導語：概念設計在結(jié)構(gòu)設計的作用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著時代的發(fā)展，傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設計方法需要適應新的發(fā)展形勢，緊跟時代步伐。為了避免過度依賴計算軟件的結(jié)果，使得筑結(jié)構(gòu)設計結(jié)果符合力學要求及規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)設計人員應將概念設計應用到具體的建筑結(jié)構(gòu)設計工作中，在提高設計水平同時提升建筑的安全性。本文對概念設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用進行了探討。

關鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設計；探討；概念設計

1概念設計

所謂概念設計，是指在工程中遇到一些難以作出精確力學分析或是規(guī)范中沒有明確規(guī)定的問題時，不通過具體的數(shù)值計算，而是對整體結(jié)構(gòu)體系與分部結(jié)構(gòu)體系之間的力學關系進行分析、結(jié)合結(jié)構(gòu)破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象，以及一些工程經(jīng)驗得出基本設計原則和設計理念，然后從整體角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細部措施的布置。之所以要強調(diào)概念設計的重要性，主要的原因是目前現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設計理論與計算理論還存在許多缺陷和不可計算性。例如在混凝土結(jié)構(gòu)設計中，對內(nèi)力的計算是以彈性理論為基礎的，而對于截面設計卻是以塑性理論為基礎的一種極限狀態(tài)設計方法。這兩者的不同導致計算結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)差之甚遠，正是因為有這種計算理論方面的缺陷才需要優(yōu)秀的概念設計來滿足結(jié)構(gòu)設計的目的。對于實際問題中許多無法計算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設計也是需要概念設計的理由之一。

2建筑結(jié)構(gòu)設計中運用概念設計的重要性

概念設計在建筑結(jié)構(gòu)的設計過程中發(fā)揮著極其重要的作用，它給設計師帶來了靈感，保證了建筑結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量，為設計工作賦予了新的活力。合理的運用概念設計這一理念能夠很大程度的提升建筑結(jié)構(gòu)設計的水平，促使設計人員能夠發(fā)揮出更好的作用和價值，使建筑結(jié)構(gòu)設計的最終效果得到提高。同時計算機設計中存在一些不足和缺陷，應用概念設計能夠有效地對這些不足進行彌補。設計人員在進行結(jié)構(gòu)設計時常常廣泛的使用計算機程序，然而這導致了設計人員對計算機過于依賴，忽視了自身對于結(jié)構(gòu)概念的學習和掌握，無形中降低了自身的設計能力。同時采用計算機進行結(jié)構(gòu)設計是有一定的限制的，導致初步設計的方案無法完成。然而還有很多設計師并沒有認識到計算機設計的雙面性，選擇合適的軟件來進行設計可以提高效率，相反的，如果使用的軟件并不合適反而會導致設計中的一些隱患，這些問題會隨著時間越來越明顯。所以，設計師需要深入學習理解相關的概念，熟練掌握應用概念設計，在設計時選擇科學合理的方案。同時在建筑結(jié)構(gòu)設計中應用概念設計還體現(xiàn)了一定的創(chuàng)新作用。比起對著建筑結(jié)構(gòu)設計標準和規(guī)范照本宣科的模式來說，相關設計人員可以根據(jù)自己的經(jīng)驗進行設計，避免了過于循規(guī)蹈矩的現(xiàn)象，合理應用概念設計能夠在較大程度上展現(xiàn)創(chuàng)新。應用概念設計還能使結(jié)構(gòu)設計的更加完善。因為設計師必須先掌握結(jié)構(gòu)概念，對其有充分的理解及認識，具有清晰的設計理念的設計師才能對如概念混亂這類問題進行較好的預防。如果能夠較好的掌握相關概念，那么在出現(xiàn)問題時，也能快速的找出其原因并且制定有效的解決方案，同時提升其結(jié)構(gòu)方案的可靠性。

3概念設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的具體應用

3.1在建筑場地選擇中的應用。對于建筑結(jié)構(gòu)設計來說相關場地的選擇是非常重要的，只有選擇了合適的場地，其后續(xù)的設計工作才能的到保障。對于建筑場地的選擇應該著重考慮以下幾點：需要考慮的首要因素是地形，不同的地形對建筑結(jié)構(gòu)有不同的影響和制約作用。因此，必須嚴格根據(jù)相應的建筑結(jié)構(gòu)設計要求，充分考慮各種因素的影響，最終選擇出進行該項工程最合適的地形。除此之外，地址問題對于建筑結(jié)構(gòu)設計也有很大影響，也是場地選擇中需要注意的一個關鍵問題，尤其是對于基礎結(jié)構(gòu)的設計。對于建筑場地的選擇，還應該考慮抗震性問題，這一點在現(xiàn)今社會的建筑設計中是非常重要的。要提升建筑的使用安全性能，必須使建筑結(jié)構(gòu)具有較強的抗震效果，要盡量避免將建筑建造在易發(fā)生地震的位置。3.2在基礎結(jié)構(gòu)設計中的應用。在整個建筑結(jié)構(gòu)設計中，基礎結(jié)構(gòu)設計是極為重要的一個環(huán)節(jié)，概念設計在這類基礎結(jié)構(gòu)設計過程中能夠發(fā)揮理想的效果。基礎結(jié)構(gòu)設計過程中的具體內(nèi)容中，對基礎結(jié)構(gòu)設計方案進行合理的選擇是最為重要的。設計人員要根據(jù)不同的基礎結(jié)構(gòu)要求和場地的地質(zhì)特點，選擇最為合適的方案來設計。基礎結(jié)構(gòu)類型主要有以下幾類：①獨立柱下基礎，在當前的建筑工程項目中獨立柱下基礎結(jié)構(gòu)是很常用的，它具有較好的均勻性和整體性，能夠較大程度的把上部建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的荷載均勻的傳遞到地下，提升其穩(wěn)定性；適用于多層框架結(jié)構(gòu)且地質(zhì)條件較好的場地；②條形基礎及筏形基礎，適用于層數(shù)高荷載大的高層建筑或者是層數(shù)較少、且地質(zhì)不太好的建筑；③樁地基適用于基礎持力層較深的各類建筑；④樁筏基礎，適用于地質(zhì)條件不好，持力層深的高層超高層建筑。3.3在結(jié)構(gòu)方案選擇中的應用。建筑設計中的核心是建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇。為了保證合理性和經(jīng)濟性，在選擇建筑結(jié)構(gòu)的設計的方案時也需要應用概念設計進行選擇。在選擇時，首先需建筑的平面特點及功能要求，根據(jù)現(xiàn)有的技術條件，選擇適合建筑的結(jié)構(gòu)類型，墻柱布置及梁板布置，合理設置豎向構(gòu)件，搭建符合力學要求的傳力路徑，以滿足概念設計的整體性要求。其次，要選擇合適的計算軟件，根據(jù)結(jié)構(gòu)方案進行多輪的設計優(yōu)化，選擇最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設計方案。將這種設計理念體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的設計中能夠很好地提升建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。3.4在建筑主體結(jié)構(gòu)設計中的應用。建筑主體結(jié)構(gòu)主要是要從整體上對整個建筑結(jié)構(gòu)進行設計，對于這種設計工作來說，對稱性和合理性是十分關鍵的，相應的這也要求設計人員必須對整體的結(jié)構(gòu)布置、傳力路徑、剛心、質(zhì)心進行合理的設計，而這些設計過程中就需要有概念設計的參與。在計算中，應著重從以下幾個參數(shù)整體來考慮計算結(jié)果的合理性：（1）剛度比：主要是控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性，避免豎向剛度突變，形成薄弱層。（2）位移比：主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性，以避免產(chǎn)生過大的偏心而導致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應。（3）周期比：主要為控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應以減小扭轉(zhuǎn)可能對結(jié)構(gòu)造成不利影響。周期比不滿足要求時，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度小于側(cè)移剛度，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應過大。（4）剪重比：主要為控制各樓層最小地震剪力，確保結(jié)構(gòu)安全性。（5）剛重比：主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)在風載或地震力的作用下發(fā)生整體失穩(wěn)。剛重比過小時結(jié)構(gòu)的剛度比起重力荷載較??；但剛重比也不宜過大，否則結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術指標是較差的。（6）層間受剪承載力比：控制豎向不規(guī)則性，以免豎向樓層受剪承載力突變，形成薄弱層。

4結(jié)語

綜上，應用概念設計來進行建筑結(jié)構(gòu)設計，不僅能夠提高建筑物的可靠性和安全性，還能夠一定程度上節(jié)約資源和能源，提升建筑結(jié)構(gòu)的設計水平。因此在建筑結(jié)構(gòu)設計中應用概念設計，這對于建筑結(jié)構(gòu)設計的進步和發(fā)展具有很大的促進作用。

參考文獻

[1]湯蘭.試論概念設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2014.

[2]李霞.建筑結(jié)構(gòu)設計中概念設計的應用分析[J].建筑與規(guī)劃設計，2015.

[3]白嘉寧.概念設計在當前建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用分析[J].建材與裝飾，2016.

[4]《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》（JGJ3-2010）.中國建筑工業(yè)出版社.

[5]《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）（2016年版）.中國建筑工業(yè)出版社.

作者:黎柏營 單位:安徽新時代建筑設計有限公司