建筑结构设计中概念设计应用探究

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1、建筑结构设计中概念设计应用探究　　摘要：近几年来，随着我国建筑设计水平的不断提高，概念设计越来越深入人心。凡是概念设计做得好的结构工程师，其自身所拥有的结构设计概念、经验、判断力和创造力是随年龄与工程实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完美。本文探讨了概念设计在建筑结构设计中重要性。关键词：概念设计；建筑结构；应用中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：随着我国社会经济的不断发展，整个建筑行业也呈现出前所未有的生机。建筑物不仅仅是为了满足使用功能，更多的是建筑能具有更美观的立面效果，造型越来越多元化，这就给结构设计提出了更高要求。在满足安全的前提下，更经济，更美观，更合理。概念设

2、计的涵义7概念设计主要是从整体的角度，对建筑结构设计进行的宏观控制，是对建筑设计的总体把握。他们一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

3、现在，概念设计越来越被人们认可和接受，并逐步运用于建筑结构设计，使其在结构设计中发挥着越来越重要的作用。然而，随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量的应用，部分结构设计人员过分依赖设计软件，在设计中常常陷入只看软件计算结果“红不红”的误区，而没有认识到高质量的工程设计只能依靠渊博的工程理论和丰富的设计经验。因此提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性，推动结构设计的发展是非常必要的。概念设计是一种设计的思路，是定性的设计，是从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。发展先进计算理论，加强计算机的应用，打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发

4、挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。其中，推广概念设计思想是一种有效的办法。二、概念设计的重要性概念设计的应用使得结构设计的思路得以拓宽7传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力，以至混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。目前在抗震设计中，隔震消

5、能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑（类似于阻尼器的装置；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，降低加速度，减少建筑物的位移，来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%，并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。概念设计的在建筑中具有重要实践指导意义7概念设计在设计人员中提得比较多，但往往被人们片面地理解，认为其主要是用于一些大的原则，如确定结构方案、结构布置等。其实，在设计中任何地方都离不开科学的概念作指导。在不确定因素多、受力状况变化较大的抗

6、震设计、高层建筑设计、基础设计中，概念设计的应用尤显重要和突出。概念设计的重要性，主要体现在三方面：第一，因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性。为了弥补计算理论的缺陷，或实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要用概念设计来满足结构设计的目的。第二，由于在方案设计阶段、初步设计阶段是不必借助计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案。第三，由于计算机计算结果的高精度，容易给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，过分地依赖于计算机和设计软件，进行习惯性、传统的结构设计，对计算结果明显不合理、甚至错误的地方不能及时发

7、现，使许多的建筑结构留下安全隐患。概念设计是结构设计的核心和灵魂，它统领结构设计的全过程，贯穿着设计工程师的知识水平和设计水平，运用结构概念设计从整体上把握结构的各项性能。这样才能对计算分析结果进行科学的判断、合理。三、概念设计的应用1、场地条件和基础选型尽量选择对抗震有利的场地，避免在不利于抗震的危险地段建造甲、乙、丙类建筑，当无法避开时，应采取有效措施减少和消除其不利影响，一般在初步设计前就应行勘探和选址