概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用研究

刘艳良

摘    要：伴随着我国社会主义市场经济的持续发展，概念设计和结构措施在建筑结构设计中发挥着越来越关键的作用，同时，推广概念设计和结构措施的方法在一定程度上也映射了建筑设计中结构工程师的专业能力和知识水平。如何把建筑结构设计的整体概念充分地运用到建筑整体的设计方案中，改善结构和构件、概念设计与结构措施间的联系是建筑工程师常用方法。该方法既奠定了客观分析结构性能的基础，处理了现代结构理论中不能计算的问题，更好地解决了建筑结构设计的概念与结构等一系列问题。

关键词：建筑结构设计;概念设计;结构措施

1  引言

随着社会主义市场经济的日益发展，市场经济的快速发展不仅为建筑行业的发展带来了发展机遇，更推动着建筑工程行业技术的不断革新。因此，需要结构工程师将概念设计结合结构措施有效运用到建筑结构设计中去，运用概率极限状态理论作为建筑设计中的重要指导方法，通过确保建筑结构设计实现技术优秀、经济合适和安全运用的设计方针。但是，我们也清楚看到，在运算概念极限状态设计过程中也会出现准确度不合理的状况，建筑物的实践中承受的载重能力不能精确估算，所以，我们亟需深入宣传学习结构设计概念，以促进建筑结构设计的不断发展。

2  建筑结构设计中的概念设计特点

首先，概念设计通常没有涉及数学的算法，最明显的是在没有明确理论的状况下，或者在没有准确定义设计规范的状况下，我们需要整合结构体系中总体系与子体系的结构关系和力学原理，不能从部分与微观的角度设计建筑。设计概念的时候要从整体上进行规划，认真的消除设计过程中发现的问题。其次，建筑结构概念设计与精准无误的理论设计存在一定的差别。这是一个有经验和非标准化的设计。概念设计以地震参考数据、测量试验结果、结构系统中的整体与个体之间的机械连接的概念设计理念和设计方针为基础，不借助计算机或其他运算工具进行严苛和精准的数据操控作业，目的是对建筑结构的整体设置和宏观方向操控。建筑结构设计概念在逻辑上是不混乱的，用相当精准的设计理念对不能准确处理的建筑结构中的问题做了很好的扩充。第三，建筑结构设计优化的核心是寻找和选择最低的造价和最佳的建筑设计方案。

3  结构概念设计需考虑的因素及措施

3.1   结构概念设计思考因素

3.1.1  选择合适方案

选择一个适宜的方案是非常重要的，不仅对未来工程质量和结构有着重要影响，并且关乎百姓的居住安全问题。所以，结构方案选择中，要遵照科学、适宜、发展的原则。影响设计方案的因素多种多样，因此，设计出来的方案不尽相同。完成设计方案，第二步就是方案的适宜性选择，选择的方案不好，对以后的工程影响是非常严重的，所以，必须审慎选择方案。方案选择过程中，一方面要秉承科学性和适合性原则，同时必须讲究经济效益原则。因此，选择一个优秀方案是十分重要的。在对方案进行可实施性选择的过程中，要多角度的对建设施工中的工程用地以及施工中选用原材料进行分析，促使每一个工程节点都是科学的合适的，同时专业工程技术人员的完备，通过综合的评计以及估算和分析设计的各种因素，选择一套科学适宜的结构概念设计方案 。

3.1.2  科学设计结构简图

专业科学的理论是结构概念设计中一个重要的支撑点，通常情况下，要运用结构设计简图对结构概念设计的适宜性进行评价。在结构简图的选择上，要遵照准确和安全的理念，选取简图应当符合适宜性原则。因为假设草图不符合科学性原则，对应的结构概念设计也会出现相应的误差，甚至会影响工程建设质量和安全性。所以，应竭尽全力设计出科学准确的结构设计素描图，让误差缩小在可控范围内。同时必须严格把关，保证素描质量。

3.1.3  确切地分析计算结果

随着社会经济的飞速发展，信息技术在建筑工程设计中得到了全面运用，尤其是数字计算软件，方便快捷，提高了工程效率。但是，计算软件有时与实际计算结果的差异非常明显，用户难以区分哪个是准确的，因此，在工程设计过程中，计算的结果通常是比较乱的。所以，在建筑结构计中，要审慎选择计算软件，分析不同软件计算操作系统，根据工程项目目的实际情况和设计原理，选择合适的计算软件，因工程项目不同，适时调整软件的计算流程十分重要，从而确保计算结果的科学性和正确性。

3.2  从结构设计上确保建筑结构质量安全有效

建筑工程建设地应当秉承抗震优先原则，加强建筑物的稳固性，规避不优位置并采取相关措施减少地震。优化改善结构构件的硬度，尽最大程度埋置抗震线，使地震线可以承受地震的连续往复效应，优化结构的抗震水平;让建筑物的横向和竖直方向埋置与概念设计的条件相匹配，剔除不符合条例的规定;抛弃原有的方式使设计方案成功。通过计算机进行三维计算，妥善使用设計的实践经验，综合考虑各个方面，联系概念与现实问题计算进行分析，并进行适当的调节。

4  概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用

4.1   设计工作和结构体系相互协作

如果建筑物的结构构建受到合理的荷载而不受破坏，则它们需要相互协作并共同工作。在建筑结构设计中联合工作的概念得到了延伸。但是，建筑结构的联合工作集合在建筑根基与上层建筑的全局关联上，不能单项解决。同时，建筑物的结构构件的应力承担能力也必须受到重视，尤其是高层建筑物结构设计中，应减少短柱，以杜绝同一平面上承受载重力的承载柱处在同一面上。伴随现代建筑物建设高度的不断增加，又需要增加支撑短柱的数量，减少底部竖向承载柱出现的横截面。事实上，当下建筑物高层结构设计核心是去减缓水平方向压力，以杜绝止建筑物形状发生改变或者调转的状况发生，建筑结构四周的大型钢管圆柱的设计理念就是有利于更有效地抗衡水平方向压力，提高高层建筑结构对侧向压力的抗衡以及抗变性能和稳定性能。

4.2   联合设计工作与材料使用率

在建筑工程设计中，联合设计工作与使用材料的运用是结构概念设计和结构措施的重中之重的工作内容，伴随设计材料使用效率的不断上升，建筑结构设计的协同工作不断优化。着力加强设计材料的利用率，加强施工水平，降低生产成本和减少经济损耗。与此同时，联合设计的工作理念和整体设计的工作理念具有一致性。在当代建筑工程设计过程中，结构工程师日益被建筑结构概念设计的侧重。同时，结构设计的基础理论知识库要稳扎稳打，实践经验中的先进设计原则不应被打破，使建筑设计尽可能地完美。

5  结束语

当前，国民经济不断增长，经济发展的脚步逐渐加快，居民对居住质量的要求日益提高，这需要工程建筑设计的不断发展和完善，才能满足居民对建筑结构设计质量和安全要求。与此同时，建筑设计理念更亟需发展优化，让建筑结构设计使用更为安全、经济实用、可靠有效、方便快捷，并且作为一名建筑结构设计工作人员和结构工程师更应注重建筑设计知识理论学习，提升本身专业技术能力并吸纳优良的设计理念，推陈出新，提高对新型建筑结构设计思想的宣传、学习和应用，推动建筑结构设计中概念设计和结构措施的不断改进和提升，让建筑行业蓬勃发展。

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