建筑結構設計中概念設計與結構措施的應用(1)

萬思璐 李曦

摘要：近年來，我國建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展，建筑工程項目的施工規(guī)模以及結構復雜性也得到了提高，對建筑結構設計工作提出了更高的要求。如果建筑結構設計不合理，會直接影響到筑工程的施工效果跟施工效益，甚至導致一系列安全事故。因此，相關建筑設計人員還需要加強概念設計在建筑結構設計工作中的應用力度，促進建筑結構設計的科學性和可行性進一步提高，為建筑工程的后續(xù)建設奠定良好基礎。

關鍵詞：建筑結構設計;概念設計;結構措施;應用

1導言

在建筑設計中，先進的概念設計起到的作用至關重要，可以平衡建筑的經(jīng)濟性、功能性與美觀性。為進一步完善建筑體系的結構設計，應基于概念設計大力改進、創(chuàng)新結構措施，及時探索出最理想的結構設計方法，進而有機融合概念與結構設計，充分提升建筑水平。

2概念設計概述

概念設計主要指在結合用戶具體標準需求基礎上，進行相關的概念性產品的設計工作，借此實現(xiàn)模糊抽象以及形象具體的直觀轉變，保障建筑結構設計的科學性和可行性。概念設計作為一種新型的設計理念，其需要將設計理念融入建筑結構設計的全過程，促進整體設計結果得以提高。在建筑工程項目的結構設計工作中，概念設計主要處于結構設計的初期階段，實現(xiàn)設計理念和經(jīng)驗的充分融合，隨后通過科學結構布局方式，做好抗震設計等結構設計工作。

此外，在概念設計工作中，還能夠對建筑物的內力數(shù)據(jù)進行綜合分析，但我國建筑領域中應用概念設計的時間比較晚，相關設計人員因為認知等方面限制，導致在建筑結構設計中難以進行概念設計的有效融合，直接影響概念設計的應用效果。因此，合理應用建筑概念設計能夠提高建筑設計的合理性，可以實現(xiàn)工程師實踐能力的提升。通過加強概念設計的應用和落實能夠將建筑設計師們的概念設計能力全面、科學地提升優(yōu)化，有助于培養(yǎng)設計人員改革創(chuàng)新意識。在具體應用概念設計過程中，應當明確建筑結構受力概念，從多角度對建筑結構的受力情況進行分析，從而實現(xiàn)結構方案的優(yōu)化。設計師秉持開拓創(chuàng)新理念，對不同建筑的需求進行合理分析，豐富和完善建筑結構設計，將建筑物的活力提升，可以實現(xiàn)建筑設計方案經(jīng)濟性和安全性的提升。同時在建筑結構設計中通過概念設計的應用，能夠進一步提高建筑結構設計方案的科學性與可行性。在概念設計過程中，設計人員還能夠及時發(fā)現(xiàn)建筑結構設計中存在的問題，進行糾正設計，通過對前期數(shù)據(jù)進行處理的方式，實現(xiàn)設計方案的優(yōu)化與完善。

3建筑結構設計中概念設計與結構措施的應用

3.1在基礎設計中的應用

基礎設計是建筑結構設計中的重要內容，因此設計人員需要做好建筑工程的基礎設計工作，保障基礎結構作用的充分發(fā)揮，為后續(xù)施工奠定良好的基礎。在進行地基結構設計過程中，通過概念設計的應用，可以促進設計質量進一步提高。例如概念設計在應用于高層建筑地基筏型基礎時，可以分為梁板式以及平板式兩種類型，能夠幫助設計人員就施工區(qū)域的地形特點、樓層的實際承壓要求以及對施工材料的性能要求等因素進行綜合分析，借此保障地基結構的設計合理性，為建筑工程的后續(xù)開展提供良好的基礎。通過概念設計的應用，不需要設計人員將過多的精力消耗在數(shù)據(jù)信息上，但需要對混凝土特性有全面系統(tǒng)的認知，保障基礎施工強度能夠滿足建筑工程項目的實際建設需求。

3.2在施工場地規(guī)劃中的應用

在建筑結構設計中，首先需要就項目的施工場地進行合理規(guī)劃，為后續(xù)的工程建設施工奠定良好基礎。施工場地的規(guī)劃效果直接影響建筑后期的建設效果，通過概念設計的應用，能夠對以往場地規(guī)劃中存在的弊端進行及時解決。概念設計的全局性特征，能夠幫助設計人員對地形、地質以及建筑物結構等進行綜合分析與協(xié)調，基于多種方案的評估進行最適合施工要求場地的選擇，減少地形地質條件要素對建筑結構設計效果所造成的影響。例如在進行高層建筑的結構設計過程中，通過概念設計技術的應用，能夠幫助設計人員就建筑物的地方光照、樓層高度、人口密度以及停車位布局等參數(shù)進行綜合考慮，實現(xiàn)建筑設計和施工用地兩者之間的協(xié)調性，促進施工場地規(guī)劃的合理性進一步提高。

3.3科學選擇建筑主體結構

合理性和對稱性是設計建筑結構時要遵循的基本原則。該原理可有效減少建筑材料的使用，節(jié)省建筑材料，確保建筑結構中非結構部件的良好安全性和穩(wěn)定性，并降低建筑結構的扭轉力。建筑結構對稱的特征是整個或部分建筑結構內的相互對應和統(tǒng)一，在特定的設計階段，為確保建筑物結構的對稱性，可以對建筑物質心或平面重心的實際距離進行合理調整，并有效調整重心，從而確保建筑結構的對稱性。

3.4在平面設計中的應用

通過概念設計進行建筑結構的平面設計工作，需要對建筑物的側移問題進行認真考慮，在進行方案設計過程中，應盡量降低建筑物承受的風荷載。進行概念設計時，需要就建筑物周圍物體受到的風荷載影響進行認真觀察，借此保障建筑物能夠具備良好的風荷載抵抗效果。此外，在概念設計過程中，要求設計人員在平面設計過程中對建筑物結構的抗震性能進行綜合考慮。在剛度選擇過程中，要求設計人員能夠通過詳細計算進行剛度的確定，避免剛度不足對建筑結構穩(wěn)定性所產生的影響。應用概念設計進行建筑結構的平面設計過程中，需要對抗側力結構進行完善，最大限度地保障建筑結構自身的抗傾覆能力。通過概念設計能夠促進建筑結構的平面設計效果進一步提高，將建筑結構的風荷載能力、水平荷載抵抗力以及抗側力結構控制在合理范疇內，對建筑結構自身穩(wěn)定性以及后期使用安全性的提高具有積極意義。

3.5結構體系中保持協(xié)同工作

與概念設計相關的協(xié)作很好地適用于建筑物的結構設計。協(xié)作需要結構的內部組件保持協(xié)作和協(xié)作的正常狀態(tài)，這種協(xié)同作用要求結構元件處于標準的承載能力極限條件下，它們不僅可以執(zhí)行一般工作，而且還具有整體耐久性。另外，建筑物結構的基礎和上部在承受載荷時，保持一個整體并分擔載荷。在磚混結構的建筑物中，為了保持協(xié)作，應利用結構柱和環(huán)梁的作用使結構保持一體，并共同承受力以防止建筑物的支撐結構發(fā)生變形。隨著多層建筑結構的數(shù)量持續(xù)增長，短柱現(xiàn)象越來越普遍，但是為了確保每個組件都可以具有良好的應力水平，應在夾心結構中最小化短柱，以有效提高同一平面的基本承載能力。

3.6在抗震設計中的應用

抗震設計在建筑結構設計中具有重要意義，要求設計人員做好建筑場地的分析工作，明確建筑施工中所應用到混凝土強度等級、初始尺寸等參數(shù)信息。在結合建筑結構剛度的基礎上，進行地震力大小參數(shù)的合理計算，借此明確后續(xù)建筑施工中所需的配筋數(shù)量。結構剛度、地震力以及配筋數(shù)量三者是一種正相關的關系，因此在進行抗震設計過程中，還需要進行三種結構參數(shù)的合理設計，促進建筑物的抗震性能進一步提高。通過概念設計的應用，能夠幫助建筑結構設計師在實際設計工作中獲得設計靈感，有效規(guī)避傳統(tǒng)設計理念對建筑設計人員所造成的限制。例如在隔震消能設計過程中，可以在建筑物主體與基礎結構之間進行隔震層的合理設計，或在建筑物頂端位置進行反擺的設計等，最大限度提升建筑結構的抗震性能，借此獲得良好的抗震設計效果。

3.7科學選擇建筑結構剛度

在建筑領域的各種指標中，建筑結構的剛度是非常重要的元素，并且在建筑結構的設計中起著非常重要的作用，因此必須選擇科學合理的建筑剛度。同時，科學合理地選擇建筑物剛度對于有效增加建筑物的自然振動周期和抗震性能具有特殊的影響和意義。另外，良好的剛性還可以相應地提高空間利用率，節(jié)省建筑材料等，從而可以更充分、更有效地利用建筑計劃，并可以有效優(yōu)化建筑結構。

結束語

總之，在建筑結構設計中要確保結構設計計算結果的有效性和可靠性。另外，建筑物的實際建筑過程也應更加高效，以確保概念設計與結構設計充分互補并發(fā)揮應有的作用，從而使概念設計和結構措施協(xié)同工作，以構建更加科學、完整的建筑結構體系，達到節(jié)省建筑原材料的目標。

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