浅谈概念设计在建筑结构设计中的应用章会雷

浅谈概念设计在建筑结构设计中的应用章会雷

章会雷

淮安市建筑设计研究院有限公司沭阳分公司江苏宿迁223600

摘要：在现在社会的发展中，我国经济的迅速发展使人民生活水平不断的提高，人们更加注重生活质量，在建筑生活方面有了更高的要求，这使得在建筑结构方面要更加安全节能环保。因此，在建筑结构的整体设计水平上要不断完善，对结构概念应有效合理的利用，结构概念是全球的建筑行业在进行设计时所共同努力的目标。基于此，本文主要阐述了概念设计的内涵、结构概念设计的意义、概念设计在建筑结构设计中的应用，以供参考。

关键词：概念设计；建筑结构；应用

一、概念设计的内涵

概念设计多是不经过数值计算的，它是根据用户的需求进行分析，从而形成概念产品，从需求分析到生成产品的设计过程就是概念设计，这是一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体的过程。简单来说，概念设计就是将设计概念贯穿整个设计过程的设计方法。从建筑结构设计的层面讲，概念设计是在一些不能够做出分析的难题中，对结构体系和分体系进行分析，根据相关内容及自身经验从整体上来进行建筑结构设计，从而做好建筑的总体布置和抗震设计。科技在不断的发展，建筑结构设计也需要不断提高，将概念设计思想应用到建筑结构设计中是正确的选择，在设计过程中，设计的主题思想成为设计概念，而概念设计就是围绕设计概念而展开的设计活动。

二、结构概念设计的意义

强调结构概念设计的重要性，旨在要求建筑师和结构工程师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区。若结构严重不规则、整体性差，则仅按目前的结构设计计算水平，难以保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。高层建筑设计尤其是在高层建筑抗震设计中，应当非常重视概念设计。这是由于高层建筑结构的复杂性，发生地震时地震动的不确定性，人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性，高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性，材料性能与施工安装时的变异性以及其它不可预测的因素，致使设计计算结果（尤其是经过实用简化后的计算结果）可能和实际相差较大，甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。因此在设计中，虽然分析计算是必须的，也是设计的重要依据，但仅此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求，不能达到预期的设计目标。还必须非常重视概念设计。从某种意义上讲，概念设计甚至比分析计算更为重要。有些概念设计的要求，为整个设计设置了二道防线，保证了建筑物的安全、可靠。合理的结构方案是安全可靠优秀设计的基本保证。

三、概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1概念设计在高层结构设计中的应用

高层建筑结构与普通低层建筑结构有着明显差异，其中结构水平荷载作用下结构侧移问题是高层建筑结构设计中重点内容，影响着整个建筑的使用寿命、性能以及安全性。高层建筑结构概念设计也需要对结构侧移问题进行考虑，设计时需要选择合理的抗侧力方案，以满足结构设计要求，对风压问题进行考虑，采用小风压设计思路对整体结构进行设计。

3.2概念设计在基础设计中的应用

基础设计具有一定复杂性，在设计中要根据地质情况和结构形式来选择设计方案。基础是建筑的核心，影响着建筑稳定性和安全性，若基础设计存在问题，必然对建筑整体造成影响。在基础结构概念设计中可根据概念设计原则来对桩基基础、筏形基础、箱形基础等基础结构形式设计，以达到理想设计效果。筏形基础结构特点是能够有效分散上部荷载，在上部结构荷载较大，能够有效避免建筑不均匀沉降。箱形基础，能够有效抵抗地基不均匀沉积，这种设计地基承受荷载比较均匀，建筑具有较强的抗震及抗风能力。在设计中方案要具有可行性和科学性，要结合实际情况选择基础方案，保障基础结构能够满足建筑要求。

3.3概念设计在建筑主体结构设计的应用

在建筑结构设计中建筑主体结构设计至关重要，除了影响整个建筑造型外，还影响着整个建筑的稳定性及抗震性。一般情况下，传统主体结构设计中多选用对称及规整设计思路，以保障建筑稳定性，使建筑能够具备更强承载力。概念设计中，由于多追求个性化设计和美观造型。在概念设计中完全不必采用对称设计理念，多使用复杂的主体结构，另辟蹊径构造独特的主体造型，以达到更好的视觉效果。并且这种设计思维已得到了广泛应用，例如：苞米楼、轻公园漂浮摩天大楼等等。

3.4概念设计在分析计算中的应用

信息技术已成为当今时代发展的核心技术，计算机技术遍布我国各行各业的同时也深人到了建筑行业内部。从良性发展来看，计算机技术增加行业工作效率的同时也减轻了建筑行业人员的工作负担，然而计算机运行依靠相关的程序操作，程序本身也会存在缺陷或漏洞，在建筑结构设计过程中如未选对、选准计算软件，计算结果便会产生误差，从而造成巨大损失。例如，结构计算的软件计算内里、配筋简图选用不妥当，结构安全事故便会随时引发因此，在分析计算中也应引人概念设计，将计算机软件作为辅助工具，设计人员从计算机软件上得到相应的计算结果，而后根据自身的概念设计知识及实践经验对计算结果进行精准判断，从而确保计算结果的真实性、合理性及正确性。

3.5概念设计在抗震设计中的应用

地震作为一种随机振动，它的发生具有复杂性以及不确定性，当前很难准确预测建筑结构遭遇地震的特性和具体参数，进行结构分析时由于很难充分考虑结构材料的性质和时效以及阻尼的变化等众多因素，造成了结构分析的结果不准确性，只通过计算很难解决建筑结构的抗震问题，需要概念设计来实现。建筑结构的设计中尽可能选择利于抗震的场地，无法避开不利于抗震的场地时要采取有效措施来减少地震的不利影响，这需要在设计前就要完成勘探和选址。传统方法进行抗震设计时，主要先计算结构的刚度，地震力由刚度推出，再由地震力得到所需配筋的数量。实际上地震力、配筋数量以及结构的刚度成正比，增加配筋的数量却增强了地震力，这不能很好地解决抗震的问题。采用概念设计的方法可以拓宽设计思路，而降低地震作用效应的思路有利于震设计的实现，可以通过在基础与主体建筑之间设置隔震层的措施降低地震力。

四、结束语

综上所述，我国的建筑行业在最近几年的发展速度非常快。此时的建筑不但数量在不断增加，而且它的功能也增加了很多，样式也在日渐新颖化。对于建筑工作来讲，结构设计是一个非常关键的工作内容。因此我们就要适时地使用概念设计方法。只有这样才能够避免不利现象发生，才能够更好的发挥出项目的效益，从而为我国建筑行业的发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]张秋岩.基于概念设计在建筑结构设计中的应用[J].绿色环保建材,2017(09)

[2]袁启良.浅析概念设计在建筑结构设计中的应用[J].居业,2017(08)