探析建筑结构设计中概念设计

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1、探析建筑结构设计中概念设计　　摘要：在我国国民经济的发展以及人民生活水平逐渐提高的背景之下，人们对于建筑工程的要求逐渐提高，建筑工程投资力度、工程施工项目和施工技术也得到较快的发展，特别是建筑结构设计之中的概念设计已经变成重点研究的问题，本文主要阐述了建筑结构设计之中的概念设计。关键词：建筑结构；概念设计；结构措施中图分类号：TU3文献标识码：A引言：随着近些年的发展，人们在研究结构设计中积累了大量丰富有益的经验，同时也表现在设计规范、设计手册以及标准图集上。随着计算机技术以及计算方法的发展，计算机以及结构程序在结构工程中获得了极大的使用。1

2、、概念设计的基本含义8在现代的建筑工程中，通常会引入概念设计来进行建筑工程的结构设计。而所谓的概念设计就是指以建筑工程概念为设计依据，采用能够满足建筑工程相关要求和符合建筑工程的客观规律的方法，进而实现对建筑工程的宏观控制。在建筑工程结构设计中，引入概念设计进行建筑结构设计时，一般都不会对具体数值进行计算，只是通过对建筑整体结构和结构中各个部分之间的力学关系以及结构破坏机理进行分析，实现对建筑结构的宏观控制，同时应该得出具体的建筑结构设计方案。2、概念设计的重要性概念设计的应用面非常广泛，几乎蕴含了所有的结构设计。在不确定因素多、受力状况变化

3、较大的抗震设计、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：一是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。二是由于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。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。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

4、中任何地方都离不开科学的概念作指导。三是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现，使许多的建筑结构留下安全隐患。因此，概念设计在结构设计中具有重要的地位。8强调概念设计的重要，主要还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，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论

5、的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要，还在于方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。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，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。3、概念设计的原则3.1、结构的

6、简单性指结构在地震及其他荷载作用下具有明确的和直接的传力途径，便于建立完整、准确的结构计算模型。3.2、结构的规则性和均匀性8建筑平面规则、平面内结构布置宜规则、对称、均匀、减少偏心，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。沿建筑物竖向的结构布置宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收，避免刚度、承载能力和传力途径的突变，以限制结构在竖向第一楼层或少数几个楼层出现薄弱层，以致在这些部位因产生应力集中和过大的变形而使结构不安全。3.3、结构的刚度和抗震能力结构布置应该使得

7、结构平面在两个主轴方向均具有足够的刚度以及抗震能力，并且还应该具有抗扭转刚度以及抵抗扭转振动的能力。框架结构应在纵横两个方向布置成双向刚接框架。3.4、结构的整体性由于设计内力计算模型是建立在楼盖平面内刚度无限大的假定的基础上，设计应使楼盖系统有足够的平面内刚度和抗力，并与竖向结构有效连接，从而保证梁、板、柱、墙能共同协同工作。4、概念设计的应用与研究4.1、概念设计来完善计算理论的局限性现在结构计算理论存在一些缺陷或不可计算性，按照现代的设计理论得到的结果只存在控制解，不存在精确的解。我们非常清楚的知道结构计算分析一般是分以下三步来进行的：

8、按照结构布置确定荷载。8选择合理的结构体系，确定计算模型，进行构件内力计算与组合。③选择控制截面，进行截面设计，验算构件、结构的强度、刚度、稳定性。4.2、辅助设计