1、关于建筑结构设计中概念设计的分析与研究摘要：随着经济的发展和人们生活水平的日益提高，对建筑设计提出了更高的要求。近年来建筑产业突飞猛进的发展，同时带动了建筑结构方面的进步。概念设计因为自身的优越性被得到了广泛的应用，概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构方面提供了科学有效的技术平台，同时也为建筑结构设计中出现的不确定因素提供了解决方法。本文就建筑结构设计中的概念设计进行了简要分析和研究，以供探讨。 关键词：建筑结构设计感念设计分析研究 中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号： 一、概念设计的定义 建筑结构中的概念设计是指不经数值计算，特别是一些难以作出精
2、确分析或在规范中难以规定的问题，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和思想，从整体角度来确定建筑结构的总体布局以及抗震细部措施的宏观构想。具体是由设计工程师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目特点，通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施，在建设工程项目结构设计初期对设计方案进行概念性的分析估算和比较，以实现建筑结构设计的多方面要求的目标。 二、应用概念设计的必要性 （一）弥补计算理论的缺陷 现在结构计算理论存在一些缺陷或不可计算性，按照现行的设计理论得到的结构只存在控制解，不存在精确的解。而采用概念设计却能弥补结构设计理论和
3、计算机理论相互矛盾的缺点和不足。例如在进行混凝土结构设计中，内力计算和截面设计是根据不同的理论计算方法，而得出计算结构与实际受力状态不符的结果。为了弥补这种缺陷，或者实现在对某些难于计算的结构构件的设计，出现了概念设计与结构措施。 （二）提高工程师的设计能力 在方案设计阶段，初步设计过程中是不能借助计算机来实现的，而是需要结构设计工程师以正确的设计理念和原则为基础，综合运用其掌握的结构概念，解决设计过程中存在的问题，选择结构合理、造价最低的结构设计方案。因此建筑设计工程师需要不断的丰富自己的结构概念，了解各种结构的性能与经济性以提高设计水平，能有意识地、灵活地运用，并且利用概念设计判断和分析设
4、计中出现的问题，从根源处解决问题，最终使计算的结果更加准确。 （三）良好的经济学与可靠性 采用概念设计，可以在建筑结构设计的方案阶段，迅速有效的对结构体系进行构思、比较与选择，从而使设计方案概念清晰以及定性正确。同时也避免了在后期设计阶段出现一些不必要的繁琐计算，使最终制定的设计方案具有良好的经济性与可靠性。 （四）体现设计的创新性 目前工程师的设计还处于依赖手册、循规蹈矩和使用计算机程序进行设计的方式，这种设计方式不具备创新和风格特点。采用概念设计，工程师可以根据自己丰富的工作经验及理论知识，结合概念设计中的新思路、新方法创造出具有创新性、合理性的设计。 三、概念设计的过程 （一）全面调查和
5、初步分析 在结构设计前，设计人员要对当地的实际情况进行全面的了解和分析，要认真考虑当地的气象、水文和地质条件；要认真考察当地的民风、民俗和已建的典型建筑风格；要充分调查当地的资源、环境情况，体现就地取材、设备供应和施工技术的可能等。对所取用的设计条件必须符合当地的事情，设计方案还要充分满足未来使用的实际需要。 。 （二）综合分析 设计工程师要综合分析发现的问题，将理论知识结合自己的经验，并发挥自己的想象力和创新意识，把建筑的结构、功能、技术、施工和经济统一起来综合考虑，处理好整体与局部的关系。一般先确定建筑物的主体结构和基础选型等，进而考虑一些主要结构类型和连接关系；再将主要构件整合起来，从结
6、构的适用性、安全性、耐久性以及整体稳定性等方面加以修正，最终将工程设计规划落实到工程图纸中。 （三）判断和比较选择方案 设计工程师通过采用功能模型方式运用数据统计计算等其它手段进行判断和比较，要充分考虑建筑的使用与结构布置的结合，建筑的分区与结构的分段相一致；要考虑设备系统的布置和结构的布局相对应，设备线路和结构构件想通，设备构造和结构构造相匹配；结构构件及局部的构造应与施工的可能性和便利性相结合，结构受力元素和受力状态与施工过程的做法相一致，通过综合协调各方面的功能与因素，以获得最具有经济合理性和技术可行性的方案。 四、概念设计的注意事项 （一）建筑场地选择要合理 一个合理的建筑场地对于建筑
7、设计起着基础性和决定性的作用。在场地的选择过程中通常要考虑以下几大因素：建筑退界、防护距离、日照间距等。同时，在建筑结构设计过程当中，要充分考虑抗震的因素，避免在危险地段进行建设。如不能避免，应结合抗震措施消除危险，对于抗震地点的分析和选址、勘测一般在初步设计前进行。 （二）要特别注意设计的经济性 概念设计的最终目的是力求建筑结构设计方案经济、合理以及适用，所以概念设计必须选择一个经济合理、切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应该明确总体布置、抗震细部以及受力等方面，同一结构单元不宜混用不同的结构体系，力求平面和竖向规则。必须对建筑设计要求、结构特点、材料供应以及施工条件等情况进行综合分析，
8、并与施工单位、业主等方面进行充分协商，在此基础上进行比较结构选型，择优选用。 （三）合理的选择建筑主体结构以及刚度 布局合理的建筑结构会降低扭转力，使非结构构件保持稳定的工作状态并降低材料的耗用。通常建筑结构的选择以合理、对称为原则，特别是以抗侧力结构主体为对称，如：剪力墙结构等。此外建筑内结构的对称的实现需通过建筑平面工程按规定进行布置。实现结构对称的方法有：调整结构侧心、建筑物质心、平面形心的距离。合理的建筑刚度可以加长结构基本自振周期，从而降低地震带来的灾害，而且采用合理的建筑刚度不仅可以减少消耗的建筑材料的数量，还可降低结构对空间的占用率，提高整个建筑平面的利用率，达到设计合理的效果，
9、因此必须在设计中选择合理的刚度。 （四）正确分析计算结果 随着科学技术的不断进步，计算机技术已经普遍被建筑设计人员应用在结构设计中。但是由于不同大的计算软件往往会导致最终的计算结果不同，甚至会出现较大的差异。因此，必须要求建筑设计人员全面了解相关计算程序的技术条件和应用范围，同时要充分意识到计算参数的重要性，要凭借自身过硬的专业知识储备以及丰富的实践经验，要正确地输入合理的计算参数，认真分析计算结果，谨慎校核并做出科学的判断，最大限度的避免因计算软件本身的缺陷导致的错误计算结果。 总结： 建筑结构设计中的概念设计拥有概念明确、定性准确、手算方便的优点，具有很好的经济性。怎样合理地采取构造措施，
10、是概念设计在建筑工程设计中的具体应用，其思想正逐渐被越来越多的设计师们接受。设计工程师们应打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥创新能力，积极推广概念设计思想，使其成为结构设计的主导思想，为建筑行业做出更大的贡献。 参考文献 1董汝嘉建筑结构设计中的概念设计与结构分析 J.建筑学研究前沿 2012（08） 2高立人、王跃结构设计的新思路概念设计 J.工业建筑2004（03） 3张元建筑结构设计中的感念设计初探 J.中国新技术新产品 2010（01） 4张瑜建筑结构设计中概念设计的重要性分析J.城市建设理论研究 2012（04） 5徐正加浅析概念设计在建筑结构设计中的意义及应用J.大众商务 2010（08）
