建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

楊麗琛

摘要：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用是非常重要的，它對(duì)建筑的安全質(zhì)量、承載性能、視覺(jué)效果與造價(jià)水平等方面都有十分重要的影響。因此，需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)概念的培養(yǎng)，以推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展。本文從概念設(shè)計(jì)重要性的概述出發(fā)，分析了介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的重要性應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3024（2016）06-117-01

前言

概念設(shè)計(jì)是指在工程概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程的客觀規(guī)律，對(duì)一些難以確定的問(wèn)題進(jìn)行全方位的分析，并從宏觀的角度進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。近些年來(lái)，伴隨著我們居家、生活理念的逐步提升和建筑工程科學(xué)技術(shù)的不斷提高，建筑結(jié)構(gòu)逐漸表現(xiàn)出一個(gè)發(fā)展多元化與需求多樣化的趨勢(shì)，這在一定程度上給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高難度。增加麻煩。因此，為確保建筑工程事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，，我們就必須從概念設(shè)計(jì)出發(fā)。通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行周密的研究和分析，確保確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

1.建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性

概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起著關(guān)鍵性的作用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)工程師的主要任務(wù)就是在特定的建筑空間里運(yùn)用整體概念，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)總體的方案。因此，概念設(shè)計(jì)可以稱(chēng)之為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想，它也是表現(xiàn)先進(jìn)設(shè)計(jì)思想的根本所在。結(jié)構(gòu)工程師如果能對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行合理有效的應(yīng)用，不僅可以豐富結(jié)構(gòu)工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而且使其設(shè)計(jì)成果和設(shè)計(jì)理念也得以不斷完善、創(chuàng)新。但在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師習(xí)慣于依據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)等傳統(tǒng)書(shū)籍，只是借鑒以前的設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)手法。不僅對(duì)于國(guó)外、國(guó)內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)和理念沒(méi)有給予足夠的重視，而且在設(shè)計(jì)中也沒(méi)有進(jìn)行改進(jìn)和運(yùn)用，同時(shí)還過(guò)分依賴(lài)與設(shè)計(jì)軟件，忠于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，不敢承接新技術(shù)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。缺乏創(chuàng)新精神和動(dòng)力，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念乏善可陳。沒(méi)有什么突破和創(chuàng)意。還有的工程師在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，因?yàn)橐蕾?lài)設(shè)計(jì)程序的運(yùn)用，對(duì)于程序給出的運(yùn)算數(shù)據(jù)不質(zhì)疑，大膽用。沒(méi)有足夠的認(rèn)真和質(zhì)疑的精神來(lái)對(duì)待設(shè)計(jì)結(jié)果，以至于沒(méi)有發(fā)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。之所以強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)的重要性不僅在于概念設(shè)計(jì)可以同傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，還可以把傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足也進(jìn)行改進(jìn)，將計(jì)算理論的漏洞從整體的角度進(jìn)行解決，例如在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，內(nèi)力計(jì)算是由彈性理論計(jì)算方法達(dá)到的，而截面設(shè)計(jì)是由塑l陛理論極限設(shè)計(jì)方法達(dá)成的，由于這個(gè)矛盾，計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)相差甚遠(yuǎn)，為了避免出現(xiàn)這樣的情況，就需要進(jìn)行良好的概念設(shè)計(jì)來(lái)把握。另一方面，現(xiàn)如今結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大量的應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)設(shè)計(jì)，雖然使用計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算出的的結(jié)果是高精度的，但是對(duì)一些結(jié)構(gòu)工作性能的理解卻是有差異的，這時(shí)就必須強(qiáng)化結(jié)構(gòu)工程師對(duì)結(jié)構(gòu)概念的培養(yǎng)，這樣才能更加客觀、清晰地理解結(jié)構(gòu)工作性能。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)的重要性主要是表現(xiàn)在方案初步設(shè)計(jì)階段，因?yàn)槌醪皆O(shè)計(jì)階段是絕對(duì)依賴(lài)結(jié)構(gòu)工程師自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的，進(jìn)而再通過(guò)優(yōu)化、組合來(lái)完成建筑結(jié)構(gòu)的雛形，因此，結(jié)構(gòu)工程師必須加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)概念的學(xué)習(xí)以及深化，才可以把概念設(shè)計(jì)靈活、科學(xué)地運(yùn)用在設(shè)計(jì)工作中。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)應(yīng)用

概念設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的許多方面，很大程度上提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，促進(jìn)了建筑行業(yè)的快速發(fā)展，特別是提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)合理性，因此要特別重視概念設(shè)計(jì)在方案的選擇、抗震設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用，以此來(lái)達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)合理性的目的。下面對(duì)概念設(shè)計(jì)在這些方面的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1概念設(shè)計(jì)在方案選擇中的應(yīng)用

方案的選擇在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中處于相當(dāng)重要的位置，它直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、施工的成本以及后期的維護(hù)成本等諸多方面，為了方案選擇的合理性和可靠性以及經(jīng)濟(jì)性，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水平，可以在方案選擇過(guò)程中運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的思想。選擇基礎(chǔ)方案時(shí)，我們需要綜合分析地質(zhì)條件、荷載分布的情況以及施工條件等相關(guān)因素，選出最佳的基礎(chǔ)方案，將概念設(shè)計(jì)的思想應(yīng)用到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其中需要先了解建筑場(chǎng)地的地質(zhì)情況，調(diào)查有關(guān)的資料順利完成地質(zhì)勘查報(bào)告，然后再參照地質(zhì)勘查報(bào)告進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可以提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

2.2概念設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

地震作為一種隨機(jī)振動(dòng)，它的發(fā)生具有復(fù)雜性以及難預(yù)測(cè)性，當(dāng)前很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)建筑結(jié)構(gòu)遭遇地震的特性和具體參數(shù)。而進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)由于很難充分考慮結(jié)構(gòu)材料的性質(zhì)和時(shí)效以及阻尼的變化等諸多因素，造成結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的不準(zhǔn)確性，因此只通過(guò)計(jì)算軟件很難解決建筑結(jié)構(gòu)的抗震問(wèn)題，這時(shí)候就需要概念設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其實(shí)大多數(shù)抗震構(gòu)造的設(shè)計(jì)主要按照概念設(shè)計(jì)而得的，例如在墻柱弱梁方面，軟件并不能反映出來(lái)，只能通過(guò)設(shè)計(jì)人員對(duì)概念的熟練掌握以及工作經(jīng)驗(yàn)將柱子截面放大到滿足的尺寸。再有在設(shè)置底部加強(qiáng)區(qū)時(shí)，不管是構(gòu)造邊緣構(gòu)件還是最小配筋率的要求，都必須按照抗震的概念設(shè)計(jì)來(lái)確定，從而成為地震力模擬計(jì)算的有效補(bǔ)充，確?？拐鹪O(shè)計(jì)的可靠性和合理性。

3.結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，為了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中我們需要提高創(chuàng)新意識(shí)，競(jìng)可能的采用新技術(shù)和新的設(shè)計(jì)理念，概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用可以有效改善傳統(tǒng)方法的不足，還有利于保證建筑設(shè)計(jì)的方案階段的方案概念更為清晰以及定性的準(zhǔn)確性。概念設(shè)計(jì)在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)越來(lái)越重要，工程師良好地運(yùn)用概念進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑方案的設(shè)計(jì)和優(yōu)化都有非常重要的作用。