概念設計在建筑結構設計中的應用分析

1、<p>　　概念設計在建筑結構設計中的應用分析</p><p>　　【摘要】概念設計綜合考慮了從設計的基本原理以及工程的客觀規(guī)律和方法，最終制定建筑結構的總體布置和宏觀的調控，它的先進理念適應經濟社會的發(fā)展趨勢，必將取代傳統(tǒng)的建筑結構設計成為主流思想。 </p><p>　　【關鍵詞】概念設計；建筑結構設計；分析 </p><p>　　中圖分類號： TU3

2、18 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　隨著經濟社會的飛速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，傳統(tǒng)的建筑結構設計必將被概念設計這一新的建筑結構設計理念所取代。作為一種創(chuàng)新設計的重要形式，概念設計的優(yōu)點越來越到的得到了體現，同時越來越多的建筑結構設計師的發(fā)現和采納也使其成為建筑結構設計的重要思想。 </p&g

3、t;<p><b>　　概念設計 </b></p><p>　　概念設計是建立在工程客觀本質規(guī)律基礎上的宏觀設計，就是在沒有經過數值計算，只依據總體系和分體系之間的力學關系、實驗現象等一些關系中獲取的基本設計原則和思想，進而確定其宏觀控制。在處理一些難以做出精確測量的力學分析中這種方式非常適用。 </p><p>　　概念設計在脊柱結構設計中的必要性 &

4、lt;/p><p>　　結構設計理論和計算理論的發(fā)展得益于建筑結構設計研究的深入。在計算機及其結構程序在實際工作中的運用不斷加大，在實現提速的同時建筑結構設計也暴漏出一些弊端，因此要將概念設計運用于設計過程中。 </p><p>　　3.1彌補現行設計理論與計算理論的缺陷 </p><p>　　在現行的理論中概率極限狀態(tài)理論可以高效的構思和優(yōu)化整體結構體系，進而可以更加

5、方便的對設計方案進行比較和選擇，這樣整體的結構體系也可以得到優(yōu)化。因為當前空間結構體系存在著局限性，人們在設計過程中由于進行了假定和簡化因此導致了理論上的計算結果與實際數據之間有差異。比如在對混凝土結構設計的過程，就會產生計算結果和實際的情況不相符的矛盾。增強概念意識可以解決這類矛盾,不同于盲目的照搬規(guī)則而是用它作為參考，可以協(xié)調處理好它們之間的關系。 </p><p>　　3.2解決建筑結構設計對計算機的依賴

6、</p><p>　　一體化計算機全面應用于結構程序設計中，這種普及促進建筑行業(yè)發(fā)展的同時也產生一些問題。設計師把所有的任務都交給計算機來完成，并完全相信計算機的處理結果，在計算機處理的工作有不合理的地方時也不同及時發(fā)現。這是對使用計算機進行結構設計的錯誤方式。因為計算機是由固定的程序支撐其工作的，在進行總體方案設計時完全依靠計算機極有可能產生錯誤。 </p><p>　　3.3研究先進設

7、計思想 </p><p>　　在社會分工不斷細化的形勢下，陳舊的傳統(tǒng)設計已遠遠不能滿足現今的要求。如何創(chuàng)新，這就要求結構設計師在實際設計中拓寬思路，涌現出新的結構設計方案。 </p><p>　　概念設計的應用分類 </p><p>　　4.1抗震理念在概念設計中的應用 </p><p>　　地震的震動是隨機性的，它的震動很復雜，不容易確定，

8、先進的手段很難準確預測出建筑物在面臨的地震的具體參數。在結構分析過程中，不能充分的對結構的空間作用、阻尼變化等各種因素。所以在工程抗震方面概念設計要優(yōu)于計算設計。結構抗震可以優(yōu)化整體結構，將地震的能量耗散，避免薄弱的部位出現。地震的能量集中在少數薄弱部位時會造成結構被破壞?，F在假定結構能夠發(fā)揮出耗散作用是抗震設計方法的前提。以多遇地震作用進行分析，采取多種措施以達到在遇到罕見的地震時建筑結構仍不能倒塌。 </p><

9、p>　　4.2結構概念在概念設計中的應用 </p><p>　　在傳統(tǒng)的結構設計中只片面的關注了提高結構抗力R，這導致了混凝土等級、配筋量等造價變高。結構工程師只考慮了低于最大配筋率，導致了肥梁、胖柱、深基礎等情況。合理的結構設計可以將地震作用效應降低在60%左右，同時建筑物內的物品的安全性也可以得到提高。 </p><p>　　合理確定建筑物的剛度在建筑結構設計中非常重要。剛度太大

10、會導致結構的自振周期短，這種結構在地震中承受的地震的作用力相對來說會更大，這不僅浪費材料，而且會產生更為嚴重的后果。剛度過柔就會導致建筑結構在地震時產生過大的變形，它的穩(wěn)定性和強度都會受到影響。 </p><p>　　概念設計的應用意義 </p><p>　　5.1概念設計擴寬了結構設計的思路 </p><p>　　傳統(tǒng)的結構設計把所有的注意力都集中于如何提高結構抗

11、力，這造成了混凝土的等級變高，配筋量變大，造價也提高。結構工程師只會注意不超過最大配筋率，這導致了肥梁、胖柱、深基礎的情況。 </p><p>　　我們結合抗震設計的例子，隔震消能是一個典型的例子。我們一般根據初定的尺寸等算出結構剛度，之后再由結構的剛度算出地震力，最后算出配筋。但因結構的剛度越大就會造成地震作用效應加大，地震力也會加強。這樣增加了剛度的情況下反而會使地震的作用效應增強。 </p>

12、<p>　　在抗震設計中，我們隔振消能一般用在基礎與主體之間設置柔性的隔震層并加設消能支撐，還有一些在建筑物頂部加反擺，在地震發(fā)生時它的位移與與建筑物的位移方向相反?？梢约哟蠼ㄖ锏淖枘嶙饔茫档徒ㄖ锏募铀俣葟亩鴾p小建筑物的位移。這樣地震作用效應便可以減小。 </p><p>　　5.2概念設計在建筑中的指導意義 </p><p>　　概念設計的應用領域非常廣泛，它占據了所有的

13、結構設計。在受力狀況變化大的抗震設計、基礎設計等不確定因素中，概念設計的應用占據著非常重要的位置。現行的結構設計中包含著許多缺陷和不可計算性。概念設計可以避免計算理論的缺陷滿足結構設計的目的。在方案設計的最初階段是不能借助計算機應用來實現的。在這一階段需要工程師將自己掌握的結構概念進行綜合利用，并從中選擇出效果最好的方案。概念設計是設計人員廣泛應用的技術，但往往都被片面的理解，認為它是應用于確定結構法案和結構布置等大原則上。其實概念設計

14、貫穿于整個結構設計工序中。計算機的高精度計算還可能給工程師帶來對工作性能的誤解，把所有的工作都用計算機和設計軟件來進行設計。這種方式通常會導致不能及時發(fā)現計算結果不合理的地方以及部分錯誤，這通常會給建筑結構留下安全隱患。由此看來概念設計在結構設計中占據重要位置。 </p><p><b>　　結束語 </b></p><p>　　隨著社會經濟發(fā)展，人們的生活水平提高，

15、人們對建筑結構的要求也越來越高。在這種情況下發(fā)展先進的計算理論及加強計算機技術在結構設計領域的應用，加快對新型的高強、輕質、環(huán)保建材的應用，讓建筑結構設計變得安全適用成為首先考慮的因素。打破傳統(tǒng)的建筑結構設計中的陳舊規(guī)則，展現出結構工程師的創(chuàng)新能力都是有很大意義的。結構工程師在這里扮演著結構設計革命的執(zhí)行者和推動者。而概念設計的推廣則需要工程界和教育界的共同努力。 </p><p><b>　　【參考文

16、獻】 </b></p><p>　　[1]劉建立 王禮輝.概念設計在建筑結構設計中的應用探究[J].建材與裝飾,2012,5(23):70-72. </p><p>　　[2]齊曉健.淺談概念設計在建筑結構設計中的應用[J].城市建設理論研究（電子版）,2011,8(16):18-20. </p><p>　　[3]包樂琪 郭玉霞.概念設計在建筑結構設計