概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

蔡淑靜

摘要：伴隨社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)的進(jìn)程正逐步加快。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是該行業(yè)的重要工作內(nèi)容，而概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的兩個重點內(nèi)容，設(shè)計方案選擇對工程施工過程和使用期間的質(zhì)量控制有著極其重要的作用。提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和合理性有助于維持建筑行業(yè)的延續(xù)性發(fā)展。因此，概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的綜合應(yīng)用有助于提升其設(shè)計能力，進(jìn)而促使該行業(yè)發(fā)展更穩(wěn)健更快速。本文就概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在為今后的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)措施；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；具體應(yīng)用

伴隨國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)的城市化建設(shè)進(jìn)程也在逐步上升。因此，需不斷提高建筑的技術(shù)要求才能匹配人們的經(jīng)濟(jì)生活需求。建筑質(zhì)量和人們的生活質(zhì)量互為影響，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在保證其使用性能的同時還能直接影響其美觀效應(yīng)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑設(shè)計的基礎(chǔ)，概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施有助于健全該項技術(shù)，并不斷創(chuàng)新其施工過程，促使提高該項設(shè)計水平，進(jìn)一步實現(xiàn)國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

一、概述

（一）概念設(shè)計的含義

當(dāng)數(shù)值不需要計算，其計算過程中沒有明確的設(shè)計規(guī)范或者狀況分析過程中不涉及精確的理論體系，如綜合分體系與整體結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理等，從全面大局的出發(fā)點設(shè)計其結(jié)構(gòu)，此類設(shè)計就叫做概念設(shè)計[1]。

（二）概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性

對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，概念設(shè)計不可或缺。概念設(shè)計在其中的合理運用有助于健全設(shè)計理念和設(shè)計結(jié)果，同時還能促使結(jié)構(gòu)工程設(shè)計師獲取更多的實踐經(jīng)驗。但是，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體應(yīng)用過程而言，大部分設(shè)計師都只是在設(shè)計手冊和規(guī)范的權(quán)限內(nèi)進(jìn)行設(shè)計，不敢接受新技術(shù)挑戰(zhàn)的同時還不能對該項設(shè)計進(jìn)行創(chuàng)新，以至于其設(shè)計水平停滯不前。并且，該項設(shè)計理論和計算機(jī)理論中經(jīng)常會產(chǎn)生計算結(jié)果不匹配實際結(jié)果的現(xiàn)象，借此需要通過概念設(shè)計措施優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師而言，在自身經(jīng)驗的基礎(chǔ)上全面應(yīng)用概念設(shè)計有助于提高設(shè)計方案的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和適用性，進(jìn)而促使其設(shè)計方案更合理，設(shè)計任務(wù)完成得更出色[2]。

（三）概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施之間的關(guān)系

從宏觀角度來看，設(shè)計師的自身經(jīng)驗是概念設(shè)計的基礎(chǔ)，在研究建筑物各方面性能的過程中擬定結(jié)構(gòu)框架，促使其獲取最佳的合理耐用性。從微觀角度，該項設(shè)計的力學(xué)分析、設(shè)計原理和整體要求是結(jié)構(gòu)措施的依據(jù)，在此基礎(chǔ)上，可將定量設(shè)計中的配筋、穩(wěn)定性、內(nèi)力以及變形等問題進(jìn)行定性設(shè)計轉(zhuǎn)換。如果建筑物的概念設(shè)計合理性不足，則不能達(dá)到通過進(jìn)行結(jié)構(gòu)措施進(jìn)而提高安全性的目的；如果結(jié)構(gòu)措施合理性不高，則有可能無法匹配設(shè)計要求[3]。因此，該項設(shè)計除了對建筑結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度產(chǎn)生直接影響之外，還能導(dǎo)致其造價水平出現(xiàn)變化。

二、在該項結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用概念設(shè)計

（一）用來選擇建筑場地

1.地形因素。由于地形差別導(dǎo)致其對建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)影響差異性，且其在大部分條件下引發(fā)的制約性較強(qiáng)。因此，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程而言，需全面顧及其設(shè)計要求和建筑實況，從而促使其地形的選擇過程中合適度最高、綜合性最強(qiáng)。

2.地質(zhì)因素。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇通常會遭受地質(zhì)因素的影響，尤其會直接影響其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計。所以，對于建筑場地的選擇過程而言，著重提升其評估和分析的全面科學(xué)合理性，有助于促使其在匹配建筑施工要求的條件下選擇合適的施工場地地質(zhì)。

3.抗震性因素。因為抗震性能可直接影響其結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，所以有效保證其結(jié)構(gòu)自身具備的良好抗震性能，才能提升該建筑的安全使用性。所以，建筑場地的選擇過程中應(yīng)提高概念設(shè)計的合理應(yīng)用性，從而盡可能避免出現(xiàn)不符合要求的建筑操作。

（二）應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)計

對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員而言，首先需注重建筑物所在的地理條件和實際結(jié)構(gòu)構(gòu)造，然后再全面按照該項設(shè)計的設(shè)計原則挑選出基礎(chǔ)類設(shè)計。比如筏型基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)等。對于箱型基礎(chǔ)的實際應(yīng)用過程而言，除了需要全面保證建筑物的負(fù)載水平之外，還需保證其和地基之間形成及時、勻速地傳輸，進(jìn)而確保地基不會出現(xiàn)不均勻沉降情況，同時還能促使其附近土體之間形成相互協(xié)調(diào)的狀態(tài)，從而促使其抗風(fēng)、抗震水平得以提高[4]。對于筏型基礎(chǔ)使用過程而言，建筑物上部通常會出現(xiàn)載荷較大的現(xiàn)象。

（三）應(yīng)用于高層結(jié)構(gòu)設(shè)計

對于高層建筑設(shè)計而言，一旦其承擔(dān)水平載荷就會導(dǎo)致該建筑出現(xiàn)結(jié)構(gòu)側(cè)移，進(jìn)而引發(fā)更多難以解決的問題。因此，相關(guān)設(shè)計人員需對該現(xiàn)象予以足夠重視。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的實際進(jìn)程而言，設(shè)計者需以概念設(shè)計基本原則作為遵從依據(jù)，在顧及具體要求與標(biāo)準(zhǔn)的同時確保提升其抗側(cè)力體系的選擇科學(xué)、合理性。在其分析過程中，除了全面考慮該建筑物附近的地理位置情況、結(jié)構(gòu)情況之外，還需對其建造過程中出現(xiàn)的風(fēng)向、空間布局等影響因素進(jìn)行分析，從而促使其結(jié)構(gòu)設(shè)計實際開展過程中確保其豎向載荷和抵抗力的同時還能尋找出其他方法對該項能力進(jìn)行提升。概念設(shè)計基本原則的合理運用，有助于提高其結(jié)構(gòu)抗震水平，進(jìn)而以簡單、規(guī)范的要求確保其平面結(jié)構(gòu)。

三、概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用而言，概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施之間的互為協(xié)作作用有助于提升其結(jié)構(gòu)設(shè)計效果和質(zhì)量。該項應(yīng)用全面發(fā)揮建筑構(gòu)件及其結(jié)構(gòu)體系的相關(guān)職能，促使每一個構(gòu)件之間互為協(xié)調(diào)地勻速承擔(dān)載荷，進(jìn)而促使其支撐水平得以提高，獲取更多使用年限。對于建筑行業(yè)的未來發(fā)展而言，全面知悉其材料特性至關(guān)重要，建筑設(shè)計在此基礎(chǔ)上實施，除了可促使其施工過程中全面提高其材料利用率之外，還能推動各施工環(huán)節(jié)之間形成互為協(xié)調(diào)關(guān)系，進(jìn)而促使施工過程開展地更加順利，加快其施工進(jìn)度；提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用中兩者的配合度有助于促使該建筑物的設(shè)計和施工環(huán)節(jié)相互配合、和諧發(fā)展，進(jìn)而促使其行業(yè)發(fā)展前景越來越廣闊。

四、結(jié)束語

伴隨國內(nèi)建筑設(shè)計工作質(zhì)量的前進(jìn)發(fā)展，其行業(yè)發(fā)展速度也在穩(wěn)步上升。但是，對于其發(fā)展過程而言，傳統(tǒng)建筑理念已經(jīng)不符合現(xiàn)在的時代發(fā)展，我們務(wù)必要對其設(shè)計過程進(jìn)行創(chuàng)新，提升其結(jié)構(gòu)體系合理性，在有效提高材料利用率的前提下運用概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔勇.建筑工程設(shè)計中提高建筑結(jié)構(gòu)安全性措施[J].山西建筑，2017，43（21）：30-31.

[2]樊興.探討某高層建筑框支-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用[J].城市建筑，2017（2）：77-77.

[3]陳春春.基于幕墻設(shè)計中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的若干思考[J].裝飾裝修天地，2017（13）.

[4]陳世杰.基于性能的某超限高層建筑抗震分析與設(shè)計[D].深圳大學(xué)，2017.

（作者單位：浙江綠城六和建筑設(shè)計有限公司）