、收入是否符合预期、职业发展前景如何等内容。三个月的实习付出已然是沉没成本,与当下的决策其实并不相关。大白参与设计本文开头的“东南燕都”项目时,也曾经犹豫和彷徨过,所幸了解过沉没成本思维模型,能够及时止损并更换结构设计策略,使项目得以顺利实施。

05    应用实例

该项目坐落于厦门市海沧区,总建筑面积7.3万平方米,主要功能为仓储物流,局部为办公用房,于2016年完成施工图设计。

大白主导了3、4#楼的结构设计。两栋楼的功能均为丙类仓库,其中3#楼共2层,带屋顶花园;4#楼共7层,建筑总高度约33m。

△  3、4#楼实施结构模型

方案的平立面造型独特,边跨带4层通高(约19m高)的架空区域,下方为入口大台阶。该造型导致5层及以上楼面存在约16.8m的大跨度框架,且角部还有近5m的悬挑。

△  5层结构平面示意

因项目各栋楼的功能主要为仓库,业主提资时,统一要求各栋楼的使用活荷载为15kN/m2,远超一般仓库的荷载。考虑到4#楼的总高度较高,初步计算时,大白优先考虑了少墙框架结构体系,并进行建模分析。

△  少墙框架模型

试算后发现,除了底部X向框架柱在地震下的倾覆力矩占比略超50%外,其余设计指标均能满足规范要求。但是,由于上部荷载较大,底部竖向构件的配筋非常大,超筋超的一塌糊涂,难以进行构件设计。

△  少墙框架首层配筋简图

从成本角度考量,大白又不能把所有构件都加上型钢。既然少墙框架方案没办法成立,那就试试框架-剪力墙方案吧。
所以,继续在平面内楼梯间区域设置闭合筒体,如下图所示:

△  框架-剪力墙中间模型

后续指标显示,地震下双向层间最大位移角远超剪力墙结构的限值要求,均小于1/1600,说明上结构部刚度巨大。由于核心筒吸收了大部分侧向力,故框架柱配筋不大,但筒内墙体配筋值较大,结构设计成本高昂。

△  核心筒边缘构件简图

况且,上部体系仍存在部分问题,X向倾覆力矩占比属于框剪范畴,但Y向已属于剪力墙结构,整体结构方案还需进一步调整。至此阶段,大白已经试算了10多个模型。

若未了解沉没成本对后续行为的干扰,大白可能就会继续加X向剪力墙,将上部结构体系确定在剪力墙结构上,钢筋也会硬配下去。但从理性角度来考虑,这些模型已经说明,先前的结构方案并不合理,若惯性增加X向剪力墙,不仅会影响建筑内部使用功能,整体结构成本也将难以控制。考虑到之前确定大跨度框架方案时,大白已经与业主配合过,将该区域的各层楼面活荷载降至5.0kN/m2。依据思维模型的建议,大白干脆一不做二不休,从控制结构成本与保证建筑效果两个方面,向业主与建筑专业寻求支持,将各层活荷载统一为5.0kN/m2,从而使得上部结构体系回到框架结构方案上。所幸该建议得到各方的认可,设计思路得以顺利实施。调整后的框架结构方案如下图所示:

△  框架结构定稿模型

值得一提的是,大白在19m通高框架的支座区域,增加了支撑框架柱的根数,用以降低大跨度框架在支座处发生构件失稳的概率。同时,在地下室范围内增设柱间联系剪力墙,以避免区域内桩基在倾覆弯矩作用下出现上拔力(如上图所示)。

06    现场实景

上述结构方案顺利通过施工图审查,且施工过程较为顺利,并于2018年完成竣工验收。大白把施工过程的实况以及项目竣工实景分享给大家。

经济学家薛兆丰在《薛兆丰经济学讲义》中曾提出:沉没成本不是成本!大白则以为:沉没成本若能换回经验,那还是有所价值的!

07    作者简介

白若冰,高级工程师,国家一级注册结构工程师;曾在《建筑结构》杂志上独立发表论文;一线结构工程师,从事结构设计工作15年+,一注执业10年+;擅长剪力墙结构分析及优化、复杂公建分析以及精细化设计等内容。

构思结构,关注于一线结构工程师的工作难题。旨在把结构理论和工程实践相结合,让结构模型不再难调。希望更多志同道合的伙伴们点击关注,共同前行!

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THE END
希望你这辈子,用尽一生,只求一次,燃尽自己,轰轰烈烈的爱我一次。
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