導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：TU984 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中起到了非常重要的作用，因此應(yīng)當(dāng)加強重視和設(shè)計理念創(chuàng)新，只有這樣才能提高設(shè)計質(zhì)量，才能確保我國建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文主要對概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施以及二者在實踐中的應(yīng)用進行了分析，希望大家可以給出更科學(xué)、更合理的建議與意見，同時也希望業(yè)界人士能夠積極地參與到其中，為保障我國建筑事業(yè)的快速發(fā)展做出更多的貢獻。對于建筑工程而言，概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在整個工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮著非常重要的作用，同時概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施的實際應(yīng)用情況，也體現(xiàn)出了工程師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域的專業(yè)水準(zhǔn)。工程師可以將整體概念納入到結(jié)構(gòu)總體設(shè)計之中，對結(jié)構(gòu)之間以及結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的關(guān)系進行合理的優(yōu)化，從而使概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施可用以有效解決當(dāng)前結(jié)構(gòu)不可算等問題。因此，在當(dāng)前的形勢下，加強對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施研究，具有非常重大的現(xiàn)實意義。

1 概念設(shè)計

1.1 概念設(shè)計問題。所謂概念設(shè)計，主要是指不經(jīng)過數(shù)值運算，尤其是在難以精確分析、未在設(shè)計規(guī)范之中予以明確的情況下，綜合結(jié)構(gòu)體系、分析體系破壞機理以及力學(xué)關(guān)系，從宏觀上對建筑結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計。一般而言，概念設(shè)計是從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的總體著手，合理處理結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題，比如構(gòu)件延性及其力學(xué)分布等問題。 概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常的重要，概念設(shè)計的合理應(yīng)用，既可以豐富工程師的經(jīng)驗，又可以使設(shè)計理念、效果得以有效的完善和改進。建筑結(jié)構(gòu)實際設(shè)計過程中，很多設(shè)計人員將設(shè)計納入規(guī)范、設(shè)計手冊范圍之中，對于新技術(shù)領(lǐng)域中的挑戰(zhàn)不敢接受，因此可以看出創(chuàng)新精神依然比較匱乏，結(jié)構(gòu)設(shè)計理念依然比較陳舊，缺乏突破、創(chuàng)新。然而，結(jié)構(gòu)設(shè)計理論中通常會出現(xiàn)一些計算和現(xiàn)實難以相符的問題，或者結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無法進行計算，此時便需要將概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施有效的結(jié)合，以此來優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于結(jié)構(gòu)工程師而言，應(yīng)當(dāng)綜合自身的理論概念，選擇其中最為經(jīng)濟實用、安全可靠一種設(shè)計方案。

1.2 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。實踐中，為確保建筑結(jié)構(gòu)自身的安全性與可靠性，增強其抗震性能，建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計中所用到的措施應(yīng)當(dāng)注意以下幾個方面的事項。選擇一些對抗震有利的建筑場地，以提高建筑結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性，尤其要避開不利的地段；對實踐中存在著的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行優(yōu)化，并盡可能多地設(shè)置一些抗震防線，從而使抗震防線能夠在地震往復(fù)作用之下不斷增加其抗震性能；在提高建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)移強度時，還應(yīng)當(dāng)有選擇的不斷提高其中一些較為重要的構(gòu)件自身的延性，從而使建筑結(jié)構(gòu)能夠具備一定的剛度，合理的分布其承載力，加強建筑結(jié)構(gòu)自身的抗震性能；同時，應(yīng)當(dāng)確?？拐饦?gòu)造連接和經(jīng)計算所得的節(jié)點連接質(zhì)量，保證建筑結(jié)構(gòu)自身的整體性；在此過程中，應(yīng)當(dāng)確保建筑結(jié)構(gòu)平面、立面的布置與概念設(shè)計之要求相一致，避免不規(guī)則方案的應(yīng)用；同時，還要堅決拋開常規(guī)的設(shè)計計算方法，合理地運用設(shè)計經(jīng)驗，采用概念與實際問題相結(jié)合的方法對其進行綜合的計算與分析。

2 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的有效應(yīng)用

基于以上對概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計相關(guān)問題的分析，筆者認(rèn)為在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)有效地將概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施有效地結(jié)合在一起應(yīng)用，這樣才能體現(xiàn)其效果。

2.1 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的協(xié)同，主要體現(xiàn)于基礎(chǔ)實施與建筑上部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系方面，即在設(shè)計過程中須將基礎(chǔ)設(shè)施與建筑上部結(jié)構(gòu)視為整體，決不可將二者在理念與操作中分開。比如，在建筑工程項目建設(shè)過程中，尤其是磚混結(jié)構(gòu)施工建設(shè)時，一定要嚴(yán)格依靠圈梁、構(gòu)造柱的上部結(jié)構(gòu)與建筑地基有效地連接成整體，進而確保工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性；并非單純地只是依靠建筑地基自身的綜合效果來防范不均勻下沉問題的出現(xiàn)，確保建筑結(jié)構(gòu)自身的整體穩(wěn)固性。

2.2 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的協(xié)同還體現(xiàn)在很多的方面，比如當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)受力時，各構(gòu)件均達到比較高的應(yīng)力水平，特別是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能地避免短柱、層次間的橫梁結(jié)構(gòu)差異等現(xiàn)象。近年來，隨著建筑結(jié)構(gòu)的高度、層數(shù)的不斷增高和加大，豎向、水平載荷也將增大建筑底部層次之間的承受自重，進而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)底層短柱不斷出現(xiàn)。實踐中，為有效避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，可對其中的大截面柱進行施工操作，即在柱截面上采取開豎槽等方式使矩形柱成為田形柱，以此來增加基柱自身的長細(xì)之比，節(jié)省建筑空間。同時，長短梁通常會出現(xiàn)在同一個框架之中，這也是非常不合理的。短跨梁因受到水平力的影響，剪力會逐漸增大，梁端的正負(fù)彎矩也會變得非常的大，配筋均由水平力予以決定；而豎向上的載荷力不起作用，導(dǎo)致梁端正彎矩鋼筋超筋，因此該種結(jié)構(gòu)設(shè)計完全與協(xié)同工作之要求不相符，而且還會提高結(jié)構(gòu)造價。

針對上述問題，在建筑結(jié)構(gòu)尤其是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該不斷加大梁、樓層自身的剛度，從而使柱可以承受更大的彎矩；水平方向上應(yīng)當(dāng)確保慣性矩相等，這樣可以防范同方向上強度過大現(xiàn)象的出現(xiàn)。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，雖然角柱軸壓相對較小一些，但在抗扭中所起到的作用卻是非常的大，而且在水平力影響下，角柱軸力變化的幅度通常比較大，這要求角柱一定要具有非常大的變形能力。

2.3 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的協(xié)同，材料利用率控制。協(xié)同設(shè)計的目的在于充分的利用材料，在建筑工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，施工材料的利用情況顯得非常的重要，利用率越高，其協(xié)同程度就會越高。從建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化上來看，確保建筑結(jié)構(gòu)性能最好的一種方案并非是材料利用率最高的一種方案，然這并不影響在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中盡可能的提高材料利用效率。我國是一個人口大國，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的節(jié)能策略落實非常重要，可以有效確保資源合理利用、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的全面實施，即通過花最少的錢，完成最科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。這一要求從梁類構(gòu)建過程的演變可以看出來，矩形截面梁作為最普通的受彎構(gòu)件，它的材料利用率很低。比如，靠近中和軸的材料應(yīng)力水平相對較低一些，而且梁、彎矩沿梁長不斷的變化，對等截面梁而言，其大部分區(qū)段即便應(yīng)用的拉壓邊緣的應(yīng)力，同樣非常的低；根據(jù)梁的特點，可對其進行結(jié)構(gòu)概念分析，梁截面具有應(yīng)力梯度變化，材料為軸心受力時其利用率才會增大?；诖?，當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中可將平面桁架當(dāng)作最重要的梁體應(yīng)用，平面桁架則可作為掏空梁，即梁內(nèi)多余的角料、邊料等全部去除，不僅經(jīng)濟實惠，而且重也大大降低。

3 結(jié)束語

近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進程的不斷加快，建筑行業(yè)的發(fā)展可謂突飛猛進，作為當(dāng)前建筑設(shè)計中一項非常重要的部分，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑結(jié)構(gòu)自身的承載能力、安全性以及造價和美觀度等，都會產(chǎn)生非常大的影響。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，工程師的任務(wù)在于如何在規(guī)定的建筑空間范圍之內(nèi)進行整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，因此概念設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的指導(dǎo)思想。

參考文獻：

[1] 張廣生.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（06）.

[2] 夏鼎，馬永.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施[J].建筑與文化，2012，（03）.

篇2

中圖分類號：TU3文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、概念設(shè)計的地位

整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念設(shè)計的過程中可能會產(chǎn)生巨大的影響，以獲得最佳的設(shè)計方案，必須把握正確的概念設(shè)計概念。建設(shè)的制度設(shè)計的初始階段，一般不能結(jié)合使用的電腦，以確定最終方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念下的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，綜合考慮各方面因素，選擇能滿足的潛在需求，并確保建設(shè)項目的社會和經(jīng)濟福利計劃的管理結(jié)構(gòu)。從圖中可以看出，概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中占據(jù)著重要的地位，結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)和更新自己的設(shè)計知識構(gòu)成，并進一步了解每種類型的結(jié)構(gòu)特點和性能，并能同意靈活的協(xié)調(diào)種類型之間的關(guān)系。與使用相結(jié)合的設(shè)計理念的概念的近似估計的形式，可以縮短設(shè)計的初始階段，比較和選擇的時間不同結(jié)構(gòu)體系的想法。結(jié)構(gòu)設(shè)計有一個清晰的思路，準(zhǔn)確的定性，在后期的設(shè)計，你不需要再繁瑣的計算，該計劃的整體效果是非常出色的。在同一時間，結(jié)構(gòu)設(shè)計師可以正確地確定使用的計算機的內(nèi)部力分析的數(shù)據(jù)與預(yù)期的精度。概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用，以避免有效的結(jié)構(gòu)形式不合理，能迅速消除所有隱藏的安全造成影響的建設(shè)。

二、案例分析

隨著建筑設(shè)計行業(yè)設(shè)計周期遭到不斷的壓縮，對所謂高效率的設(shè)計更是無止境的追求。迫使一些參加工作時間不長的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員便要獨立完成一個項目從方案到施工圖的設(shè)計。而在計算機硬件、軟件高度發(fā)達的今天，結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算程序化程度也愈發(fā)提高。不少的計算軟件往往號稱能給出一個精確的計算結(jié)果，并且與規(guī)范條文一一對應(yīng)，可操作性強，這使得對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不合理的時間要求也似乎變成了可能。而對于工作時間不長的設(shè)計人員，工程經(jīng)驗是極度缺乏的，甚至對規(guī)范學(xué)習(xí)也未曾深入了解，概念設(shè)計這一原則和思想自然也未建立起來，這就使得他們更多的只能依賴于結(jié)構(gòu)設(shè)計程序和對規(guī)范條文的生搬硬套。但這樣的設(shè)計其可能導(dǎo)致的后果也是難以預(yù)料的。下面將以一個簡單的工程實例來加以說明。

某工程為十三層辦公樓，建筑物總高度為62.3 m，其中首層高7.2 m，二層高5． 6 m，其余樓層高4.5m，采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑方案由某建筑事務(wù)所負(fù)責(zé)設(shè)計。因為受建筑使用功能布置以及立面效果的限制，電梯井剪力墻只能集中偏置于一側(cè)。而由于結(jié)構(gòu)剛度的需要，電梯井這部分的剪力墻不能減少，由此所帶來的最直接問題就是結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)過大該如何解決，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員想到的解決辦法理所當(dāng)然的就是在建筑平面的另一側(cè)增設(shè)剪力墻。而且，基本的結(jié)構(gòu)概念告訴我們，剪力墻越靠近建筑平面的外側(cè)其效果自然也會越明顯。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員正是憑著這一思路，在方案設(shè)計階段先后提出了以下兩個結(jié)構(gòu)平面布置方案( 見圖 1，圖 2) 。

圖1方案一

圖2方案二

其中，方案一是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在剛拿到建筑平面方案后，聽取了建筑師簡單的介紹和要求，然后經(jīng)過試算后提出的結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)。若僅看計算程序的輸出結(jié)果，包括結(jié)構(gòu)的周期、周期比、位移角、位移比、層剛度比、剪重比、有效質(zhì)量系數(shù)等等所有規(guī)范條文所提及的設(shè)計參數(shù)均能滿足要求。但是，只要我們稍加思考便能發(fā)現(xiàn)方案一有一個極大缺陷，而且是安全隱患。那就是左側(cè)的剪力墻集中的設(shè)置在①軸樓梯平臺端部，只有兩片小墻肢設(shè)在②軸，而整個樓梯間只有兩根梁和樓層位于同一標(biāo)高與樓層相接，根據(jù)結(jié)構(gòu)概念，當(dāng)整個結(jié)構(gòu)受到水平地震作用時根本無法通過樓板有效的將其傳到①軸的剪力墻上。然而，從該片剪力墻的計算結(jié)果卻可看到，它承擔(dān)了很大一部分的水平地震作用。說明其計算結(jié)果與實際受力情況并不相符。

為了解決方案一的缺陷，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員克服溝通上的困難，多次主動與國外建筑師進行了的溝通協(xié)商達至妥協(xié)，在盡可能少影響建筑平面使用功能以及立面效果的前提下，并經(jīng)過反復(fù)的試算，

最終提出了方案二的結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)。其主要處理思路按以下幾個方面進行: 1) 減少①軸上剪力墻的剛度。在滿足基本的豎向承載力需求前提下，把該部分剪力墻截面盡可能做小，以減少它對結(jié)構(gòu)所提供的不真實抗扭剛度，計算時按異形柱錄入，計算結(jié)果顯示其所分配到的水平力大幅降低，符合設(shè)計設(shè)想的效果; 2) 首層在②軸交軸 ～軸處增加兩小片剪力墻，提高結(jié)構(gòu)抗扭剛度同時解決因首層層高過高而相對剛度較弱的問題; 3) 把②軸上原有的兩片剪力墻加厚加長，并在二層～三層軸～軸及軸～軸間增設(shè)鋼骨混凝土斜向支撐，以保證結(jié)構(gòu)所受的水平力能有效傳遞并分配到抗側(cè)力構(gòu)件上。在采取了上述的處理方法后，計算結(jié)果均能滿足規(guī)范的要求，所得到的結(jié)果也能符合實際預(yù)期。

三、結(jié)束語

從上述簡單的案例我們可知，若能在形成建筑方案的最初階段，建筑師和結(jié)構(gòu)設(shè)計人員經(jīng)過討論協(xié)商，把建筑的不規(guī)則性控制得盡量的少，那是最理想的。但是，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，除了應(yīng)該更主動與建筑專業(yè)加強溝通外，不能把設(shè)計過程中遇到的種種困難全都?xì)w結(jié)到建筑專業(yè)上。而且我們也不能不加思索地去采用計算程序得出的所有結(jié)果，否則其后果將會如一些美國專家學(xué)者所警告的：“誤用計算機造成結(jié)構(gòu)破壞而引起災(zāi)難只是一個時間問題。”而概念設(shè)計的原則、思想就是避免導(dǎo)致這種惡果的最有效方法。另外規(guī)范所給出的準(zhǔn)則便是使概念設(shè)計這一原則、思想的具體化，它應(yīng)當(dāng)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員實際工作的指引、依據(jù)，我們對這些準(zhǔn)則要知其然以及知其所以然，切忌一知半解而盲目做設(shè)計。所以，培養(yǎng)自身概念設(shè)計這一重要思想，使它很好的貫徹在實際設(shè)計的全過程，應(yīng)當(dāng)成為每個結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的一個既定目標(biāo)。

我們可以遵循以下兩個方面去達至這一目標(biāo):

（一）必須懂得歸納總結(jié)。

篇3

中圖分類號：S611 文獻標(biāo)識碼： A

建筑物結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計一般來說有建筑方面的概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)方面的概念設(shè)計，它們之間相互影響、相互協(xié)調(diào)、相互結(jié)合。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計就是以工程概念為依據(jù)從有利于提高結(jié)構(gòu)抗震力的概念上，用符合工程客觀規(guī)律和本質(zhì)的方法，對所設(shè)計的對象做宏觀的控制，目的就是在初步設(shè)計前為所這幾的工程項目設(shè)計一個概念性的總體方案和宏觀的控制。近年來，結(jié)構(gòu)工程師將概念設(shè)計應(yīng)用于實際工程中取得了很好的效果。同時隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑的體型、功能的日新月異 的變化與要求，我們發(fā)現(xiàn) 89抗震規(guī)范中規(guī)定的概念設(shè)計內(nèi)容不夠全面。2010年 1月實施的 GB50 0 1 1 - 2 0 10《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 （以下簡稱新抗震規(guī)范 ）對概念設(shè)計的要求作了更全 面、更符合實際的規(guī)定，尤其是增加了“不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計”，使得概念設(shè)計在工 程中的應(yīng)用更具體更明確地落到實處，切實提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力?！案拍钤O(shè)計”愈來愈受 到國內(nèi)外工程界的普遍重視。

地震具有隨機性、不確定性和復(fù)雜性，要準(zhǔn)確預(yù)測建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù)，目前是很難做到的。而建筑物本身又是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，在遭受地震作用后其破壞機理和破壞過程十分復(fù)雜。且在結(jié)構(gòu)分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時效、阻尼變化等多種因素，也存在著不確定性。因此，結(jié)構(gòu)工程抗震問題不能完全依賴“計算設(shè)計”解決。應(yīng)立足于工程抗震基本理論及長期工程抗震經(jīng)驗總結(jié)的工程抗震基本概念，從“概念設(shè)計”的角度著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng)，按照結(jié)構(gòu)的破壞過程，靈活運用抗震設(shè)計準(zhǔn)則，全面合理地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本問題，既注意總體布置上的大原則，又顧及到關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)構(gòu)造，從根本上提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。

一、概念設(shè)計的主要內(nèi)容

1.選擇有利場地。造成建筑物震害的原因是多方面的，場地條件是其中之一。由于場地因素引起的震害往往特別嚴(yán)重，而且有些情況僅僅依靠工程措施來彌補是很困難的。因此，選擇工程場址時，應(yīng)進行詳細(xì)勘察，搞清地形、地質(zhì)情況，挑選對建筑抗震有利的地段，盡可能避開對建筑抗震不利的地段，任何情況下均不得在抗震危險地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟損失的建筑物。

2.對建筑抗震有利的地段，一般是指位于開闊平坦地帶的堅硬場地土或密實均勻中硬場地土。建造于這類場地上的建筑一般不會發(fā)生由于地基失效導(dǎo)致的震害，從而可從根本上減輕地震對建筑物的影響。對建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指條狀突出的山嘴、孤立的山包和山梁的頂部、高差較大的臺地邊緣、非巖質(zhì)的陡坡、河岸和邊坡的邊緣；就場地土質(zhì)而言，一般是指軟弱土、易液化土、故河道、斷層破碎帶、暗埋塘浜溝谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的地段。采用合理的建筑平立面。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。

經(jīng)驗表明，簡單、規(guī)則、對稱的建筑抗震能力強，在地震時不易破壞；反之，如果房屋體形不規(guī)則，平面上凸出凹進，立面上高低錯落，在地震時容易產(chǎn)生震害。而且，簡單、規(guī)則、對稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計算其地震反應(yīng)，可以保證地震作用具有明確直接的傳遞途徑，容易采取抗震構(gòu)造措施和進行細(xì)部處理。

3.選擇合理的結(jié)構(gòu)形式?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。按結(jié)構(gòu)材料分類，目前主要應(yīng)用的結(jié)構(gòu)體系有砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等；按結(jié)構(gòu)形式分類，目前常見的有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)體系的確定受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟條件等諸多因素影響，是一個綜合的技術(shù)經(jīng)濟問題，需進行周密考慮確定?？拐鹨?guī)范對建筑結(jié)構(gòu)體系主要有以下規(guī)定：①結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；②結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力；③結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有必要的抗震承載力，良好的變形能力和耗能能力；④結(jié)構(gòu)體系宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力；⑤結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近，在結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)遵循平面布置對稱、立面布置均勻的原則，以避免質(zhì)心和剛心不重合而造成扭轉(zhuǎn)振動和產(chǎn)生薄弱層。

4.提高結(jié)構(gòu)的延性。結(jié)構(gòu)的延性可定義為結(jié)構(gòu)在承載力無明顯降低的前提下發(fā)生非彈性變形的能力。結(jié)構(gòu)的延性反映了結(jié)構(gòu)的變形能力，是防止在地震作用下倒塌的關(guān)鍵因素之一。結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。而結(jié)構(gòu)延性和耗能的大小，取決于構(gòu)件的破壞形態(tài)及其塑化過程，彎曲構(gòu)件的延性遠遠大于剪切構(gòu)件，構(gòu)件彎曲屈服直至破壞所消耗的地震輸入能量，也遠遠高于構(gòu)件剪切破壞所消耗的能量。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭取更多的構(gòu)件實現(xiàn)彎曲破壞。始終遵循“強柱弱梁，強煎弱彎、強節(jié)點、弱錨固”原則。構(gòu)件的破壞和退出工作，使整個結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過渡到另外一種穩(wěn)定體系，致使結(jié)構(gòu)的周期發(fā)生變化，以避免地震卓越周期長時間持續(xù)作用引起的共振效應(yīng)。

5.確保結(jié)構(gòu)的整體性。結(jié)構(gòu)是由許多構(gòu)件連接組合而成的一個整體，并通過各個構(gòu)件的協(xié)調(diào)工作來有效地抵抗地震作用。若結(jié)構(gòu)在地震作用下喪失了整體性，則結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的抗震能力不能充分發(fā)揮，這樣容易使結(jié)構(gòu)成為機動體而倒塌。因此，結(jié)構(gòu)的整體性是保證結(jié)構(gòu)各個部分在地震作用下協(xié)調(diào)工作的重要條件，確保結(jié)構(gòu)的整體性是抗震概念設(shè)計的重要內(nèi)容。為了充分發(fā)揮各構(gòu)件的抗震能力，確保結(jié)構(gòu)的整體性，在設(shè)計的過程中應(yīng)遵循以下原則：①結(jié)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)性。結(jié)構(gòu)的連續(xù)性是使結(jié)構(gòu)在地震作用時能夠保持整體的重要手段之一。②保證構(gòu)件間的可靠連接。提高建筑物的抗震性能，保證各個構(gòu)件充分發(fā)揮承載力，關(guān)鍵的是加強構(gòu)件間的連接，使之能滿足傳遞地震力時的強度要求和適應(yīng)地震時大變形的延性要求。③增強房屋的豎向剛度。在設(shè)計時，應(yīng)使結(jié)構(gòu)沿縱、橫2個方向具有足夠的整體豎向剛度，并使房屋基礎(chǔ)具有較強的整體性，以抵抗地震時可能發(fā)生的地基不均勻沉降及地面裂隙穿過房屋時所造成的危害。

6、計算結(jié)果的校核。一般來說，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們通常計算軟件來進行結(jié)構(gòu)分析，這就需要設(shè)計人員對自己簡化的結(jié)構(gòu)模型要進行合理性的分析，是否和實際受力模型一致，而最初的概念設(shè)計就顯得尤為重要，只有這樣，在進行準(zhǔn)確分析判斷之后，方可用于實際工程

7、抗震構(gòu)造措施。可以說，合理的抗震概念設(shè)計會簡化抗震計算過程，而構(gòu)造措施則是對概念設(shè)計的補充。“強柱弱梁”“強剪弱彎”都是抗震概念概念設(shè)計的精髓。所以無論是什么結(jié)構(gòu)類型，規(guī)范中都明確了在不同的抗震等級中，所應(yīng)滿足的構(gòu)造措施，這些都是一個結(jié)構(gòu)是否安全的有力保障。

二、抗震概念與設(shè)計計算的具體規(guī)定

新抗震規(guī)范已將設(shè)計中常出現(xiàn)的問題做出了具體規(guī)定。

1．體形復(fù)雜的建筑不一概提倡設(shè)防震縫。

2．對規(guī)則結(jié)構(gòu)與不規(guī)則結(jié)構(gòu)做出了定量的劃分。并用強制性條文對建筑師的建 筑設(shè)計方案提出了限制。如第 3 . 4. 1條規(guī)定，“建筑設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的方案”。

3．予應(yīng)力混凝土的抗側(cè)力構(gòu)件，應(yīng)配有足夠的非予應(yīng)力鋼筋。

4．非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與其結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進行抗震設(shè)計，如幕墻、附屬機械、電氣設(shè)備系統(tǒng) 支座和連接等需符合地震時對使用功能的要求。

5．投資方愿意通過增加投資來提高安全要求的抗震建筑，采用隔震和消能減震設(shè)計。

6．結(jié)構(gòu)材料的選用應(yīng)減少材料的脆性，優(yōu)先采 用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋和規(guī)定強度等級范圍內(nèi)的混凝土。

通過執(zhí)行新抗震規(guī)范中的各項規(guī)定，來保證抗震概念設(shè)計的完成 ；通過遵循抗震概念設(shè)計的原則，使建筑物具有可靠的抗震性能。概念設(shè)計決定建筑物的抗震性能，如果概念設(shè)計不適宜于抗震，那么不管多“精密”的計算也無濟于事。當(dāng)然，在做好概念設(shè)計的基礎(chǔ)上也要認(rèn)真計算做好定量分忻。

三、對自己將來工作的要求

了解未來抗震新思路. 如前所述，目前為減輕災(zāi)害所采取的措施都偏重于提高結(jié)構(gòu)自身的承載能力和變形能力，從而耗散地震能量避免建筑的倒塌。這種做法可以說一種比較被動的的辦法，存在著造價高、構(gòu)造復(fù)雜，施工難度大等特點。既然破壞能力來自于地面，通過基礎(chǔ)向上部結(jié)構(gòu)傳遞，那么若在基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間增加一個“能量耗散層”以阻隔或減少地震能量向上傳遞，就能大大減輕地震隊建筑物的損壞程度。我國的地震實例也印證了是可行的，1996年邢臺地震，大量民屋倒塌，但其中幾棟土坯房幾乎沒有被破壞，經(jīng)過考察，原因在于基礎(chǔ)墻體里鋪設(shè)厚約30mm的蘆葦桿防潮層，起到了減震效果。為避免它給人類帶來大的災(zāi)難，要求結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)新抗震規(guī)范運用好抗震概念設(shè)計。做到 :1 .結(jié)構(gòu)功能與外部條件一致 ;2 .充分發(fā)展 先進的設(shè)計理念 ;3 .發(fā)揮結(jié)構(gòu)的功能并取得與經(jīng)濟的協(xié)調(diào) ;4.更好地解決構(gòu)造處理 ;5. 利用定量的計算進行抗震分忻 ;6.用概念來判斷計算的合理性?？陀^事物是多種多樣的,而且都是在不斷地變化，因此對不同的客觀事物有不同的概 念，隨著事物認(rèn)識的不斷發(fā)展，概念也在不斷的發(fā)展變化，做好工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計，有著很重要的意義。

結(jié)語：汶川大地震，玉樹大地震以及近年來全國各地頻發(fā)的一系列地震，對建筑物的抗震敲響了警鐘，建筑抗震必須再次引起我們的高度重視。本文對建筑抗震的概念設(shè)計進行了研究分析。對建筑抗震概念設(shè)計的重要性進行了闡述并提出了一系列相應(yīng)的措施。在提高結(jié)構(gòu)整體的抗震性能分析時，又融入了新的抗震設(shè)計思路，為工程設(shè)計人員在今后的工程設(shè)計中提供了一些思路，僅同行參考。

參考文獻：

【1】孫柏鋒 隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究 昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 2007

【2】GB50011-2010 建筑抗震設(shè)計規(guī)范

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1、概念設(shè)計的定義分析

概念設(shè)計主要是針對客戶的需求進行數(shù)學(xué)計算分析從而促使產(chǎn)品的產(chǎn)生。其就是從概念到產(chǎn)品的過程。概念設(shè)計的過程經(jīng)歷了從抽象到具體、從模糊到清晰、從粗略到簡單的過程。在概念設(shè)計實行的過程中，需要選用建筑結(jié)構(gòu)，并且對結(jié)構(gòu)進行分析，實施計算，之后這些內(nèi)容貫穿于整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計當(dāng)中，在這一過程中，設(shè)計人員需要找出概念設(shè)計存在的問題，然后結(jié)合自身的設(shè)計經(jīng)驗以及當(dāng)前設(shè)計的實際環(huán)境有針對性的進行概念設(shè)計，構(gòu)建良好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，使得概念設(shè)計滿足和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體要求相吻合。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的原則

2.1、結(jié)構(gòu)的簡單性

結(jié)構(gòu)簡單性要求在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，簡化傳力途徑，提升結(jié)構(gòu)的承載力。因此，在進行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計過程中，應(yīng)該對建筑結(jié)構(gòu)受力圖進行精確計算，并且對內(nèi)力和位移進行詳細(xì)探究，有效限制薄弱部位的出現(xiàn)。

2.2、結(jié)構(gòu)的整體性

建筑結(jié)構(gòu)能夠聚集慣性力，而且還能夠?qū)T性力傳遞至各豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)中，這就要求子結(jié)構(gòu)具備相同的承載力，這樣才能夠有效抵御地震等自然災(zāi)害所造成的破壞作用。

2.3、結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和均勻性

通過提升建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性與均勻性，能夠有效避免建筑結(jié)構(gòu)過早的出現(xiàn)破壞或者坍塌的問題，確保建筑物分布質(zhì)量與結(jié)構(gòu)剛度的協(xié)調(diào)性，使其能夠充分發(fā)揮抵御自然災(zāi)害的能力。

2.4、優(yōu)化選型原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用概念設(shè)計，能夠有效優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)布置形式。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計應(yīng)用

3.1、在計算機分析中應(yīng)用概念設(shè)計

雖然在目前來說我國建筑工程設(shè)計階段計算機分析是設(shè)計的主要手段，但是從相關(guān)的建設(shè)效果來看并不能將其作為唯一的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。因為計算機畢竟在一定程度上無法對工程實況進行全面的了解掌控，所以容易出現(xiàn)設(shè)計方面的誤差，從而直接影響到整體建筑工程的建設(shè)效果。在實際的工程設(shè)計中還是要在計算機設(shè)計的過程中加入人工的輔助設(shè)計，相關(guān)工作人員可以依據(jù)自身的施工經(jīng)驗對其進行具體的分析以及判斷，避免因計算機設(shè)計失誤而造成的資金損害問題，最大程度保證工程建設(shè)的效益。

3.2、在基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計

無論是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計還是融入概念化的基礎(chǔ)設(shè)計都需要對施工現(xiàn)場的實際情況特別是地質(zhì)地形以及施工條件等方面進行全面的考量，從而才能夠確?；A(chǔ)設(shè)計的有效性。所以在運用概念設(shè)計進行基礎(chǔ)設(shè)計的時候也要確保對施工工程的全面了解最終進行以概念設(shè)計為基礎(chǔ)的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計。筏型基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)是概念設(shè)計中經(jīng)常用到的基礎(chǔ)形式。在箱形基礎(chǔ)運用的過程中周圍的底層會與地基形成緊密的整體從而將建筑壓力進行分散，保證建筑工程的安全性與穩(wěn)定性。筏型基礎(chǔ)的地基可以將地基荷載分散到上部結(jié)構(gòu)中從而減少地基的壓力從而避免地基沉降現(xiàn)象的發(fā)生，對建筑物的整體安全性能都有較大的加固作用。

3.3、在抗震設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計

建筑物在建設(shè)過程中為避免造成安全事故的發(fā)生通常都會對抗震設(shè)計方面有嚴(yán)格的要求。在建筑物的穩(wěn)定性方面計算機分析結(jié)果雖然能達到一定程度的效果但還是無法完全達到良好的抗震性能。所以為了進一步加強建筑物的穩(wěn)固性我國設(shè)計人員對其融入了概念設(shè)計的應(yīng)用，從而達到較高的抗震效果。3.4、在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用眾所周知高層建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移現(xiàn)象是設(shè)計中的重難點，因此很多設(shè)計師在設(shè)計的過程中都會考慮運用相應(yīng)的抗側(cè)力體系來減輕水平負(fù)荷從而達到建筑物的穩(wěn)定性能。概念設(shè)計的應(yīng)用更能夠在較大程度上加強設(shè)計效果，達到預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。除此之外建筑建設(shè)過程中要對周圍的布局、結(jié)構(gòu)以及整體的協(xié)調(diào)性進行綜合的考慮，最大程度保證設(shè)計效果。同時還需要對建筑物的風(fēng)壓布局所造成的影響進行綜合的考量，以此提高整體建筑設(shè)計水平，更大程度加強我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計主要措施

4.1、建筑場地選擇

建筑物沉降坍塌、滑坡等現(xiàn)象發(fā)生的原因除了地震外還跟建筑現(xiàn)場的地質(zhì)狀況有關(guān)。因此建筑場地的選擇對抗震設(shè)計有直接的影響。所以為了能夠達到加強的抗震效果保證居民用戶的自身以及財產(chǎn)安全，設(shè)計人員應(yīng)該選擇穩(wěn)固的地形進行建筑物的選址設(shè)計，確保建筑物的穩(wěn)固性。

4.2、結(jié)構(gòu)材料選擇

混凝土即是現(xiàn)階段我國建筑工程施工的主要材料也是最佳的抗震的首選材料。因為其自身特有的強度能夠確保構(gòu)件塑性鉸區(qū)延性能力的發(fā)揮。同時高強度的混凝土還可以通過減小自重和材料消耗來達到減小柱截面尺寸的目標(biāo)，從而達到預(yù)期的建筑功能目標(biāo)。

4.3、協(xié)同工作

所謂的協(xié)同工作是指將建筑物的基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)視為一個整體，使其達到整體的協(xié)同性。著同樣也血藥借助概念設(shè)計的理念以達到更高的建設(shè)目標(biāo)。同時還應(yīng)該注意建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性在受力的時候可以保證受力程度的均勻性，從而保證了建筑構(gòu)件的耐久性，加大建筑物的使用壽命。由此可見，概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有中要的作用，其不僅能夠全面考量設(shè)計效果同時也能夠運用結(jié)構(gòu)措施分散基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的受力狀況從而達到整體建筑物的受力均勻加強其使用壽命。因此，相關(guān)建設(shè)設(shè)計人員應(yīng)該多加關(guān)注該方面的應(yīng)用，在一定程度上對其進行細(xì)致的研究與理論方面的突破創(chuàng)新，從而能夠進一步促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展，加強經(jīng)濟建設(shè)的完善性。

作者:熱合曼江.依明 單位:中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院有限公司新疆分公司

參考文獻：

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概念設(shè)計是展現(xiàn)先進設(shè)計思想的關(guān)鍵，一個結(jié)構(gòu)工程師的主要任務(wù)就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計，并能有意識地處理構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。一般認(rèn)為，概念設(shè)計做得好的結(jié)構(gòu)工程師，隨著他的不懈追求，其結(jié)構(gòu)概念將隨他的年齡與實踐的增長而越來越豐富，設(shè)計成果也越來越創(chuàng)新、完善。遺憾的是，隨著社會分工的細(xì)化，大部分結(jié)構(gòu)工程師只會依賴規(guī)范、設(shè)計手冊、計算機程序做習(xí)慣性傳統(tǒng)設(shè)計，缺乏創(chuàng)新，更不愿（不敢）創(chuàng)新，有的甚至拒絕對新技術(shù)、新工藝的采納（害怕承擔(dān)創(chuàng)新的責(zé)任）。大部分工程師在一體化計算機結(jié)構(gòu)程序設(shè)計全面應(yīng)用的今天，對計算機結(jié)果明顯不合理、甚至錯誤而不能及時發(fā)現(xiàn)。隨著年齡的增長 ，導(dǎo)致他們在大學(xué)學(xué)的那些孤立的概念都被逐漸忘卻，更談不上設(shè)計成果的不斷創(chuàng)新。

強調(diào)概念設(shè)計的重要，主要還因為現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與計算理論存在許多缺陷或不可計算性，比如對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，內(nèi)力計算是基于彈性理論的計算方法，而截面設(shè)計卻是基于塑性理論的極限狀態(tài)設(shè)計方法，這一矛盾使計算結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)差之甚遠，為了彌補這類計算理論的缺陷，或者實現(xiàn)對實際存在的大量無法計算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計，都需要優(yōu)秀的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施來滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的。同時計算機結(jié)果的高精度特點，往往給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員帶來對結(jié)構(gòu)工作性能的誤解，結(jié)構(gòu)工程師只有加強結(jié)構(gòu)概念的培養(yǎng)，才能比較客觀、真實地理解結(jié)構(gòu)的工作性能。

概念設(shè)計之所以重要，還在于在方案設(shè)計階段，初步設(shè)計過程是不能借助于計算機來實現(xiàn)的。這就需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運用其掌握的結(jié)構(gòu)概念，選擇效果最好、造價最低的結(jié)構(gòu)方案，為此，需要工程師不斷地豐富自己的結(jié)構(gòu)概念，深入、深刻了解各類結(jié)構(gòu)的性能，并能有意識地、靈活地運用它們。

2協(xié)同工作與結(jié)構(gòu)體系

協(xié)同工作的概念廣泛存在于工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計和制造中，對于任一個工業(yè)產(chǎn)品，我們均不希望其在遠未達到其設(shè)計壽命（負(fù)荷、功能）時，它的某些部件（或零件）即出現(xiàn)破壞。對于建筑結(jié)構(gòu)，協(xié)同工作的概念即是要求結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各個構(gòu)件相互配合，共同工作。這不僅要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件在承載能力極限狀態(tài)能共同受力，協(xié)同工作，同時達到極限狀態(tài)，還要求他們能有共同的耐久壽命。結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作表現(xiàn)在基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的關(guān)系上，必須視基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)為一個有機的整體，不能把兩者割裂開來處理。舉例而言，對磚混結(jié)構(gòu) ，必須依靠圈梁和構(gòu)造柱將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)連接成一個整體，而不能單純依靠基礎(chǔ)自身的剛度來抵御不均勻沉降，所有圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置，都必須圍繞這個中心。

對協(xié)同工作的理解，還在于當(dāng)結(jié)構(gòu)受力時，結(jié)構(gòu)中的各個構(gòu)件能同時達到較高的應(yīng)力水平。在多高層結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)盡可能避免短柱，其主要的目的是使同層各柱在相同的水平位移時，能同時達到最大承載能力，但隨著建筑物的高度與層數(shù)的加大，巨大的豎向和水平荷載使底層柱截面越來越大，從而造成高層建筑的底部數(shù)層出現(xiàn)大量短柱，為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，對于大截面柱，可以通過對柱截面開豎槽，使矩形柱成為田形柱，從而增大長細(xì)比，避免短柱的出現(xiàn)，這樣就能使同層的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在相近的水平位移下，達到最大的水平承載力；而對于梁的跨高比的限制，一般還沒有充分認(rèn)識到。實際上與長短柱混雜的效果一樣，長、短梁在同一榀框架中并存，也是極為不利的，短跨梁在水平力的作用下，剪力很大，梁端正、負(fù)彎矩也很大，其配筋全部由水平力決定，豎向荷載基本不起作用，甚至于梁端正彎矩鋼筋也會出現(xiàn)超筋現(xiàn)象，同時，由于梁的剪力增大，也會使支承柱的軸力大幅增大，這種設(shè)計是不符合協(xié)同工作原則的，同時，結(jié)構(gòu)的造價必將會上升。多高層結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要目的即是為了抵抗水平力的作用，防止扭轉(zhuǎn)，為有效的抵抗水平力作用，平面上兩個正交方向的尺寸宜盡量接近，目的是保證這兩個方向上的“慣性矩”相等，以防止一個方向強度（穩(wěn)定性）儲備太大，而另一個方向較弱，因此，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)（柱、剪力墻）宜設(shè)置在四周，以增大整體的抗側(cè)剛度及抗扭慣性矩，同時，應(yīng)加大梁或樓層的剛度，使柱（或剪力墻）能承擔(dān)較大的整體彎矩，這就是“轉(zhuǎn)換層”的概念。防止扭轉(zhuǎn)的目的，是因為在扭轉(zhuǎn)發(fā)生時，各柱節(jié)點水平位移不等，距扭轉(zhuǎn)中心較遠的角柱剪力很大，而中柱剪力較小，破壞由外向里，先外后里。為防止扭轉(zhuǎn)，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)對稱布置，宜設(shè)在結(jié)構(gòu)兩端，緊靠四周設(shè)置，以增大抗扭慣性矩。因此，高層或超高層建筑中，盡管角柱軸壓比較小，但其在抗扭過程中作用卻很大（若角柱先壞，整個結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度或強度下降，中柱必定依次破壞），同時，在水平力的作用下，角柱軸力的變化幅度也會很大，這樣勢必要求角柱有較大的變形能力。由于角柱的上述作用，角柱設(shè)計時在承載力和變形能力上都應(yīng)有較多考慮，如加大配箍，采用密排箍筋柱、鋼管混凝土柱。

目前，部分已建建筑在其四角設(shè)置巨型鋼管柱，從而極大地增強了角柱的強度和抗變形能力。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，柱軸壓比的限值已成為困擾結(jié)構(gòu)工程師的實際問題，隨著建筑高度的增加，結(jié)構(gòu)下部柱截面也越來越大，而柱的縱向鋼筋卻為構(gòu)造配筋，即使采用高強混凝土，柱截面也不會明顯降低。實際上，柱的軸壓比大小，直接反映了柱的塑性變形能力，而構(gòu)件的變形能力會極大地影響結(jié)構(gòu)的延性?；炷粱纠碚撝赋觯夯炷翗?gòu)件的曲率延性，即彎曲變形能力主要取決于截面的相對受壓區(qū)高度和受壓區(qū)邊緣混凝土的極限變形能力。相對受壓區(qū)高度主要取決于軸壓比、配筋等，混凝土的極限變形能力主要取決于箍筋的約束程度，即箍筋的形式和配箍特征值（λ=ρfyfc）。因此，為了增大柱在地震作用下的變形能力，控制柱的軸壓比和改善配箍具有同樣的意義，因而采用密排螺旋箍筋柱或鋼管混凝土均可以提高柱軸壓比的限值

3協(xié)同工作與材料利用率

協(xié)同工作設(shè)計的另一個目的，還在于對材料的充分利用。一般來講，材料利用率越高（即應(yīng)力水平越高），該結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作程度也越高（從優(yōu)化設(shè)計的角度，盡管結(jié)構(gòu)性能最好的方案，不一定是材料利用率最高），尤其對我國這樣一個發(fā)展中國家，結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的即是花最少的錢，做最好的建筑，這就要求設(shè)計時對結(jié)構(gòu)材料的充分利用，這從梁類構(gòu)件的演變可以看出。矩形截面梁是最普通的受彎構(gòu)件，它的材料利用率很低，原因有二：一方面是靠近中和軸的材料應(yīng)力水平低，另一方面是梁的彎矩沿梁長一般是變化的，這樣對等截面梁來說，大部分區(qū)段，即使是拉、壓邊緣，其應(yīng)力水平均較低。針對梁的這種受力特點，用結(jié)構(gòu)概念分析，主要是因為梁截面存在應(yīng)變梯度，只有當(dāng)構(gòu)件是軸心受力時，材料利用率才可能增大，于是就出現(xiàn)了平面桁架，平面桁架可以理解成“掏空”的梁――將梁中多余材料去除，既經(jīng)濟，又降低自重；故桁架的上弦相應(yīng)于梁的受壓邊，下弦相應(yīng)于受拉鋼筋。規(guī)則桁架中腹桿的受力（拉、壓）與梁中主拉、壓應(yīng)力方向一致，根據(jù)上述分析，還可以將桁架的外形設(shè)計為與彎矩圖相似的形狀，從而使桁架的弦桿受力均勻。由于桁架中大量存在壓桿，壓桿的強度往往由其穩(wěn)定性決定，而不是由桿件截面材料強度決定，因此，在平面桁架的設(shè)計過程中，應(yīng)設(shè)法降低壓桿的長細(xì)比。

單純增大截面是下策，特別是上弦桿，應(yīng)努力增加其平面外的剛度（有時上弦采用雙桿形成的復(fù)合壓桿），提供平面外約束（增加支撐），如果把這些平面外的支撐再連接成桁架，這樣就使平面桁架變?yōu)槠矫娼徊骅旒?，最后發(fā)展為空間網(wǎng)架?？臻g網(wǎng)架的材料利用率高，應(yīng)力水平高，故在大跨度、大空間結(jié)構(gòu)中廣泛使用，但網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中仍然存在壓桿，壓桿（特別是鋼壓桿）的應(yīng)力水平不可能太高（因為隨著跨度的增加，網(wǎng)架的高度增大，腹桿的長度將增大，同時節(jié)點距離的增大也導(dǎo)致弦桿長度的增大），這樣高強材料就不能使用。因此，努力減少或消除結(jié)構(gòu)中的壓桿，就使我們找到了懸索結(jié)構(gòu)，懸索結(jié)構(gòu)中所有的“桿件”均為拉桿，這樣就使懸索結(jié)構(gòu)中桿件的應(yīng)力水平極高，材料利用率極大，高強材料得以充分利用，還可施加預(yù)應(yīng)力。因而在超大跨度的結(jié)構(gòu)中，懸索結(jié)構(gòu)（或包括懸索結(jié)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)）是首選的結(jié)構(gòu)類型。就混凝土基本理論的發(fā)展來看，也體現(xiàn)了使各種材料充分發(fā)揮性能，并相互協(xié)同工作的特點。林同炎教授認(rèn)為：鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土之間的區(qū)別在于鋼筋混凝土是將混凝土與鋼筋兩者簡單地結(jié)合在一起，并讓他們自行地共同工作，預(yù)應(yīng)力混凝土是將高強鋼筋與高強混凝土能動地結(jié)合在一起，使兩種材料均產(chǎn)生非常好的性能。反映了人們對混凝土中的協(xié)同工作認(rèn)識和運用過程的加深。

篇6

1.概念設(shè)計

概念設(shè)計涵蓋了從用戶需求分析到概念產(chǎn)品生成的設(shè)計活動全過程，這一系列設(shè)計活動是有順序、目標(biāo)和組織的。概念設(shè)計表現(xiàn)出了一個理念從模糊到清晰、從具體到抽象、從粗到精不斷變化的過程。它是從設(shè)計概念出發(fā)，以設(shè)計概念作為主線貫穿于整個設(shè)計過程的一種設(shè)計方法。作為全面完整的設(shè)計過程，概念設(shè)計通過設(shè)計概念把設(shè)計師感性思維與瞬間思維統(tǒng)一上升為理性思維，進而實現(xiàn)整個設(shè)計。在現(xiàn)代建筑業(yè)中，概念設(shè)計被廣泛用在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有其特殊的含義和重要性。

1.1含義

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有理論設(shè)計與概念設(shè)計之分。理論設(shè)計是指結(jié)構(gòu)工程設(shè)計師在計算理論與規(guī)范的基礎(chǔ)上，假設(shè)結(jié)構(gòu)的計算模型與受力狀態(tài)，并通過分析計算結(jié)構(gòu)獲得數(shù)據(jù)式結(jié)果，進而根據(jù)結(jié)果來進行結(jié)構(gòu)設(shè)計這樣的設(shè)計方法。而概念設(shè)計則是無需計算數(shù)值，只根據(jù)整體的結(jié)構(gòu)體系和分結(jié)構(gòu)體系間存在的力學(xué)關(guān)系、震害、結(jié)構(gòu)被破壞的機理以及工程現(xiàn)象和實驗現(xiàn)象的設(shè)計基本原則及思想，來完成建筑結(jié)構(gòu)整體布置和細(xì)部構(gòu)造過程確定。

1.2重要性

作為結(jié)構(gòu)工程師，其主要的任務(wù)就是運用整體概念在特定建筑空間當(dāng)中完成結(jié)構(gòu)整體方案設(shè)計活動，并要有意識地對結(jié)構(gòu)與構(gòu)件以及不同結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系問題進行處理設(shè)計。在現(xiàn)代社會，幾乎在全部的結(jié)構(gòu)設(shè)計中都運用到了概念設(shè)計的設(shè)計理念。概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中有著重要意義，其重要性的體現(xiàn)如下：

（1）目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算的理論都存有很多的缺陷及不可計算性，概念設(shè)計的運用可以彌補計算理論當(dāng)中的缺陷，并完成現(xiàn)實中存在的不可計算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計活動，從而滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計需求。

（2）在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的最初階段，其設(shè)計過程不能依靠計算機完成。這就要求結(jié)構(gòu)工程設(shè)計師在確定性價比最高的結(jié)構(gòu)方案時綜合運用概念設(shè)計中蘊含的設(shè)計概念。

（3）通過計算機的分析計算所得結(jié)果具有高精度的特點，有些結(jié)構(gòu)設(shè)計師過度依靠計算機與設(shè)計軟件，對于結(jié)構(gòu)工作的性能產(chǎn)生誤解，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中走上傳統(tǒng)性、習(xí)慣性的方向，盲目相信計算機計算的結(jié)果，對其不合理性與錯誤性有所忽視，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生安生隱患。概念設(shè)計要求設(shè)計師從實際工程的結(jié)構(gòu)需求出發(fā)，綜合考慮各種因素，可以破除結(jié)構(gòu)工程師對計算機設(shè)計軟件的盲目信賴，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展和革新具有重要的推動作用。

2.防震概念設(shè)計

這一概念設(shè)計涵蓋了從建筑防震需求分析到防震結(jié)構(gòu)成形的全過程，是按照地震災(zāi)害的基本情況與多發(fā)帶建筑工程經(jīng)驗等所形成的設(shè)計基本原則與思想，進行建筑結(jié)構(gòu)整體安排和細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計活動。由于地震破壞作用與機理具有復(fù)雜性與不確定性，且結(jié)構(gòu)模型假定情況有別于現(xiàn)實狀況。

因此，很難對建筑物遇到地震的參數(shù)與特性進行準(zhǔn)確的預(yù)測活動?；谶@樣的情形，工程抗震并不能完全依靠計算機的模擬設(shè)計來解決，而是要從概念設(shè)計出發(fā)。

2.1作用原理

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，抗震概念設(shè)計的主要作用是促使建筑整體結(jié)構(gòu)耗散地震能量，以免在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生薄弱敏感部位。如果地震能量聚散活動只是集中于部分薄弱區(qū)域，就會過早破壞結(jié)構(gòu)。

在現(xiàn)代抗震設(shè)計中，一定要基于對整個結(jié)構(gòu)在耗散地震能量方面的作用發(fā)揮，才能根據(jù)常見小地震的作用情況來計算結(jié)構(gòu)、設(shè)計構(gòu)件截面以及相應(yīng)構(gòu)造措施。若有需要，可以采取彈性時程分析方法來進行補充計算，并試圖滿足罕見大地震作用下的建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定需求。

2.2設(shè)計要求

為保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力與抗震需求相適應(yīng)，抗震概念設(shè)計可以從宏觀角度對結(jié)構(gòu)抗震性進行控制，其具體要求如下：

（1）應(yīng)選擇利于抗震的場地與地基，并采用相應(yīng)措施來維護地基穩(wěn)定性，以免由于地面變形產(chǎn)生直接危害；

（2）基礎(chǔ)設(shè)計要合理。屬于同一結(jié)構(gòu)的單元部門不應(yīng)設(shè)置于不同性質(zhì)的地基土上，也不適合選取不同基礎(chǔ)形式。在進行防震概念設(shè)計的時候，要最大程度地挖掘和發(fā)揮地基潛力；

（3）就建筑物的體型而言，應(yīng)從對稱、規(guī)則、簡單入手，保證質(zhì)量及剛度的變化時均勻的，從而達到減少地震作用下出現(xiàn)的變形現(xiàn)象、應(yīng)力集中反應(yīng)以及應(yīng)力扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象的目的；

（4）結(jié)構(gòu)體系的選擇要合理，其抗側(cè)構(gòu)件應(yīng)當(dāng)均勻?qū)ΨQ。要設(shè)置多道建筑結(jié)構(gòu)抗震防線，結(jié)構(gòu)布置應(yīng)當(dāng)傳力便捷、受力明確，以免在局部產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)；

（5）各類構(gòu)件間的連接要安全可靠，且應(yīng)具有一定變形能力與強度，從而提高建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能；

（6）要注重結(jié)構(gòu)空間的整體性，加強其平面連接，并確保其豎向的整體剛度符合抗震需求；

（7）強調(diào)處理非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性。要充分發(fā)揮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對于主體結(jié)構(gòu)有利的影響作用，避免因為不合理的構(gòu)件設(shè)置危害到整個主體結(jié)構(gòu)的抗震性能；

（8）結(jié)構(gòu)自重應(yīng)盡量減輕，減少其對地基土產(chǎn)生的壓力，進而將傳送給建筑物的地震力降低。

2.3實際運用

在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)理論研究與設(shè)計中，往往只注意結(jié)構(gòu)抗力的提高，使得建筑混凝土的等級不斷升高，配筋量不斷加大，工程造價也不斷升高。過去的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師通常只重視最大配筋率的問題，進而導(dǎo)致肥梁胖柱、深基礎(chǔ)等現(xiàn)象在建筑工程中隨處可見。

在建筑抗震設(shè)計中，傳統(tǒng)方法是按照最初確定的尺寸和混凝土的等級來計算結(jié)構(gòu)剛度，進而根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度對地震力進行計算，然后才是配筋計算。而事實上，配筋越多，就會產(chǎn)生越大的剛度，而剛度越大，在地震作用下產(chǎn)生的反應(yīng)也會越大。從這一層面來說，為抗震而配設(shè)的鋼筋反而增加了結(jié)構(gòu)剛度，進而增強了地震作用效應(yīng)。這就使得建筑結(jié)構(gòu)抗震陷入了死循環(huán)當(dāng)中。

而抗震概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，拓寬了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計思路。它以降低地震的作用效應(yīng)為出發(fā)點，給現(xiàn)代建筑的抗震設(shè)計帶來了新的生命力?？拐鹣芫褪强拐鸶拍钤O(shè)計中的一種理念。通常來講，抗震消能是依靠在基礎(chǔ)和建筑主體之間加設(shè)消能支撐等柔性隔震層來實現(xiàn)。也有通過在建筑物的頂部安裝反擺，加大建筑物振動的阻尼作用，減少其位移的方式來達到消能抗震的目的。在進行抗震驗算的時候，要注重區(qū)分場地土的類別。建筑的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)計為雙向的梁柱剛接體系，可允許部分框架梁搭接于別的框架梁上，但要加強在垂直地震作用方面的抗震設(shè)計。既可以通過對構(gòu)件荷載效應(yīng)進行調(diào)整和限制的方法，也可采用規(guī)定必要的強制性構(gòu)造措施的方法來加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震力。

3.結(jié)束語

近年來頻發(fā)的地震災(zāi)害已經(jīng)導(dǎo)致了太大的生命財產(chǎn)損失，加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力變得越來越重要。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過于信賴計算設(shè)計的結(jié)果，忽略了建筑結(jié)構(gòu)的實際情況，沒能充分發(fā)揮計算設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的作用。而抗震概念設(shè)計的出現(xiàn)，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計引向了人性化方向，并且拓寬了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路，為建筑抗震設(shè)計提供了新的視角，并在實際應(yīng)用中發(fā)揮了良好作用。

參考文獻

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隨著建筑工業(yè)中新材料，新體系，新工藝的飛速發(fā)展，各種結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新組合，使得概念設(shè)計被越來越多的結(jié)構(gòu)工程師所重視，并將在結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮越來越大的作用。但是，在目前高校教學(xué)的概念設(shè)計課程中，通常只重視孤立的分體系和單獨構(gòu)件的力學(xué)概念講解，尤其在專業(yè)課教學(xué)中，單項計算練習(xí)過多，綜合練習(xí)過少，加之計算機的普及，從而不同程度地造成了學(xué)生對計算機產(chǎn)生一定的依賴性，進而影響到他們的整體綜合運用能力，使得結(jié)構(gòu)體系概念模糊等現(xiàn)象比較普遍，這些問題的存在對培養(yǎng)具有創(chuàng)造力的未來工程師是相當(dāng)不利的，因此必須采用一些切實可行的有效措施提高概念設(shè)計在建筑工業(yè)中的應(yīng)用水平。

1 結(jié)構(gòu)概念在現(xiàn)在建筑設(shè)計中的必要性

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的不斷加大，與人們生活水平的提高，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。因此，這就需要相關(guān)設(shè)計人員必須努力推廣計算機的普及與應(yīng)用，加快新型高強輕質(zhì)、環(huán)保建材的應(yīng)用，使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計更加實用、更能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。概念設(shè)計對于打破傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中低效、守舊的模式，進而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師的創(chuàng)新能力水平。

在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍存在承襲傳統(tǒng)設(shè)計的守舊思想，使得與之相應(yīng)的建筑產(chǎn)品缺乏新意。當(dāng)今建筑設(shè)計普遍提倡采用概念設(shè)計思想來提高結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計創(chuàng)造性，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計。盡管目前大多數(shù)人對概念設(shè)計有一定的了解，但是尚無法熟悉他的具體應(yīng)用，因而，他們經(jīng)常將概念設(shè)計限定在大原則下應(yīng)用，進而束縛著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)揮。如結(jié)構(gòu)布置、確定結(jié)構(gòu)方案等。其實，在具體人們的生活中隨處都可以看到概念設(shè)計的應(yīng)用情況。近年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，提高結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計的準(zhǔn)確性和運算率。但是，必須理性地應(yīng)用計算機，不能太過依賴計算機，要注重體現(xiàn)建筑中的人性化設(shè)計。相較于計算機設(shè)計而言，概念設(shè)計主要是體現(xiàn)出人的設(shè)計理念。此外，在總體方案和構(gòu)造措施上，計算機難以實現(xiàn)概念設(shè)計的基本要求。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的初始階段，概念設(shè)計具有舉足輕重的作用，因為此階段電腦無法代替概念設(shè)計來完成某些步驟。因此，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計師必須結(jié)合其以往的設(shè)計經(jīng)驗，深入探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并對其可行性進行分析，進而運用工程設(shè)計的整體理念對設(shè)計方案進行調(diào)整，最終達到方案最優(yōu)。

通過計算機所計算出的運算結(jié)果，雖然比較精密，并在實際應(yīng)用中不代表精確數(shù)據(jù)的合理性。也不具有實用性。概念設(shè)計正好彌補了結(jié)構(gòu)設(shè)計在規(guī)范化的計算機應(yīng)用中的諸多弊端。作為立體實物的建筑物，僅僅依靠電子計算機所計算數(shù)據(jù)結(jié)果是非常不夠的，必須依靠人的思想結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗和建筑施工的實際情況做到具體問題具體分析。

概念設(shè)計往往會從整體上去反應(yīng)出建筑結(jié)構(gòu)的工作性能和設(shè)計理念，破解隱患過度的精密運算結(jié)果并非是對建筑結(jié)構(gòu)精致入微的正常效應(yīng)，同時也是一種不失理性解決問題的途徑。此外，非概念設(shè)計的機械性、習(xí)慣性經(jīng)常會引起的錯誤隱患，進而還會影響到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性能。所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須充分考慮概念設(shè)計的重要性，并將概念設(shè)計貫穿于整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程。

目前，國際上知名度較高的優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計作品，大多數(shù)都是由一種或幾種基本分體系有機地組合而成。因此，要求結(jié)構(gòu)工程師必須不斷拓展其理論知識，與時俱進，不懈追求完美的設(shè)計，同時還要具備豐富、踏實的整體結(jié)構(gòu)概念和基本分體系的相互比較的能力。由此可知，在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計出色的工程師，其結(jié)構(gòu)概念隨著實踐經(jīng)驗的增長而不斷豐富，設(shè)計成果也更具完美性、創(chuàng)新性。此外，必須將當(dāng)今先進計算機技術(shù)融入到概念設(shè)計的整個過程，充分利用計算機技術(shù)的優(yōu)勢，盡快選擇和確定最佳設(shè)計方案，進而提高建筑施工圖設(shè)計的可靠性。概念設(shè)計可以預(yù)防或減少不均勻沉降的危害，可以從結(jié)構(gòu)措施、建筑措施、地基和基礎(chǔ)方面加以控制；必須確保立面形體變化不能過大，荷載和高低差異適度；同時，還要加強上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度，提高建筑的整體剛度性能；同一建筑物盡量采用同一類型基礎(chǔ)并要求埋置于同一土層中等一系列措施。對層建筑而言，從經(jīng)濟的角度考慮，對于不愿意采用長樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，一般都需要經(jīng)過地基處理的方式來達到控制建筑物沉降的目的。通常情況下，有許多種處理軟土地基的類型，但在選擇地基處理方案前，必須認(rèn)真深入探究建筑上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的具體實際情況，同時還要根據(jù)建筑工程的施工要求，選定恰當(dāng)?shù)牡鼗幚矸秶图夹g(shù)指標(biāo)，確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、可行性。同時，還要根據(jù)施工單位的施工設(shè)計經(jīng)驗和設(shè)計人員的知識水平，將多種方案進行比較，最終選定安全實用經(jīng)濟合理的處理方案，也要確保概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的功能，使之充分發(fā)揮計算機的輔作用，因為概念設(shè)計與建筑工程的整體性能息息相關(guān)，并在很大程度上決定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和接下來的施工進度。

2 結(jié)構(gòu)概念在建筑設(shè)計中的應(yīng)用原則

2.1 結(jié)構(gòu)方案合理化選擇在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須要構(gòu)建整個方案的基礎(chǔ)階段，并重視該階段對整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要作用。因為，結(jié)構(gòu)方案設(shè)計合理與否直接影響到緊隨其后所形成的的質(zhì)量問題，相關(guān)設(shè)計人員必須給予足夠的重視。

2.2 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)體系建筑結(jié)構(gòu)體系是設(shè)計中的重要體現(xiàn)，設(shè)計者將整個建筑的結(jié)構(gòu)清晰的、完整的表現(xiàn)出來，在整個建筑結(jié)構(gòu)體系中人們所看到的每一個組成結(jié)構(gòu)的部分都是統(tǒng)一的、不可以分割的完整實體，并不是建筑中單一部件的個性表現(xiàn)，其各個部件之間只能組合在一起時才體現(xiàn)建筑實體的具象涵義和建筑結(jié)構(gòu)價值，如果將其中某些部分分割開來，結(jié)構(gòu)就不成其為結(jié)構(gòu)，在其體系中就無法繼續(xù)發(fā)揮其應(yīng)該有的效果。所以在規(guī)劃結(jié)構(gòu)體系時，是不能將其中某些及某個部件拿出來，否則將失其價值和內(nèi)涵。

2.3 要選用適用的計算簡圖在選擇計算簡圖時，必須根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體要求，選擇那些表達明確、設(shè)計合理、效益高的計算結(jié)構(gòu)簡圖，從而保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性。因為，計算簡圖的選用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中起著不可或缺的重要作用，是正確引導(dǎo)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑工程施工的可靠保障，這就要求結(jié)構(gòu)計算必須準(zhǔn)確、合理、可行。并盡可能地為今后的施工建筑降低成本。

2.4 數(shù)據(jù)結(jié)果精確分析數(shù)據(jù)結(jié)果是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)，對于建筑設(shè)計的施工起著指導(dǎo)作用，因此建筑設(shè)計的運算結(jié)果必須精確，必須有實際工程實例為借鑒。因為，數(shù)據(jù)結(jié)果的正確與否是決定建筑結(jié)構(gòu)能否順利進行、施工質(zhì)量是否過關(guān)的重要前提條件。例如不同計算工具的使用、人為地忽略以及各種不同程序軟件的使用等都可造成計算結(jié)果不精確。

3 總結(jié)

在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，運用概念設(shè)計方法，能夠有效、可靠地對結(jié)構(gòu)體系進行構(gòu)思比較與選擇，從而使設(shè)計方案概念清晰。運用優(yōu)秀的概念設(shè)計優(yōu)化了建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計，彌補了現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與計算理論之間存在的某些缺陷，具有廣泛的實用價值和推廣價值。

參考文獻：

[1]劉偉.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與其措施[J].現(xiàn)代裝飾(理論)，2011，(06).

[2]涂其付.建筑結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計應(yīng)用的探析[J].江西建材，2011，(02).

篇8

中圖分類號：TU318文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

結(jié)構(gòu)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的意義

伴隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷加大，人們在對高質(zhì)量生活追求的同時也更加注重建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這對建筑行業(yè)提出了更高的要求與挑戰(zhàn)。面對這一情況，結(jié)構(gòu)概念的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中效率低下，建筑結(jié)構(gòu)老舊，建筑整體一層不變的模式，從而提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師的能力，使其在進行建筑設(shè)計時設(shè)計出更多的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，以此滿足人們的需求。

（一）結(jié)構(gòu)概念具有先進意義

我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算經(jīng)歷了利用經(jīng)驗進行估算、容許應(yīng)力法、建筑極限狀態(tài)計算、直到現(xiàn)在普遍采用的概率極限狀態(tài)理論計算法的發(fā)展過程。但是概率雖然具有一定的科學(xué)先進性，但是在實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計運算過程中，會出現(xiàn)一定的相似情況，只能看作是最為接近的極限狀態(tài)，這樣一來對于建筑真實的承載能力就很難進行有效的估算。

同時建筑是一個三維空間結(jié)構(gòu)，其中的構(gòu)件是以相當(dāng)復(fù)雜的方式進行相互的協(xié)同工作的，它們彼此之間具有極強的關(guān)聯(lián)性，不能脫離整體構(gòu)件體系而單獨進行工作。同時整體結(jié)構(gòu)體系與各個基本分體系之間都有著極為緊密的力學(xué)聯(lián)系，所以把結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到實際具體的建筑設(shè)計工程當(dāng)中來，對調(diào)節(jié)構(gòu)件之間的聯(lián)系，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)起著積極促進的作用。

（二）結(jié)構(gòu)概念是決定建筑抗震性能的關(guān)鍵

在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)分析工作上，時常會出現(xiàn)因設(shè)計人員沒有將建筑結(jié)構(gòu)的空間作用、建筑結(jié)構(gòu)材料的非彈性性質(zhì)以及時效性等多種關(guān)鍵因素進行充分考慮的情況，導(dǎo)致在進行建筑結(jié)構(gòu)分析時存在著不準(zhǔn)確性，影響建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計。所以說，建筑工程抗震的問題不能僅單單依靠計算設(shè)計來進行解決，必須在結(jié)構(gòu)概念上找到立足點。因此將結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到實際的建筑結(jié)構(gòu)分析中來，可以使建筑的抗震設(shè)計得到有效的加強，是對地震災(zāi)害來臨時消散其能量的關(guān)鍵所在，避免了結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱敏感的部位。

結(jié)構(gòu)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

（一）結(jié)構(gòu)概念在拓寬設(shè)計思路中的應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑設(shè)計在進行結(jié)構(gòu)的計算理論研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計中，似乎只關(guān)注如何提高建筑的結(jié)構(gòu)抗力，以至于在進行混凝土的施工時，其配比等級越來越高，鋼筋的配量越來越大，從而導(dǎo)致了工程建設(shè)的造價成本也越來越高，極大的降低了其經(jīng)濟效益。而結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師也因此只注意不超過最大的鋼筋配比率，結(jié)果導(dǎo)致了肥梁、深基礎(chǔ)等現(xiàn)象隨處可見。

在這里我們用建筑的抗震設(shè)計作為例子。傳統(tǒng)建筑在進行抗震設(shè)計時，一般是根據(jù)最初確定的結(jié)構(gòu)尺寸以及混凝土的等級計算出建筑結(jié)構(gòu)的剛度，然后再利用其數(shù)值計算出建筑最高承受的地震率，從而計算出建筑所用的鋼筋配比率。這樣為了抵御地震而進行建筑的鋼筋配比，增強建筑結(jié)構(gòu)剛度的做法，反而增強了地震的作用效率。

所以，只有將結(jié)構(gòu)概念運用到實際的建筑抗震設(shè)計中，才有助于思路的拓寬，才能用科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)來減小地震對建筑產(chǎn)生的作用效應(yīng)，才能起到事半功倍的效果。

（二）結(jié)構(gòu)概念在建筑抗震設(shè)計中的應(yīng)用

為了保證在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，建筑具有良好的抗震性能，將結(jié)構(gòu)概念運用到實際設(shè)計工作中，可以從宏觀意義上有效的進行結(jié)構(gòu)抗震性能的控制。而在其應(yīng)用到抗震設(shè)計時要充分考慮到以下幾點因素：

1、設(shè)計時進行對抗震有利的場地以及地基的選擇，從而避免地面變形造成的直接危害，采取有效措施來保證地基的相對穩(wěn)定性。

2、在進行合理的基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)計時，同一個結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)該設(shè)置在性質(zhì)不相同的地基土之上，最好采用相同的基礎(chǔ)形式，以此在設(shè)計時最大限度的發(fā)揮出地基的潛力。

3、選擇出合理的結(jié)構(gòu)體系，抗側(cè)構(gòu)件最好能做到均勻?qū)ΨQ，進行多道抗震防線的設(shè)置，避免出現(xiàn)局部薄弱的問題，導(dǎo)致在地震發(fā)生時其抗震設(shè)計沒有起到相應(yīng)作用的情況發(fā)生。

4、在進行各個構(gòu)件的連接時，必須進行可靠的施工，來保證彼此之間的聯(lián)系，同時各個構(gòu)件還應(yīng)該具有必要的強度和變形的能力，從而加強整體建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

5、盡量的減輕建筑自身結(jié)構(gòu)的重量，減少對地基土產(chǎn)生的壓力，從而降低在發(fā)生地震災(zāi)害時建筑受到地震能量的影響。

結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到建筑設(shè)計中時的原則

（一）對合理的結(jié)構(gòu)方案進行選擇的原則

在進行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)中，設(shè)計人員必須要對整個設(shè)計方案進行基礎(chǔ)階段的構(gòu)建，并且重視基礎(chǔ)階段對整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中起到的關(guān)鍵作用。這是因為，建筑結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計合理性直接影響到日后建筑施工的質(zhì)量，對建筑能否以高質(zhì)量竣工起著關(guān)鍵的決定作用。所以，一個成功的設(shè)計方案必須要根據(jù)建筑工程的實際情況和要求，制定出一個切實可行的結(jié)構(gòu)設(shè)計體系，這樣才能保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，提高建筑的質(zhì)量，增加工程的經(jīng)濟效益。所設(shè)計的結(jié)構(gòu)體系中建筑的受力情況必須要明確，對承載力的傳遞要盡量簡潔，力求做到建筑平面和豎向的規(guī)則。所以說在將結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中時，必須對工程的具體設(shè)計要求、周邊的地質(zhì)條件、材料的選用和施工工藝等進行充分的了解，作出綜合分析以后，才能進行建構(gòu)設(shè)計方案的確定。

（二）對計算簡圖進行精選的原則

將結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對計算簡圖的選擇必須要結(jié)合到工程建筑結(jié)構(gòu)的實際要求中來進行選擇，要盡量選擇能明確進行結(jié)構(gòu)表達、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、經(jīng)濟效益較高的計算結(jié)構(gòu)簡圖，以此來保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的確實可行。這是因為計算簡圖的正確選用，可以引導(dǎo)設(shè)計時正確的進行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且在工程的實際施工環(huán)節(jié)里為施工提供保證，在整個工程中起著不可或缺的重要作用，最大程度保證了工程在施工時的效率，降低了施工的成本，增加了建筑工程的經(jīng)濟效益。

（三）對數(shù)據(jù)結(jié)果進行準(zhǔn)確分析的原則

在將結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中時，其數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性是設(shè)計師進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本依據(jù)，能正確引導(dǎo)設(shè)計師進行準(zhǔn)確的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，所以在建筑設(shè)計環(huán)節(jié)中，必須要保證其運算結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對此在進行了設(shè)計運算后，設(shè)計師都應(yīng)該對其數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確的驗算，并對最后結(jié)果進行詳細(xì)的比對分析，以探究其準(zhǔn)確性與合理性，只有這樣才可以保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，能對建筑的抗震、優(yōu)化、創(chuàng)新發(fā)揮積極促進的作用，才能保證施工的順利進行，提高建筑工程的整體質(zhì)量。

總結(jié)

結(jié)構(gòu)概念運用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中來，是建筑行業(yè)的一次革命性創(chuàng)舉，其作用是有目共睹的。而將結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中時，設(shè)計師要正確了解結(jié)構(gòu)概念的含義與重要性，遵守結(jié)構(gòu)概念的應(yīng)用原則，將結(jié)構(gòu)概念確切實際的應(yīng)用到最需要它的地方，這樣才能保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，才能保證建筑的施工質(zhì)量，才能積極推進建筑行業(yè)的發(fā)展，滿足社會和人民的需求。

參考文獻：

[1]楊向華.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2011,(7)

篇9

中圖分類號：S611 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

隨著社會經(jīng)濟水平的發(fā)展，人們對于建筑的安全性、環(huán)保性以及舒適性等方面也有了更高的要求。因此將結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用于新時代的建筑設(shè)計工作當(dāng)中已經(jīng)成為了建筑行業(yè)的重要趨勢。深入研究結(jié)構(gòu)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，將更好的推動建筑設(shè)計工作的發(fā)展。

一、 結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的意義

（一）具有更全面、更立體、更精準(zhǔn)的先進意義。

1. 在目前普遍采用的概率極限狀態(tài)理論前，我國結(jié)構(gòu)計算理論經(jīng)歷了經(jīng)驗估算、容許應(yīng)力法、破損階段計算、極限狀態(tài)計算等階段?，F(xiàn)行的GBJ68-84《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》則采用以概率理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計準(zhǔn)則。概率理論雖具有一定的先進性，但也有一定的局限性，比如在運算過程只能視作近似概率法，帶有一定的局限性。并且要準(zhǔn)確估計建筑物的真正承載力光憑極限狀態(tài)設(shè)計是很難做到的[1]。

2. 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是指不經(jīng)復(fù)雜的數(shù)值計算,從整體角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和結(jié)構(gòu)措施，其主要依據(jù)為整體結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)子體系之間的力學(xué)關(guān)系,相對剛度關(guān)系,結(jié)構(gòu)破壞機理,實驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則和設(shè)計思想,。高質(zhì)量的設(shè)計工作要求我們著眼在具體空間結(jié)構(gòu)體系整體研究上。一個結(jié)構(gòu)工程師只有根據(jù)專業(yè)理論知識和工程實踐經(jīng)驗,結(jié)合簡單估算對一個結(jié)構(gòu)工程進行整體優(yōu)化同時，應(yīng)把結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中去，這要求對整體結(jié)構(gòu)體系與各基本分體系之間的力學(xué)關(guān)系有透徹的認(rèn)識[2]。

（二）對建筑的抗震能力起到關(guān)鍵作用。

為了保證準(zhǔn)確性，在進行結(jié)構(gòu)分析時必須充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、結(jié)構(gòu)材料的非彈性性質(zhì)和時效、阻尼變化等多種因素。因此，工程抗震問題必須立足于結(jié)構(gòu)概念，而不是完全依賴計算設(shè)計來解決，通過結(jié)構(gòu)概念的應(yīng)用，可以避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)敏感的薄弱部位，使整體建筑結(jié)構(gòu)發(fā)揮減震的關(guān)鍵作用。在隔震設(shè)計中,靈活運用懸吊隔震可以很好地降低水平地震作用,極大程度上減輕震害。

（三）掌握和運用結(jié)構(gòu)概念的設(shè)計方法，是提高設(shè)計水平的一種有效途徑。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用

（一）拓寬設(shè)計思路的應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)工程師對計算工作準(zhǔn)確性往往缺少清醒的認(rèn)識,過分相信控制解,忽略更為重要的概 念設(shè)計方法。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計算理論的研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計存在很大的缺陷，過分關(guān)注如何提高結(jié)構(gòu)抗力R，容易導(dǎo)致因混凝土使用等級增高、配筋量增大，產(chǎn)生的高額造價。結(jié)構(gòu)工程師在工程建設(shè)過程中往往只注意到不超過最大配筋率，造成胖柱、肥梁、深基礎(chǔ)等一系列問題。

比如抗震設(shè)計，傳統(tǒng)的方法先是根據(jù)初定的尺寸、混凝土等級算出結(jié)構(gòu)剛度，再由結(jié)構(gòu)剛度算出地震力，然后算配筋。這樣將會增加結(jié)構(gòu)的剛度，反而使地震作用效應(yīng)增強。

因此可考慮將結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用在抗震設(shè)計中，降低作用效應(yīng)S。結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)物某些部位（如支撐、剪力墻、連接縫戒連接件）設(shè)置耗能（阻尼）裝置（戒元件），通過該裝置產(chǎn)生摩擦，彎曲（戒剪切、扭轉(zhuǎn)）彈塑性（戒粘彈性）滯形來耗散戒吸收地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，以減小主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞戒倒塌，達到減震控制的目的。60%的地震作用效應(yīng)可通過合理設(shè)計降低，有效提高屋內(nèi)物品的安全性[3]。

不是一味的加強建筑的堅固度，而是以科學(xué)的建筑建構(gòu)減小地震的作用效應(yīng)S，這樣可以起到事半功倍的作用。事實證明合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念，就能拓寬思路，

（二）在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。

通過在設(shè)計中應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念，從宏觀上控制結(jié)構(gòu)的抗震性能，保證建筑具有足夠的抗震能力應(yīng)充分考慮以下環(huán)節(jié)：

1. 基礎(chǔ)是整個房屋、建筑物的組成部份和基本承重結(jié)構(gòu)。它將房屋的全部荷載與基礎(chǔ)自重均勻地傳達給地基。所以基礎(chǔ)工程必須具有足夠的抗震性能。根據(jù)地基的地質(zhì)、水文、冰凍等條件；上部結(jié)構(gòu)材料及施工等因素，采取不同的基礎(chǔ)砌筑。

2. 重視建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在進行建筑結(jié)構(gòu)抗震能力測試時，應(yīng)盡可能充分發(fā)揮構(gòu)件的延性，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體足夠的延性和變形能力，從而有效降低地震的作用，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

3. 避免不合理設(shè)置導(dǎo)致對主體結(jié)構(gòu)的不利影響，強調(diào)結(jié)構(gòu)空間整體性，重視對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理，充分利用其對主體結(jié)構(gòu)的有利影響。

4.保證建筑材料的優(yōu)質(zhì)性，抗震性能的高低主要取決于建材質(zhì)量的好壞，包括鋼材的抗拉強度、構(gòu)造柱、芯柱、圈梁等各類構(gòu)件要求的不同，都會影響房屋的抗震性[5]。

三、結(jié)構(gòu)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用原則

（一）合理選擇結(jié)構(gòu)方案的原則。

只有一個合理的結(jié)構(gòu)形勢和結(jié)構(gòu)體系才能造就一個成功的設(shè)計，同一結(jié)構(gòu)單元不宜混用不同的結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力求平面和豎向規(guī)則，做到受力明確，傳力簡捷。因此，選擇構(gòu)型之前必須綜合分析工程的設(shè)計規(guī)則、地理環(huán)境、材料供應(yīng)及施工條件等情況，并與其他專業(yè)相互協(xié)調(diào)，最終確定結(jié)構(gòu)方案。

（二）精選計算簡圖的原則。

結(jié)構(gòu)簡圖是結(jié)構(gòu)計算的基礎(chǔ)，選用不當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D很可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)事故的發(fā)生，因此必須通過分析結(jié)構(gòu)簡圖采取恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)計算，選擇合適的計算簡圖。另外，計算簡圖通過相應(yīng)的構(gòu)造措施來保證。實際結(jié)構(gòu)允許與設(shè)計簡圖有偏差，但應(yīng)在誤差允許的范圍內(nèi)。

（三）正確分析計算結(jié)果的原則。

正確分析計算結(jié)果必須通過一定的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，目前市場上有關(guān)軟件種類繁多，而不同的設(shè)計軟件所計算出的結(jié)果也不盡相同，選擇合適的設(shè)計軟件，還應(yīng)對計算結(jié)果認(rèn)真分析，慎重校核，做出合理判斷，這就要求設(shè)計師對程序的設(shè)計原理及技術(shù)條件有廣泛的了解。

（四）結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的原則。

各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件都應(yīng)進行必要的抗彎、抗剪、抗扭等計算，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。保證構(gòu)件延性的同時對框架做到“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)電弱桿件”。

強柱弱梁：使梁端的塑性鉸先出、多出，盡量減少或推遲柱端塑性鉸的出現(xiàn)。適當(dāng)增加柱的配筋可以達到上述目的。強剪弱彎：在進行抗震設(shè)計中，剪力是通過彎距計算得出的。該原則的目的是防止梁、柱子在彎曲屈服之前出現(xiàn)剪切破壞。適當(dāng)增加抵抗剪切力的鋼筋可以達到上述目的。強節(jié)點弱構(gòu)件：增大節(jié)點核心區(qū)的組合剪力設(shè)計值進行計算。

（五）精選基礎(chǔ)方案的原則。

為了確保結(jié)構(gòu)安全和降低工程造價，必須選擇合適的基礎(chǔ)方案。這就要求設(shè)計師根據(jù)精確的地質(zhì)資料來決定。包括工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型、有無地下室、上部結(jié)構(gòu)類型和荷載大小等因素，據(jù)此做出綜合分析，選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)方案，最大限度的發(fā)揮地基的潛力。

（六）特殊工程領(lǐng)域應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念的必須性原則。

對特殊工程領(lǐng)域的工程設(shè)計，目前我國尚無成熟的規(guī)范可遵循，例如風(fēng)力發(fā)電工程，這就需要設(shè)計者應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的方法，對一些很難準(zhǔn)確計算的因素，可通過結(jié)構(gòu)概念性的分析，采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來解決。采取理論和實際相結(jié)合的方式，分析結(jié)構(gòu)的受力、變形和振動情況，做出合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

四、結(jié)語

隨著工程項目規(guī)模的增大，技術(shù)越來越復(fù)雜，不確定性因素增多，對工程設(shè)計的要求也越來越高，運用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的思想使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更加安全、可靠、經(jīng)濟。結(jié)構(gòu)工程師作為結(jié)構(gòu)設(shè)計革命的推動者和執(zhí)行者，必須提高自身的創(chuàng)新能力，真正做到將結(jié)構(gòu)設(shè)計廣泛運用于建筑設(shè)計中。

參考文獻：

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[2] 袁明.淺談結(jié)構(gòu)概念設(shè)計[J].江西省建材科研設(shè)計院, 2008( 2).

[3]包樂琪，郭玉霞，陳旭坤.概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技致富導(dǎo)報.2011（14）

篇10

1引言

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，概念設(shè)計具有重要的作用，早在1985年出版的由美國工程院士林同炎教授撰寫的《結(jié)構(gòu)概念和體系》一書，就為我們提供了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的基礎(chǔ)知識和一些實例，在過分依賴設(shè)計軟件的今天，概念設(shè)計愈發(fā)不得到設(shè)計人員的重視，所以，筆者試著從以下幾個方面闡述。

2建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計概述

建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是指不經(jīng)過數(shù)值計算，依據(jù)力學(xué)關(guān)系、震害關(guān)系、破壞關(guān)系等，結(jié)合實驗所得結(jié)果提出的設(shè)計原則與方法。在概念設(shè)計中，需要綜合考慮多方面因素，為方案的合理性、針對性、處理方式等提供切實可行的指導(dǎo)依據(jù)。具體來說，工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是基于結(jié)構(gòu)概念設(shè)計理論展開的一系列運作，包括判斷、推理、改良、決策等過程。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的原則

3.1結(jié)構(gòu)的簡單性結(jié)構(gòu)的簡單性是指具有直接的、明確的傳力途徑結(jié)構(gòu)，以便承受各種外在力量的重壓和作用，這就要求在進行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計時，必須具備明確的計算簡圖，以便于內(nèi)力和位移分析，最大程度限制薄弱部位的出現(xiàn)。3.2結(jié)構(gòu)的整體性建筑結(jié)構(gòu)類似于具備水平隔板功效、能夠提供足夠剛度與內(nèi)力的樓蓋，其能夠聚集并將慣性力傳遞至各豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)，但這些子結(jié)構(gòu)需要具備協(xié)同承受地震的作用，以發(fā)揮抗御地震等自然災(zāi)害的破壞作用。但如果豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)布置不均勻或是水平變形特征不同，就會使其無法有效協(xié)同工作，進而使得抗御效果大幅降低。3.3結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和均勻性建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性與均勻性能夠有效避免薄弱子結(jié)構(gòu)過早破壞、倒塌問題的發(fā)生，從而使得建筑物分布質(zhì)量與結(jié)構(gòu)剛度的分布協(xié)調(diào)，有利于整體結(jié)構(gòu)抵抗自然災(zāi)害破壞作用的充分發(fā)揮，進而最大限度的避免承載力和傳力途徑的突變。3.4優(yōu)化選型原則在建筑結(jié)構(gòu)中，對于概念設(shè)計的運用，主要是對結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化，其中，結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化主要是依據(jù)其基本構(gòu)件特征與荷載實際情況等形成基本結(jié)構(gòu)單元，然后通過集合形式構(gòu)成主要的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化是指基礎(chǔ)系統(tǒng)、柱墻豎向支撐系統(tǒng)、樓屋蓋水平系統(tǒng)的設(shè)置。3.5合理受力原則一般情況下，在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計過程中，通常需要對均勻受力、超靜定受力體系、剛性連接、空間作用等進行充分的考慮，并且還要重視建筑結(jié)構(gòu)宏觀受力狀態(tài)、直接受力狀態(tài)以及主要受力狀態(tài)的分析，以便運用力學(xué)原理來處理好受力分析問題。

4概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

4.1在建筑結(jié)構(gòu)方案選擇中的應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，結(jié)構(gòu)方案的選用具有十分重要的作用，并且還是整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心內(nèi)容，結(jié)構(gòu)方案的重要性直接決定了結(jié)構(gòu)方案選擇的困難程度，所以，一旦建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇上出現(xiàn)了問題，必將導(dǎo)致整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計嚴(yán)重錯誤的出現(xiàn)。通過概念設(shè)計的合理運用，并且充分發(fā)揮其自身應(yīng)有的作用，可確保建筑結(jié)構(gòu)方案選擇的合理性與有效性。在進行建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇時，應(yīng)重視以下兩方面內(nèi)容：①在進行建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇時，必須對建筑工程項目施工現(xiàn)場所有的相關(guān)影響要素進行充分的分析與全面的調(diào)查，例如建筑場地的一些地形條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及承載力狀況，是概念設(shè)計整體性要求的主要體現(xiàn)。②在選用具體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時，應(yīng)充分考慮用戶的一些基本要求，是概念設(shè)計的主要特點與作用體現(xiàn)，且其還能夠根據(jù)用戶所提供的一些基本要求進行具體化設(shè)計，將其體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)方案中，可有效提高建筑結(jié)構(gòu)方案選擇的準(zhǔn)確性。4.2在基礎(chǔ)設(shè)計中的應(yīng)用在進行建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計類型的選擇時，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)建筑物的具體結(jié)構(gòu)形式及其所處的地理位置，在充分遵循概念設(shè)計基本原則的基礎(chǔ)上進行合理的選用。4.3在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的應(yīng)用對于建筑物抗震設(shè)計中概念設(shè)計的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑平面對建筑結(jié)構(gòu)體系進行合理的布置，并且還要仔細(xì)分析建筑主體的結(jié)構(gòu)體型和各個部分的基礎(chǔ)體系之間的力學(xué)關(guān)系。此外，通過調(diào)整建筑物質(zhì)心、平面形心及結(jié)構(gòu)剛心間的距離，可使得這三者盡可能靠近，進而最大限度的減小結(jié)構(gòu)體系的扭轉(zhuǎn)力，增強整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，節(jié)約建筑工程造價。

5結(jié)語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通過概念設(shè)計的合理應(yīng)用，不僅能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主觀能動性，還可在充分融合建筑設(shè)計人員想象力與個人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性、合理性、安全性。概念設(shè)計的思想被越來越多的結(jié)構(gòu)工程師所接受，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮越來越大的作用。

參考文獻

[1]張鈞瑪.在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何加強建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計應(yīng)用[J].城市建筑，2014（06）：53.