建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析梁海洪1吕晶2

建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析梁海洪1吕晶2

梁海洪1吕晶2

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摘要：在目前的社会发展中，国民经济的飞速发展给建筑行业带来了发展的新动力，促使了建筑领域各技术的优化与完善。在建筑工程设计中，结构设计与结构措施的选择对于整个工程施工而言至关重要。其在一定程度上反映了设计工程师的工作成果与设计水平，同时也给施工效率的提高带来了一定的基础。就需要在现代建筑的设计中，开始逐步由注重实用性和功能向概念性设计过渡。作为当代的建筑设计者，我们应该深刻的考虑这个问题。

关键词：建筑结构设计概念设计结构措施应用

引言

近年来，建筑产业突飞猛进的发展，带动了建筑结构方面的进步，也对建筑设计提出了更高的要求，在此种形势下，概念设计因为自身的优越性被得到了广泛的应用。概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构方面提供了科学有效的技术平台，同时也为建筑结构设计中出现的不确定因素提供了解决方法。因此，建筑结构设计中的概念设计与结构措施的分析具有重要研究价值的。

1.建筑结构设计概述

在建筑结构设计工作中，概念设计与结构措施至关重要，其在一定程度上反映出了设计工作人员的工作成果和设计水平。在人类社会的不断发展中，建筑结构设计力度日益深入，已成为确保建筑施工的顺利进行，从很早以前人们就通过各种技术方法来对建筑设计进行深入、系统的研究与总结，并对这些设计问题进行了全面的优化与处理，使得其工作进度和工作质量都能够得到有效的保证。目前的社会发展中，随着计算机技术应用的不断广泛，各种程序在应用中也受到人们的高度关注。但是就设计模式而言，其在设计中仍然不乏各方面的质量缺陷与施工隐患，因此就需要我们在工作中进行深入系统的优化与总结，从而确保设计工作的顺利开展。

在近年来的社会发展中，我国设计行业呈现出高速发展态势，其设计理论和设计方法也有传统的经验计算、容许应力计算和破损计算状态逐步发展成为一种普遍被人们所采用的设计模式，在这种设计环境下，设计概念和设计模式的优化对于整个工程而言十分有效，其在工作中是一种以工程施工效率和施工质量为核心的设计模式。但是就目前的设计计算工作中，其计算方法和计算手段是一种以符合先进技术标准和经济合理使用为前提的工作流程。这种工作流程中，概率极限状态下的设计理论应用较为广泛，对于其应用中存在的整体性布局问题以及建筑空间理念上存在的局限性进行全面系统的优化，这也就要求设计工作人员在工作中能够将整体结构设计体系与各个单元结构体系构成一种新的力学关系，并将其深入系统的理解和全面应用，从而促进工作的顺利持续开展。

2.基于概念设计在建筑结构设计中的应用

2.1对建筑结构施工方案进行优化

利用概念设计要求能在提升整体管控要求和管控层级结构的同时，对相关建筑因素和地质结构等参数进行集中分析，并结合负载条件、地形特征等相关设计要求进行集中处理，确保设计方案的经济性和合理性。技术人员要针对具体问题进行集中优化，确保结构类型和相关项目处理结构能满足用户实际需求，并且综合考量运行项目的实际收益，对场地的地质条件以及施工负荷条件等综合分析，确保设计方案拟合程度符合整体运行模型，且更加规范和标准。另外在概念设计研究中，要在整体设计结构到局部设计要求之间建立有效的平衡态运行模型，保证细节考量结构能符合实际要求，确保设计人员能对信息进行全面分析和综合处理。

2.2概念设计和结构措施的应用关系

概念设计是结构师深入了解整个建筑项目，根据自身的设计经验来设计出最具效益的方案，其必须对建筑物的各项性能进行研究和分析，以保证结构框架的适用性。而结构措施的基础便是概念设计，其需要对结构师的概念设计进行相关研究，根据力学和设计原理来制定设计措施，这是一种定量设计到定性设计的转换。在建筑设计中如果不能制定出切合实际的概念设计则无法实施结构措施，会影响建筑工程的安全性；而如果结构措施制定的不合适，那么概念设计就无法按要求实施，因此，只有将概念设计和结构措施相结合起来并发挥其各自优势，才能保障建筑结构的完整性。

2.3在建筑结构抗震设计中的应用

不管是什么建筑工程，最重要的结构设计之一就是抗震设计。抗震设计的好坏，将直接的关系到建筑工程的质量和人们的生命安全。在抗震设计中融入概念设计的时候，一定要对建筑工程的结构体系进行综合性的考虑和分析，进行科学性的综合。同时，也应该对整个建筑工程的总体结构以及其他部分之间的力学关系进行分析和考虑，保证整体的结构设计能够具有一定的承载力。通过对建筑结构设计中的物质心、平面型心以及结构刚心之间的距离进行调整，提高整个建筑工程结构设计的稳定性，提高抗震设计的能力。

3.建筑结构设计中的结构措施

3.1结构体系中保持协同工作

概念设计中的协同工作被广泛应用于建筑结构中，它要求结构内部各个部件之间相互协作，共同工作。这就要求结构构件不仅在承载力极限状态下能保持共同工作，还要求他们具有共同的耐久时间。建筑结构中的基础与上部工作，依据协同工作的理念，保持着一个统一的整体，共同承受荷载。还有砖混结构中的上部结构与基础之间必须通过构造柱与圈梁组合成统一的整体进行受力，而不能单独依靠建筑基础结构自身的刚度来承受荷载。所以，在建筑结构设计中，要以协同工作做为设计的理论依据。

在结构受力时，每个构件均能达到较高的应力水平为设计较为理想的状态，在多层结构进行设计时，就要避免各层短柱的出现，目的是提高相同平面处承受荷载的能力，在日益增多的高层建筑结构中，短柱出现的现象也逐渐增多，为了避免这种情况，需要使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下。

3.2协同工作中材料利用率

协同工作不仅能够提高结构的稳定性，同时还能提高材料的利用率。一般来说，材料利用率越高，结构的稳定性和协同工作能力也越高。在我国的建筑结构设计中，要求用最少的投入获得最大的产出是根本的目标，所以，对材料的充分利用是结构设计的基本要求。例如：矩形截面是最为常见的受压构件，它的构成材料在使用过程利用率很低，分析有两种原因：首先是梁的中和轴附近的材料应力水平低，另外一点是梁的弯矩随着梁长的变化而变化。这样，对于等截面梁来说，很多区段应力水平低。基于这种受力状态，采用了概念设计结构进行分析，调整梁截面的应变梯度，使构件保持轴心受力，才能提高材料的利用率。于是，经过一段时间的探索与研究，出现了平面桁架结构，这种结构是将多余材料去掉，既节约成本又降低了材料自重。

4.结束语

在建筑结构设计中采取概念设计已经成为当前经济社会发展的必要要求，概念设计在建筑结构设计中的应用在将来必定越来越广泛，并且随着其不断推广发展，概念设计将表现出更多无与伦比的优点被更多优秀的建筑设计师青睐，必将发展成未来建筑设计思想的主流。概念设计在建筑结构设计中具有极其重要的意义也因此有着极大的研究价值。

参考文献：

[1]马婕.土建建筑结构设计中的问题探讨[J].建材与装饰.2017（02）

[2]李育君.对建筑结构设计不规则性问题的分析[J].建材与装饰.2017（02）

[3]刘晓磊.关于民用建筑结构设计与优化对策分析[J].建材与装饰.2017（02）