概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

1、<p>　　概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析</p><p>　　【摘要】概念設(shè)計(jì)綜合考慮了從設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)的總體布置和宏觀的調(diào)控，它的先進(jìn)理念適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，必將取代傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為主流思想。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】概念設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；分析 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU3

2、18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必將被概念設(shè)計(jì)這一新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念所取代。作為一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要形式，概念設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)越來越到的得到了體現(xiàn)，同時(shí)越來越多的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的發(fā)現(xiàn)和采納也使其成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要思想。 </p&g

3、t;<p><b>　　概念設(shè)計(jì) </b></p><p>　　概念設(shè)計(jì)是建立在工程客觀本質(zhì)規(guī)律基礎(chǔ)上的宏觀設(shè)計(jì)，就是在沒有經(jīng)過數(shù)值計(jì)算，只依據(jù)總體系和分體系之間的力學(xué)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等一些關(guān)系中獲取的基本設(shè)計(jì)原則和思想，進(jìn)而確定其宏觀控制。在處理一些難以做出精確測(cè)量的力學(xué)分析中這種方式非常適用。 </p><p>　　概念設(shè)計(jì)在脊柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的必要性 &

4、lt;/p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算理論的發(fā)展得益于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的深入。在計(jì)算機(jī)及其結(jié)構(gòu)程序在實(shí)際工作中的運(yùn)用不斷加大，在實(shí)現(xiàn)提速的同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也暴漏出一些弊端，因此要將概念設(shè)計(jì)運(yùn)用于設(shè)計(jì)過程中。 </p><p>　　3.1彌補(bǔ)現(xiàn)行設(shè)計(jì)理論與計(jì)算理論的缺陷 </p><p>　　在現(xiàn)行的理論中概率極限狀態(tài)理論可以高效的構(gòu)思和優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)而可以更加

5、方便的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和選擇，這樣整體的結(jié)構(gòu)體系也可以得到優(yōu)化。因?yàn)楫?dāng)前空間結(jié)構(gòu)體系存在著局限性，人們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中由于進(jìn)行了假定和簡化因此導(dǎo)致了理論上的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)之間有差異。比如在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程，就會(huì)產(chǎn)生計(jì)算結(jié)果和實(shí)際的情況不相符的矛盾。增強(qiáng)概念意識(shí)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(diào)處理好它們之間的關(guān)系。 </p><p>　　3.2解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴

6、</p><p>　　一體化計(jì)算機(jī)全面應(yīng)用于結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)中，這種普及促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展的同時(shí)也產(chǎn)生一些問題。設(shè)計(jì)師把所有的任務(wù)都交給計(jì)算機(jī)來完成，并完全相信計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果，在計(jì)算機(jī)處理的工作有不合理的地方時(shí)也不同及時(shí)發(fā)現(xiàn)。這是對(duì)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤方式。因?yàn)橛?jì)算機(jī)是由固定的程序支撐其工作的，在進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)時(shí)完全依靠計(jì)算機(jī)極有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。 </p><p>　　3.3研究先進(jìn)設(shè)

7、計(jì)思想 </p><p>　　在社會(huì)分工不斷細(xì)化的形勢(shì)下，陳舊的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)今的要求。如何創(chuàng)新，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在實(shí)際設(shè)計(jì)中拓寬思路，涌現(xiàn)出新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 </p><p>　　概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用分類 </p><p>　　4.1抗震理念在概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 </p><p>　　地震的震動(dòng)是隨機(jī)性的，它的震動(dòng)很復(fù)雜，不容易確定，

8、先進(jìn)的手段很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出建筑物在面臨的地震的具體參數(shù)。在結(jié)構(gòu)分析過程中，不能充分的對(duì)結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)要優(yōu)于計(jì)算設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)抗震可以優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)，將地震的能量耗散，避免薄弱的部位出現(xiàn)。地震的能量集中在少數(shù)薄弱部位時(shí)會(huì)造成結(jié)構(gòu)被破壞?，F(xiàn)在假定結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出耗散作用是抗震設(shè)計(jì)方法的前提。以多遇地震作用進(jìn)行分析，采取多種措施以達(dá)到在遇到罕見的地震時(shí)建筑結(jié)構(gòu)仍不能倒塌。 </p><

9、p>　　4.2結(jié)構(gòu)概念在概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 </p><p>　　在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中只片面的關(guān)注了提高結(jié)構(gòu)抗力R，這導(dǎo)致了混凝土等級(jí)、配筋量等造價(jià)變高。結(jié)構(gòu)工程師只考慮了低于最大配筋率，導(dǎo)致了肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)等情況。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以將地震作用效應(yīng)降低在60%左右，同時(shí)建筑物內(nèi)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要。剛度太大

10、會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的自振周期短，這種結(jié)構(gòu)在地震中承受的地震的作用力相對(duì)來說會(huì)更大，這不僅浪費(fèi)材料，而且會(huì)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果。剛度過柔就會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)產(chǎn)生過大的變形，它的穩(wěn)定性和強(qiáng)度都會(huì)受到影響。 </p><p>　　概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用意義 </p><p>　　5.1概念設(shè)計(jì)擴(kuò)寬了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路 </p><p>　　傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)把所有的注意力都集中于如何提高結(jié)構(gòu)抗

11、力，這造成了混凝土的等級(jí)變高，配筋量變大，造價(jià)也提高。結(jié)構(gòu)工程師只會(huì)注意不超過最大配筋率，這導(dǎo)致了肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)的情況。 </p><p>　　我們結(jié)合抗震設(shè)計(jì)的例子，隔震消能是一個(gè)典型的例子。我們一般根據(jù)初定的尺寸等算出結(jié)構(gòu)剛度，之后再由結(jié)構(gòu)的剛度算出地震力，最后算出配筋。但因結(jié)構(gòu)的剛度越大就會(huì)造成地震作用效應(yīng)加大，地震力也會(huì)加強(qiáng)。這樣增加了剛度的情況下反而會(huì)使地震的作用效應(yīng)增強(qiáng)。 </p>

12、<p>　　在抗震設(shè)計(jì)中，我們隔振消能一般用在基礎(chǔ)與主體之間設(shè)置柔性的隔震層并加設(shè)消能支撐，還有一些在建筑物頂部加反擺，在地震發(fā)生時(shí)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?，降低建筑物的加速度從而減小建筑物的位移。這樣地震作用效應(yīng)便可以減小。 </p><p>　　5.2概念設(shè)計(jì)在建筑中的指導(dǎo)意義 </p><p>　　概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，它占據(jù)了所有的

13、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在受力狀況變化大的抗震設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等不確定因素中，概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用占據(jù)著非常重要的位置?，F(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包含著許多缺陷和不可計(jì)算性。概念設(shè)計(jì)可以避免計(jì)算理論的缺陷滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。在方案設(shè)計(jì)的最初階段是不能借助計(jì)算機(jī)應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)的。在這一階段需要工程師將自己掌握的結(jié)構(gòu)概念進(jìn)行綜合利用，并從中選擇出效果最好的方案。概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員廣泛應(yīng)用的技術(shù)，但往往都被片面的理解，認(rèn)為它是應(yīng)用于確定結(jié)構(gòu)法案和結(jié)構(gòu)布置等大原則上。其實(shí)概念設(shè)計(jì)

14、貫穿于整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工序中。計(jì)算機(jī)的高精度計(jì)算還可能給工程師帶來對(duì)工作性能的誤解，把所有的工作都用計(jì)算機(jī)和設(shè)計(jì)軟件來進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種方式通常會(huì)導(dǎo)致不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果不合理的地方以及部分錯(cuò)誤，這通常會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)留下安全隱患。由此看來概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)重要位置。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們的生活水平提高，

15、人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求也越來越高。在這種情況下發(fā)展先進(jìn)的計(jì)算理論及加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，加快對(duì)新型的高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保建材的應(yīng)用，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得安全適用成為首先考慮的因素。打破傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的陳舊規(guī)則，展現(xiàn)出結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)新能力都是有很大意義的。結(jié)構(gòu)工程師在這里扮演著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)革命的執(zhí)行者和推動(dòng)者。而概念設(shè)計(jì)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(xiàn)】 </b></p><p>　　[1]劉建立 王禮輝.概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2011,8(16):18-20. </p><p>　　[3]包樂琪 郭玉霞.概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)