试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析

试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析

吴巧云

吴巧云

苏州市花万里房地产开发有限公司江苏苏州215011

摘要:建筑结构设计过程中，运用同建筑结构相关的理论作为设计指导，通过采用概念设计，优化建筑结构、降低工程造价，确保建筑安全。本文对概念设计在建筑结构设计中的应用进行简单探讨。

关键词：建筑结构；结构设计；概念设计

一．引言

建筑结构设计过程中，结构措施和概念设计是至关重要的两个因素。结构设计时建筑工程的重要基础，而概念设计时在工程建设过程中体现规范精神及先进思想的关键所在。结构设计过程中，概念设计的应用，促进建筑设计水平的提高。

二．建筑结构设计需要考虑的因素

1.方案选择的合理性

设计方案的选择是十分重要的，不仅关系到以后工程的质量和结构，还影响着人们的居住。在结构方案的选择上，要遵守科学、合理、发展的原则，而且由于很多种因素都对设计方案造成影响，所以设计出来的方案就是多种多样的。所以应该进行认真的分析比较，选取的方案既要科学合理，又要经济，所以方案的选择很重要。在对设计方案的可行性进行选择的时候，要对建设地及施工材料等进行全面的分析，保证每一个环节的科学合理，还要有专业人士对各种影响设计的因素进行评估分析，选择出科学合理的结构概念设计方案。

2.结构简图的科学性

结构概念设计首先要有科学专业的理论作为支撑，而且一般情况下利用结构设计简图对结构概念设计的合理性进行评估。在结构简图的选择上，要遵照安全和准确的原则，选取合理的简图。因为如果选取的简图不够科学，那么相应的结构概念设计也会出现相应的错误，甚至对工程的质量问题造成巨大的影响。所以说，结构设计简图在制作时应该做到精确、科学，使出现的误差也在可控范围内，应该进行严格的审查，保证简图的质量。

3.对计算的结果进行准确分析

随着社会和经济的发展，信息技术被广泛的应用，特别是在数字的计算等方面设计出种类繁琐的计算软件，在进行设计时，软件的选择很重要，应该对各个软件进行系统化分析，根据工程的实际情况和设计的原理等，选择适合的软件，确保计算结果科学准确。

三.概念设计在建筑结构设计中的应用

1.结构设计与概念设计协同工作的应用

在建筑结构设计中，协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致，并实现与其他部件的相互配合，在协同工作中，要求与各个产品零部件的使用寿命相似，并且具有相同的荷载，正确处理基础结构与上部结构之间的关系，确保两者之间形成一个有机的整体。在结构设计的协同工作中，由于砖混结构容易受自身结构刚度的影响，当砖混结构发生不均匀沉降现象，则可以利用钢圈、构造柱两者之可以形成一个有机的整体的协同工作原理来抵御不均匀沉降的现象，总的来说，利用协同工作的概念，其可以确保结构中各个部件的受力均匀。另外，对于高层建筑的结构设计，应避免短柱对结构设计的影响，确保各个柱子的水平应力和最大承载能力，随着建筑物楼层的增高，无论是在水平方向上，还是在竖向方向上，其荷载力将会变大，针对这种情况，可以通过在在柱截面设置田形柱来提高整个建筑结构的承载能力，进而减少短柱现象。

2.概念设计在方案选择中的应用

在方案的选择中，要将概念设计思想运用其中，从而保证方案选择的合理性。在基础方案的选择中，我们应该综合地质条件、结构类型、荷载分布情况、施工条件等多方面因素进行考虑，从而选择出最佳基础方案。在基础设计过程中，也要用到概念设计思想，应依据地质勘察报告进行设计，倘若没有报告，要自己调查有关资料，明确建筑场地的地质情况等，只有具备足够的信息量才能使设计更准确。值得注意的是:在同一个结构单元中，不能够运用其它结构体系。另外，在设计中，应该充分的发挥地基的潜力，有必要的话还要进行变形验算。

3.概念设计在电算分析中的应用

随着信息化时代的到来，计算机技术得到了更广泛的应用，建筑结构设计中也应用了计算机技术。虽说计算机设计给设计人员减轻了工作负担，但是由于多方面因素，计算机软件本身存在一定的问题，不同的软件情况也不相同。因此，通过计算机软件计算出来的结果会出现错误。针对这种情况，就需要将概念设计应用到电算分析中，在通过计算机软件得出结果后，结构设计师要凭借自身掌握的专业知识和多年的实践经验，来进行电算结果的判断，从而保证计算结果的准确性。

4.建筑场地的合理选择

建筑场地的选择作为设计前首要考虑的因素，也是对于建筑设计起着决定性与基础性的因素。在进行建筑场地选择时一般要考虑以下因素：防护距离、建筑退界、日照间距等。此外在建筑设计中还要尽量避免在危险地段选址，实在不能避免的情况下可以结合相应的抗震措施，在设计前进行抗震地点以及勘测进行分析。

5.基于现场情况选择建筑结构

一旦建筑场地选定后就要根据建筑的地形特点以及建筑形式对建筑基础进行选择。一般使用到的基础包括桩基础、箱型基础等。其中桩基础主要适用于土质松软或者是负荷较大的多层结构中，在高层建筑中具有较广的应用。尤其是在天然的地基中这种桩基形式可以将载荷从上部传递到下部，从而保证稳定性与可靠性。此外箱型基础具有优良的整体刚度，可以实现将载荷均匀的传递到下部结构，保证了结构的整体稳定性，避免或者减小基础的不均匀沉降，对于提升建筑的抗震性能具有重要的意义。

6.建筑主体结构的选择

建筑结构的设计一般要遵循对称与合理的原则，一般建筑结构的对称是通过抗侧力结构主体为对称，例如剪力墙结构布置。为了实现机构对称一般可以使用调整建筑物质心、结构侧心以及平面形心的距离，从而达到结构的对称性

7.抗震抗灾能力的强化

建筑设计和施工的成功与否，不只是外型和质量的方面，还有抗震抗灾上的需求所以机构概念的设计，要考虑到抗震抗灾的问题，在设计时要多增加防线，以期实现减弱地震的危害性当然结构的变化也能起到抗震抗灾作用，比如安装特定的原件，使得建筑体对地震的破坏力进行有效的减弱。

8.结构刚度科学化选取

建筑结构在刚度的选择上至关重要，而且在建筑结构概念设计中也必须遵守刚度的要求结构刚度可科学化选择，是保证工程质量的有效措施，还能够对地震等灾害起到危险性降低的作用与此同时，结构刚度的科学化选取还能扩大空间的占有率，使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。结构刚度及构件受力应符合要求，通过降低结构构件的延性指标来提高结构刚度，然而，在结构设计中，为了准确判断出计算方法的正确性，则可以根据相关概念设计的延伸来确定。因此，将实践与设计理论有效结合起来，对计算结果进行科学分析，合理对施工图纸进行调整，以保证结构设计的科学性、合理性。

四．结束语

建筑结构设计过程中，为了确保建筑设计方案的实用性和科学性，设计人员要引入概念设计理念，结合工程地质条件和施工条件，确定最优结构设计方案，从而确保建筑工程建设顺利进行。

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