浅议高层建筑结构设计中概念设计

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1、浅议高层建筑结构设计中概念设计　　摘要：概念设计是建筑设计师通过结合设计经验、设计理论以及工程特点，对建筑结构设计进行合理有效地设计使建筑结构达到最佳的结构布置，从而达到最佳经济效益。文章通过结合笔者的工程实践经验，从概念设计的思想入手对提高建筑结构抗震性能进行了分析探讨，以供同行参考。关键词：结构设计；概念设计；高层建筑；结构选型Abstract:Theconceptualdesignisabuildingdesignerbycombiningdesignexperience,designtheoryandthecharacteristicsofthep

2、roject,andeffectivelythestructuretoachievetheoptimalstructurelayoutofbuildingstructuredesign,soastoachievethebesteconomicbenefit.Basedontheauthor’spracticalexperience,startingfromtheconceptofdesignideastoimprovetheseismicperformanceofbuildingstructuresarediscussed,forreference.Key

3、words:structuraldesign;conceptualdesign;high-risebuilding;structureselection中图分类号：TB482.270.引言随着建筑建设的快速发展，建筑结构向着更高更复杂的方向发展，这要求结构设计者不能单纯地盲目去进行结构设计，仅仅套规范进行结构设计其设计效果并不是最佳的。通过对建筑结构首先进行概念设计，其成为当前结构设计的重要思想。从设计实践效果表明，通过在建筑结构设计中利用概念设计可以设计出更为合理的建筑结构体系，并达到节省原料的目的。随着概念设计的应用推广，越来越多结构设计人员更向往于这

4、一设计理念，并逐渐成为结构设计的主导思想。1.概念设计理念的可行性归根结底，对建筑结构采取概念设计是建筑设计师结合设计实践经验、设计理论以及所要设计项目的工程特点，对建筑结构的抗震结构以及总体布局进行规划，实现结构设计的多样化要求的手段。其宗旨是在特定环境条件下，通过采取整体概念出发来考虑结构总体方案，从而对于该结构来说可充分利用总体系与分体系之间的力学关系。通过基于概念设计进行高层结构设计，其可行性重要体现在以下几个方面：（1）设计的创新性。7结构设计人员对于建筑结构设计常采用的设计方法是通过查找手册、以及结合计算机程序等方式进行，这一切都是缺少创新性。

5、而概念设计则是要求结构设计师应充分结合设计实践经验以及理论知识，采取一系列的合理想象及创新进行规划，得出具有合理性以及一定创新性的结构设计。（2）优化设计结果。基于概念设计的结构设计其包含分析、综合以及评估三步。分析阶段主要是对问题进行全方位的了解，因为存在分析数据不完整与不准确的特点，此阶段具有一定的模糊性质，综合阶段则是要求工程师将理论知识和实际情况，通过结合设计师的想象力以及创新意识从而实现工程设计规划。最后评估阶段是最优方案的选择过程。这种优选方案不仅可以有效地防止了结构后期出现的繁琐计算，更重要的是体现了方案的可靠性与经济性。（3）提升工程师设计

6、能力。概念设计其是在正确理念和原则的指引下，允许工程师在设计中进行一定程度的发挥，因此避免了结构设计人员一味采用传统方法设计，这方便于结构师从根源查找问题，从而使计算结果更为准确。因此，概念设计无论在理论知识、方式还是思想以及手段等方面都为建筑结构提供了科学有效的技术平台。2.概念设计在结构设计中的体现7从众多工程实践表明，通过采取概念设计理念来进行高层结构设计，可以有效地使结构在荷载作用下，结构破坏减小到最小。如何通过采取概念设计来抵抗结构可能受到的各种不确定情况，将是概念设计的最终目的。而对于高层建筑结构来说，其不确定因素相对多层结构来说，其复杂性更强

7、，因此对于高层结构来说，采取概念设计是更有必要，对于高层建筑结构来说，结构的抗风及其抗震的概念设计将是概念设计的重要体现。通过概念设计进行采取结构计算及其构造可有效地提高结构的抗震性能。结合工程实践经验，基于概念设计理念，笔者总结出相关的结构设计措施：（1）对于高层结构，抗侧力构件主要承受水平地震作用以及风荷载，结构设计人员应根据结构布置的概念设计来探讨所设计的高层建筑的平立面布置是否合理。结构布置应尽量规则、对称；通过应用概念设计进行结构设计时，首先应当满足结构抗侧力构件布置的合理与规则性，竖向抗侧力构件则应从下往上减小截面尺寸以及材料强度，同时还应当保

8、证竖向构件的均匀变化，同时竖向结构布置应尽量上下贯通，避免结构中出