建筑的結構設計中概念設計分析

1、<p>　　建筑的結構設計中概念設計分析</p><p>　　摘要：隨著經濟的飛速發(fā)展和人們生活水平迅速的提高，人們對建筑結構設計提出了更高的要求。在建筑行業(yè)運用概念設計，能夠正確的處理建筑結構設計中遇到的諸多問題，使建筑的設計更加符合人們的生活要求，發(fā)揮更大的價值。本文就建筑的結構設計中概念設計進行了簡要分析。 </p><p>　　關鍵詞：建筑工程；結構設計；概念設計 <

2、;/p><p>　　中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著我國社會經濟的繁榮發(fā)展，建筑行業(yè)的規(guī)模不斷擴大，對建筑結構設計水平的提高也越來越重要。在經濟全球化的新形勢下，我國的建筑設計應該跟上時代的腳步，然而傳統(tǒng)的建筑結構設計比較單調，缺乏創(chuàng)新，不能夠適應當前的發(fā)展需求。因此，將

3、概念設計應用到建筑結構設計中尤為重要， </p><p>　　一．建筑結構概念設計的原則 </p><p><b>　　1.全面考慮原則 </b></p><p>　　結構概念設計時，首先根據建筑的要求，保證結構方案的合理化。結構選擇時應結合當地固有的自然條件和人文條件（如氣候、文化背景、地質條件等）、地表結構類型及荷載情況、相鄰建筑物的影響、

4、施工條件限制等多種因素進行綜合分析，最后提出合理的方案。 </p><p>　　2.使用科學的計算簡圖 </p><p>　　對簡圖進行計算是結構計算中的基礎，選擇恰當的計算簡圖是保證結構設計安全的重要條件。計算簡圖應有相應的構造措施來保證，建筑結構實際的節(jié)點不可能是純粹的鋼節(jié)點或者是鉸接，但是其存在的誤差必須嚴格限定在設計允許范圍之內。 </p><p><

5、b>　　3.功能協(xié)調原則 </b></p><p>　　結構概念設計時，應盡可能做到建筑、結構、設備和施工手段的功能協(xié)調，結構各個構件的受力相互協(xié)調，共同承擔自重及外部荷載，從而取得盡可能大的效能和效益。例如，在結構和建筑功能協(xié)調方面，要做到建筑體型和結構體系相協(xié)調，建筑使用和結構布置相結合等。從結構受力和變形分析看，要盡可能利用結構的對稱性、變形的連續(xù)性和協(xié)調性。 </p>&l

6、t;p><b>　　4.優(yōu)化選型原則 </b></p><p>　　結構概念設計歸根到底是確定主體結構體系和結構布置，優(yōu)化結構體系的前提是掌握各類基本構件的特征，根據環(huán)境、使用、建筑和荷載實況優(yōu)化選擇合適的基本構件，擇優(yōu)選用抗震和抗風性能好且經濟合理的結構體系。優(yōu)化結構布置是在滿足使用要求和建筑意向的前提下優(yōu)化主要受力構件的布置，重要的原則是平立面宜規(guī)則、對稱，具有良好的整體性，要保證

7、構件既有必要的抗震承載力與剛度，又擁有良好的承受非彈性變形的能力。 </p><p>　　二．概念設計在建筑結構設計中的重要性及應用 </p><p>　　1.概念設計在結構設計中的重要性 </p><p>　?。?）概念設計改變了計算機設計中的不足之處 </p><p>　　在建筑結構設計方案的設計過程中，計算機設計有一定的局限性，它不能夠

8、完成方案的初步設計。在結構設計中，計算機技術得到了廣泛的應用，但是計算機設計容易給設計師一種錯覺，會使設計師感覺計算機程序的應用非常簡單，從而過分的依賴計算機軟件，減少了結構概念的學習，自身的設計能力逐漸下降。有些設計師就習慣將分析程序用到設計過程中，卻不知計算機設計是把雙刃劍，如果選擇正確的軟件會提高設計效率，一旦選擇了錯誤的軟件就會導致結構設計出現問題，這種潛在的問題會隨著時間的增加而突顯出來。為了彌補計算機設計的不足之處，就需要應

9、用到概念設計，設計師需要加強結構概念的學習，做到清楚的掌握有關結構概念，并且根據所學的內容去選擇最佳結構方案。 </p><p>　?。?）概念設計使結構設計更加完美 </p><p>　　結構概念是設計師必須掌握的，它能夠帶給設計師清晰的思路和全新的靈感，在保證正確設計原則的前提下，避免了定性錯誤、概念混亂等問題。另外，在發(fā)現技術問題時，如果能夠將概念設計完全掌握，就可以對問題進行原因分

10、析，從而及時的解決有關問題。在現行的《建筑結構設計統(tǒng)一標準》中，就提到了概念理論，制定了以它為基礎的結構極限狀態(tài)設計準則，相對比以往的設計方法，這種方法更具先進性，使結構設計方案更加科學、合理?？傊?，將概念設計應用到建筑結構設計中，提高了設計方案的可靠性，使設計成果更具創(chuàng)造性，結構設計方案更加完美。 </p><p>　　2.概念設計在結構設計中的具體應用 </p><p>　?。?）概念

11、設計在抗震設計中的應用 </p><p>　　在進行抗震設計時，我們大多是通過初定的尺寸及砼等級，來進行結構剛度的計算，然后再根據剛度推出地震力，最后再依據地震力算出配筋的數量。眾所周知，地震力、配筋數量及結構剛度三者是成正比的，地震力越強大，配筋數量就越多，結構剛度也就越強。反之，配筋數量越多，結構剛度越強，地震力也會越強大。從這一關系中可以看出，用增加配筋數量的方法，反而起到了增強地震力的效果，不能算作一個好

12、方法。而將概念設計思想運用到抗震設計中，就會是設計思路進一步拓展，它改變了傳統(tǒng)單一的思考模式，采用了降低作用效應的新思路，為進一步提高抗震設計做出了貢獻。例如隔震消能的方法，這種方法的研究就運用了概念設計思想，我們可以在基礎和主體間設隔震層，或者在建筑頂端放置“反擺”，通過這些有效的措施來降低了地震力。 </p><p>　?。?）概念設計在方案選擇中的應用 </p><p>　　在方案的

13、選擇中，要將概念設計思想運用其中，從而保證方案選擇的合理性。在基礎方案的選擇中，我們應該綜合地質條件、結構類型、荷載分布情況、施工條件等多方面因素進行考慮，從而選擇出最佳基礎方案。在基礎設計過程中，也要用到概念設計思想，應依據地質勘察報告進行設計，倘若沒有報告，要自己調查有關資料，明確建筑場地的地質情況等，只有具備足夠的信息量才能使設計更準確，值得注意的是:在同一個結構單元中，不能夠運用其它結構體系。另外，在設計中，應該充分的發(fā)揮地基的

14、潛力，有必要的話還要進行變形驗算。 </p><p>　?。?）概念設計在電算分析中的應用 </p><p>　　隨著信息化時代的到來，計算機技術得到了更廣泛的應用，建筑結構設計中也應用了計算機技術。雖說計算機設計給設計人員減輕了工作負擔，但是由于多方面因素，計算機軟件本身存在一定的問題，不同的軟件情況也不相同。因此，通過計算機軟件計算出來的結果會出現錯誤，倘若使用不同的軟件，其計算結果也

15、存在差異。針對這種情況，就需要將概念設計應用到電算分析中，在通過計算機軟件得出結果后，結構設計師要憑借自身掌握的專業(yè)知識和多年的實踐經驗，來進行電算結果的判斷，從而保證計算結果的準確性。 </p><p>　　三．概念設計中應注意的問題 </p><p>　　1.準確把握剛性設計 </p><p>　　在建筑結構設計中，合理的確定建筑物的剛性是非常有必要的?？傮w來講

16、建筑物的剛度不能太大，也不能太小，結構設計師要根據具體的情況，進行準確的把握。建筑結構的剛性太大，其自身的自振周期就短，在地震中比較容易傳遞能量，從而給建筑物帶來較大的破壞，并且造成大量的材料浪費，增加建造的成本。剛性太小的話，建筑物表現比較柔，在地震中比較容易變形，影響其整體的強度和穩(wěn)定性。 </p><p>　　2.注重整體破壞機制 </p><p>　　建筑物設計時，考慮的破壞機制有

17、樓層和整體破壞機制。設計人員在設計時要注重整體破壞機制，避免樓層破壞機制的發(fā)生。一般出現樓層破壞說明在設計的時候，對細節(jié)問題考慮不周全，一些部位沒有發(fā)揮其承載能力。因此設計人員應將設計的重心放在實現結構的整體破壞機制上，這就需要在適當的位置布置塑性鉸，并準確的把握其出現的順序等要點。 </p><p>　　3.注重等強度和耗能設計 </p><p>　　在建筑物抗震結構的設計中，要認真考慮

18、設計的原則，避免由于考慮的不周造成建筑物局部出現缺陷，在水平作用下造成承重結構的提前垮塌。因此，在設計時，一定要注重建筑結構的等強度設計。另外，在關鍵的部位還需要具有耗能的設計，只有這樣才能減弱地震能量造成的破壞。 </p><p><b>　　結束語 </b></p><p>　　隨著人們生活水平的提高，對建筑物的設計要求也會越來越高。在設計的過程中運用概念設計的理

19、念，通過不斷的創(chuàng)新和合理的分析，能夠達到減少資源浪費保障建筑安全的目的。概念設計的突出優(yōu)點將會受到越來越多人的青睞，它是建筑設計思想的提升，在不久的將來將會有更為廣泛的應用。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]于應平.淺議建筑結構設計中的概念設計[J].黑龍江科技信息，2009，(18). </p><p&