概念設計與結構措施用于建筑結構設計的實踐研究

蔣仙

摘要：在新時期下，人們的生活水平在不斷地提高，對建筑結構設計要求越來越高。在當前建筑結構設計中融入概念化設計，能夠打破以往設計中的局限處，凸顯建筑設計新型發(fā)展理念，提高整體的設計效果。因此相關設計人員需要加強建筑結構設計中融入概念設計和結構措施的力度，推動結構設計行業(yè)的不斷發(fā)展。本文論述了概念設計與結構措施用于建筑結構設計中的具體實踐措施。

關鍵詞：概念設計;結構措施;建筑結構;結構設計

一、建筑結構概念設計的概述

建筑結構設計概念和以往精準性設計范圍存在一定的差異，強調的是帶有經(jīng)驗總結性和非太過規(guī)范性的設計范疇，概念設計不需要通過計算機等工具進行精密的數(shù)據(jù)運算，而是要通過以往實驗結果和結構體系中的力學數(shù)值來加強不同整體之間的聯(lián)系，并且打破以往設計中的局限之處，通過概念性的設計，整合不同的設計思想，以此來完成建筑結構總體規(guī)劃以及宏觀調控。建筑結構概念設計并不是毫無邏輯的混亂主義，而是通過規(guī)范設計理念中無法解決的問題而采取的新型補充式思路，是建筑結構設計中的重要組成部分。在現(xiàn)行建筑結構設計中，存在較為嚴重的突發(fā)情況，因此在實際設計時需要設計人員具備良好的職業(yè)素養(yǎng)以及專業(yè)能力，彌補在現(xiàn)行設計方案中的缺陷之處，從而提高整體的結構設計效果。在進行結構設計時要綜合性地反應建筑結構的實際狀態(tài)，通過理論設計的靈活性思維，減少產生誤區(qū)的發(fā)生幾率，利用人性化的思維來完善整體設計模式，并且還要根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境的特點和周邊環(huán)境進行相互的協(xié)調，優(yōu)化整體建筑設計方案，從而使得整體設計效果能夠得到全面的提高。同時由于計算機計算結果具有精準性的特點，在實際設計時要配合著計算機技術做好數(shù)據(jù)的相關分析以及計算，不斷地提高設計人員的概念設計能力，更加客觀地了解建筑結構的特點，使得整體設計方案能夠朝著人性化和規(guī)范性的方向而不斷地發(fā)展，提高整體的設計效果。

二、結構概念設計的原則

（一）選擇合適的結構設計方案

為了使結構概念設計效果能夠得到全面的提高，在實際工作中相關設計人員需要根據(jù)實際情況選擇合適的結構設計方案，為后續(xù)設計方案的優(yōu)化奠定堅實的基礎。相關設計人員需要加強對工程設計要求的分析，例如協(xié)調環(huán)境的訴求，之后，再根據(jù)工程的實際情況選擇合適的結構設計方案，搭建良好的結構體系，并且還要分析不同結構在承載力方面的標準，通過結構共同的受力和協(xié)作，使建筑能夠具備較強的耐力性，這樣一來才可以滿足后續(xù)的建筑使用要求。在后續(xù)設計時設計人員需要將基礎和上部結構作為整體，不要進行單獨隔離，而是要在兩者相互融合基礎上設置更加科學合理結構設計方案。打破以往建筑設計中墨守成規(guī)的設計理念，加重設計思維的靈活性和開放性，滿足人們對建筑本身的使用需要。

（二）正確分析計算結果

大多數(shù)結構設計要在計算簡圖基礎上進行操作，但是只依賴于計算機會導致整體結構設計太過機械化，因此在實際工作中設計人員需要明確分析計算結果的篩選重點，提高整體的設計效果，例如在實際設計時要對比計算模型，進而選擇出正確的模型，要全面了解程序軟件應用范圍以及必備的知識等等，認真的分析計算結果，作出合理性的判斷。但是值得注意的是，不要一味地依賴于計算機所設置的參數(shù)，要根據(jù)以往工作經(jīng)驗科學地整合不同的設計內容，以此來提高整體設計效果。

三、概念設計與結構措施用于建筑結構設計的措施

（一）確定設計目標

在進行概念設計中要先確定主要的工作目標，為后續(xù)設計工作科學實施提供重要的方向。建筑結構設計受到各個因素的影響產生了較多的矛盾，為了提高整體設計效果，要選擇最佳的設計方案，減少矛盾發(fā)生率，保證結構平衡。在實施工作中設計人員需要考慮初期的運行特點以及結構的成本投入，將不同因素融入其中，全面提高整體的設計效果，根據(jù)相關的理論和規(guī)范做好模型的計算以及分析，在得出結構方案之后在進行設計方案的優(yōu)化與補充，在概念設計時不要由以往經(jīng)驗或者是數(shù)值計算來得出最佳的設計方法，而是要通過精準性的分析，依據(jù)結構整體之間的關系和力學特點來做好基本的設想，從整體角度來提高結構的設計效果。在方案設計階段設計人員需要采取概念性近似的計算方法，做好整體的構思和方案的選擇。雖然這一方法存在的誤差較為突出，但是能夠更快地選擇出最佳設計方案，具備經(jīng)濟性、可靠性的特征，在完成設計方案初次選擇之后，要利用計算機進行科學的比對。同時還要和其他人員進行溝通以及交流，及時地發(fā)現(xiàn)在結構設計方案中的不足之處，提高整體的設計效果，滿足結構設計的要求以及標準。

（二）抗震概念設計

在抗震概念設計時，要把握其中復雜性和動態(tài)化變化因素，有預見性地了解結構在地震中所產生的特性以及大概的參數(shù)，之后再配合著計算機技術完善整體的設計方案，從而使整體設計效果能夠得到全面地提高。在實際設計時要配合著準確的概念作為主要的輔助，之后再融合嚴謹?shù)挠嬎闼季S，進一步地做好薄弱環(huán)節(jié)的加強措施，從而提升結構抗震性能。首先要選擇對抗震有利的結構，同時還要根據(jù)場地的特點來進行數(shù)值精準性的分析，避免對結構造成一定的影響，因此來保證結構的穩(wěn)定性。在設計中同一結構單元不要采取不同的結構設計方式，要根據(jù)本身的技術設計形式，最大程度發(fā)揮結構本身的最大潛力，以此來提高整體設計效果。建筑中的結構在實際中要力求簡單和對稱，結構要剛性均勻，這樣一來可以減少在地震時所產生的影響，例如扭轉變形等等。其次在后續(xù)工作中要選擇合適的結構體系，可以設置多道抗震防線，避免在局部出現(xiàn)薄弱的部位，各個結構受力要非常的均勻，之后各類構件之間要通過可靠性的連接具備較強的強度和變形能力，使得整體結構能夠具備較強的抗震性能。最后還要注重結構空間的整體性，做好平面之間的相互連接，使得橫向和縱向能夠具備較強的結構剛度，并且在后續(xù)設計時還要特別注重非結構構件的處理，考慮對主體結構所產生的影響。盡可能地減輕結構的自重，緩解對地基所產生的壓力，以此來減少建筑物傳輸所產生的地震力，提高整體的抗震設計效果。

（三）高層建筑結構概念設計

在進行高層建筑結構概念設計時，要考慮建筑本身受力特點之后再選擇合適的結構類型，高層建筑受力特點和低層建筑有著一定的差異性，在高層建筑中比較重要的為豎向懸臂結構，水平荷載作用要大于垂直荷載作用，所以在實際工作中需要考慮水平荷載對結構設計的影響因素，確定好剪力以及抗拉力，并且還要具備一定的強度和剛度，以此來提高整體設計效果。在實際設計時需要選擇正確的結構體系，緩解水平荷載過大的設計矛盾，采取抗側力結構來提高整體設計水平，同時還要遵循建筑設計的要求及建筑使用功能來確定整體設計方案，充實設計中的內容，提高整體的設計水平。其次要選擇合適的結構布置，結構布置是影響建筑長久使用的重要因素，如果在結構布置方面存在選擇不當，那么會影響建筑結構的穩(wěn)定性，因此在實際工作中需要根據(jù)不同結構的受力特點和部位表現(xiàn)形式優(yōu)化整體抗震性能，除了要保證結構本身的剛度和強度之外，還需要提高結構本身的塑性變形能力，將數(shù)值設置在一定的彈性范圍內。避免對結構造成嚴重的破壞而影響建筑的正常使用，逐漸提高整體設計的科學性。

（四）基礎設計中的概念設計

在基礎結構設計中要特別注意地基變形沉降差異而導致基礎結構內應力的不斷增加，減少開裂問題發(fā)生的幾率，將結構統(tǒng)一整體化，考慮結構的基礎設計方案，注重相互力之間的作用，以此來提高整體設計效果。在實際設計時需要考慮有關土力學和地基基礎方面的理論，掌握基礎結構的相互作用力，了解不同力的原理和變化特征等等，以此來在內部結構中形成良好的約束作用，減少各結構在受力方面的差異性，真正做到受力均勻。在選型和布置模型方面要更加科學的完成力學參數(shù)的調整，這樣一來才可以從宏觀性的角度做好不同受力環(huán)節(jié)的充分考慮，選擇最佳的設計方案。

（五）需要注意的問題

在進行概念設計時要特別注意整體的客觀和主觀因素，應當對實際情況進行充分的判斷，以此來提高整體的設計效果，減少安全問題發(fā)生的幾率。在實際設計時，需要做好不同環(huán)節(jié)之間的科學協(xié)調，保證結構構件在承載力極限條件下能夠完成共同受力的任務，并且具備較強的耐用性能。如果基礎和上部結構不能成為共同整體，那么會增加沉降問題發(fā)生的幾率，所以設計人員需要特別注意這一問題所產生的影響因素。其次要注重結構剛度的設計，通過計算來把握各個結構抵抗外力和變形的能力，計算數(shù)值能反映出結構之間的內在關系，通過協(xié)調好相互關系來形成完整的剛度，進而提高整體的設計效果。在概念設計時要不斷地擴寬整體設計思路，把握設計的薄弱環(huán)節(jié)，以此來完善整體的設計模式。

結束語：

設計人員在進行建筑結構設計時，要加強對概念設計的優(yōu)化力度，同時要將概念設計和結構設計進行相互融合，搭建新型的工作體系，完善當前的結構設計模式，加強對概念性設計的解讀以及分析，融入完善的抗震設計模式，做好受力數(shù)值的精準性判斷，減少安全隱患發(fā)生的幾率，從而使建筑結構設計效果能夠得到全面地提高，推動行業(yè)的進步和發(fā)展。

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