試論概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

湯蘭

摘 要：在經(jīng)濟(jì)全球化的新局面下，我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作必須跟得上時(shí)代的步伐，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法是十分單調(diào)的，其與社會的發(fā)展形勢也是無法相適應(yīng)的。所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用概念設(shè)計(jì)就顯得十分地重要和必要，其能夠有效的處理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中易出現(xiàn)的問題，并保證設(shè)計(jì)工作更加的貼近人們的生活，大大提升了建筑的應(yīng)用價(jià)值。文章便對概念設(shè)計(jì)的概述、概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討，從而詳細(xì)的論述了概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；重要性及應(yīng)用

1 概念設(shè)計(jì)的概述

1.1 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

所謂的概念設(shè)計(jì)就是指在不用數(shù)值計(jì)算的前提，在詳細(xì)的分析了用戶實(shí)際需求后所得到的概念產(chǎn)品，而這一過程就是概念設(shè)計(jì)，概念設(shè)計(jì)的過程中就是從抽象到具體、從粗獷到精細(xì)、從模糊到清晰的過程，實(shí)際上其就是在整個(gè)設(shè)計(jì)階段始終貫穿設(shè)計(jì)概念的一種方法。而對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作來說，概念設(shè)計(jì)就是指在面對一些無法分析的設(shè)計(jì)問題時(shí)，對結(jié)構(gòu)體系和分體系所做的分析，同時(shí)依靠分析的相關(guān)內(nèi)容以及設(shè)計(jì)人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，從而順利的完成建筑的抗震設(shè)計(jì)和總體布置工作。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平也不斷提高，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)將概念設(shè)計(jì)貫穿其整個(gè)過程中，并將其作為主題思想。

1.2 概念設(shè)計(jì)的發(fā)展情況

在各項(xiàng)設(shè)計(jì)活動中體現(xiàn)概念設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)概念設(shè)計(jì)是有意識的體現(xiàn)，而也有一些時(shí)候，概念設(shè)計(jì)卻又是無意識的體現(xiàn)，隨著科技的不斷發(fā)展，各類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容也變得十分復(fù)雜，那么這就對設(shè)計(jì)活動提出了更高的要求，因此，在設(shè)計(jì)過程中較好的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)就顯得十分的重要和必要了。然而，在推廣概念設(shè)計(jì)這一理念時(shí)，由于研究人員是屬于不同的行業(yè)的，所以對于一些問題，大家也是無法達(dá)到完全的一致的，在具體的理解上也是存在著一定的差異的，可見，我國的概念設(shè)計(jì)領(lǐng)域還處于一個(gè)剛剛起步的時(shí)期?，F(xiàn)階段，信息化時(shí)代已經(jīng)到來，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也變得更加復(fù)雜，那么就應(yīng)進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用概念設(shè)計(jì)。現(xiàn)階段，市場上很多的新產(chǎn)品都是在概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上研制成功的，其發(fā)展前景還是較為樂觀的。

2 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，概念設(shè)計(jì)所發(fā)揮的作用是十分關(guān)鍵的，其能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師帶來豐富的靈感，給設(shè)計(jì)工作增添新的活力，同時(shí)也保證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。（1）概念設(shè)計(jì)有效的彌補(bǔ)了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中的不足和缺陷。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，其對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)工作是會產(chǎn)生一定限制的，并且是無法完成方案的初步設(shè)計(jì)工作的。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用是最為廣泛的，然而在設(shè)計(jì)人員使用計(jì)算機(jī)時(shí)，他們往往都會認(rèn)為應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)工作是最為簡單的，所以，他們對計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件也產(chǎn)生了很大的依賴性，忽視了對結(jié)構(gòu)概念的學(xué)習(xí)，無形中也降低了他們自身的設(shè)計(jì)能力。很多設(shè)計(jì)師也還沒有意識到計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)其實(shí)是把雙刃劍，如果能夠選擇合適的軟件，就可以提高設(shè)計(jì)的效率，而如果選擇的不合適的軟件，那么就會導(dǎo)致設(shè)計(jì)中存在一些隱患和問題，隨著時(shí)間的推移，這些問題就會凸現(xiàn)出來。此時(shí)，就需要較好的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)了，設(shè)計(jì)師應(yīng)深入的學(xué)習(xí)和理解結(jié)構(gòu)概念，全面的掌握相關(guān)內(nèi)容，從而選擇最為科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)方案；（2）概念設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加的完善。設(shè)計(jì)師必須清楚的掌握結(jié)構(gòu)概念，這樣他們才能具備清晰的設(shè)計(jì)思路和先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，還能夠有效防止概念混亂和定性錯(cuò)誤等問題的出現(xiàn)。而當(dāng)出現(xiàn)了技術(shù)問題時(shí)，如果能夠較好的理解概念設(shè)計(jì)，那么就能夠快速的找到出現(xiàn)技術(shù)問題的原因，從而制定出有效的解決措施。在最新制定的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中，根據(jù)概念設(shè)計(jì)這一理論，就制定了更加先進(jìn)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，大大的提升了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性?？梢姡诮ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如果能夠較好的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，便可以促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加的完善和可靠。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用

3.1 抗震設(shè)計(jì)工作中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)工作時(shí)，通常情況下，設(shè)計(jì)人員都是在確定了砼的等級以及初始尺寸后，計(jì)算出結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度，之后依據(jù)剛度的計(jì)算結(jié)構(gòu)還可以推斷出地震力，從而得到需要配筋的數(shù)量。由于結(jié)構(gòu)的剛度、地震力以及配筋的數(shù)量這三者是成正比例關(guān)系，那么結(jié)構(gòu)的剛度越大，推斷出的地震力就越大，需要配筋的數(shù)量就越多，同樣的如果配筋的數(shù)量越多，那么結(jié)構(gòu)的剛度就越強(qiáng)，所產(chǎn)生的地震力就越大?？梢?，如果只是盲目的增加了配筋的數(shù)量，實(shí)際上也是加劇了地震力的效果，其在抗震設(shè)計(jì)工作中是無法起到積極的效果的。而如果能在抗震設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用到概念設(shè)計(jì)，便可以進(jìn)一步地拓展設(shè)計(jì)思路，應(yīng)用降低作用效應(yīng)的創(chuàng)新思路，從而取得理想的抗震設(shè)計(jì)效果。舉例來說，采用隔震效能的概念設(shè)計(jì)方法，在建筑物頂端設(shè)置反擺或是在建筑主體和基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震層，都可以大幅度地降低地震力的效果。

3.2 電算分析中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，全球都已經(jīng)進(jìn)入到了信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到我國的各行各業(yè)中，同樣的在建筑行業(yè)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。從實(shí)際的效果來看，計(jì)算機(jī)技術(shù)確實(shí)減輕了設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)擔(dān)，然而在很多因素的影響下，計(jì)算機(jī)軟件本身卻也是存在著一定的缺陷的，不同的軟件，其具體的缺陷情況也是有所區(qū)別的。所以，如果沒有采用合適的計(jì)算機(jī)計(jì)算軟件，那么對其計(jì)算結(jié)果會產(chǎn)生極大的影響，所以也應(yīng)將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到電算分析工作中，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了相應(yīng)的結(jié)果后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)知識，對電算結(jié)果進(jìn)行及時(shí)地判斷，從而保證計(jì)算結(jié)果的可靠性和真實(shí)性。

3.3 方案選擇中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在選擇建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案時(shí)，為保證所選擇方案的合理性和經(jīng)濟(jì)性，也應(yīng)較好的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的思想。具體來說，選擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)綜合的考慮施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、施工條件、荷載分布情況以及結(jié)構(gòu)類型等因素，確定最優(yōu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)根據(jù)前期得到的實(shí)地勘察報(bào)告進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，如果未得到勘察報(bào)告，那么設(shè)計(jì)人員就應(yīng)收集相關(guān)的資料，全面地掌握施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況。只有具備的完整的信息，才能保證設(shè)計(jì)工作的合理和準(zhǔn)確。這里設(shè)計(jì)人員要注意的是：在同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中只能采用一個(gè)結(jié)構(gòu)體系。應(yīng)用概念設(shè)計(jì)思想時(shí)，應(yīng)盡可能的發(fā)揮地基的潛力，條件允許的情況下還應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算工作。

4 結(jié)束語

通過以上的論述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中如果能夠較好的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，對其進(jìn)行科學(xué)分析并且大膽創(chuàng)新，不但能夠充分地保證建筑的安全性和可靠性，還能夠大大節(jié)約資源和能源。概念設(shè)計(jì)能夠充分的提升建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，未來必將得到更加廣泛地應(yīng)用。

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