淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘要】社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和人民生活水平的提高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文主要針對(duì)概念設(shè)計(jì)的重要性做了介紹，分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)需要注意的要點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際情況提出了概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用&#160;。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)，概念設(shè)計(jì)，應(yīng)用 </p><

2、;p>　　中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著生活水平的不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)如今，房屋建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上還存在很多問(wèn)題，急需解決，因此，我們要加強(qiáng)先進(jìn)設(shè)計(jì)理論與先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，不斷研發(fā)新型環(huán)保、輕質(zhì)、高強(qiáng)建材，使房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加

3、適用、安全、可靠與經(jīng)濟(jì)。 </p><p>　　二、概念設(shè)計(jì)的重要性&#160;&#160; </p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法的發(fā)展，計(jì)算機(jī)及其結(jié)構(gòu)程序在結(jié)構(gòu)工程中得到大量的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員過(guò)分依賴設(shè)計(jì)軟件的現(xiàn)象日益普遍，在設(shè)計(jì)中常常陷入只憑計(jì)算的誤區(qū)，而沒(méi)有認(rèn)識(shí)到高質(zhì)量的工程只能是淵博的工程理論，大量經(jīng)驗(yàn)以及艱辛腦力勞動(dòng)相結(jié)合的產(chǎn)物。因此提倡采用概念設(shè)計(jì)思

4、想來(lái)促進(jìn)結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)造性，推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展是非常必要的。&#160; </p><p>　　概念設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)的思路，是定性的設(shè)計(jì)，一般不經(jīng)數(shù)值計(jì)算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問(wèn)題中，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從整體的角度來(lái)確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀控制。&#160;&a

5、mp;#160;&#160; </p><p>　　在高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，更應(yīng)當(dāng)重視概念設(shè)計(jì)。因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，發(fā)生地震時(shí)地震動(dòng)的不確定性，人們對(duì)地震時(shí)結(jié)構(gòu)響應(yīng)認(rèn)識(shí)的局限性與模糊性，高層結(jié)構(gòu)計(jì)算尤其是抗震分析計(jì)算的精確性，材料性能與施工安裝時(shí)的變異性以及其他不可預(yù)測(cè)的因素，致使設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果（尤其是經(jīng)過(guò)實(shí)用簡(jiǎn)化后的計(jì)算結(jié)果）可能與實(shí)際相差較大，甚至有些作用效應(yīng)至今尚無(wú)法定量計(jì)算出來(lái)。因此在設(shè)計(jì)中，雖

6、然分析計(jì)算是必須的，也是設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，但僅此往往不能滿足結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的要求，不能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，還必須非常重視概念設(shè)計(jì)。從某種意義上講，概念設(shè)計(jì)甚至比分析計(jì)算更為重要。 </p><p>　　三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)需要注意的要點(diǎn) </p><p>　　1．合理選擇結(jié)構(gòu)方案 </p><p>　　概念設(shè)計(jì)的目的是力求設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)、合理、適用，事實(shí)上也可

7、說(shuō)是設(shè)計(jì)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)設(shè)計(jì)理論。因此，概念設(shè)計(jì)必須選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，即要選擇一個(gè)切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該明確總體布置、抗震細(xì)部、應(yīng)受力等方面，同一結(jié)構(gòu)單元不宜混用不同結(jié)構(gòu)體系，力求平面和豎向規(guī)則?？傊?，必須對(duì)建筑師設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料供應(yīng)、施工條件等情況進(jìn)行綜合分析，并與施工方面、業(yè)主等方面充分協(xié)商，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，確定結(jié)構(gòu)方案，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行多方案比較，擇優(yōu)選用。 </p>&l

8、t;p>　　2．選用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖 </p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖是進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的基礎(chǔ)，如果計(jì)算簡(jiǎn)圖選用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生，因此選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖是保證結(jié)構(gòu)安全的重要條件，設(shè)計(jì)師要從實(shí)際出發(fā)選擇合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，并且計(jì)算簡(jiǎn)圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來(lái)保證。此外，設(shè)計(jì)師還要注意到在實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)不可能是純粹的剛結(jié)或鉸結(jié)點(diǎn)，但是在計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差應(yīng)在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。 </p><p>

9、;　　3．正確分析計(jì)算結(jié)果 </p><p>　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，但是由于軟件種類的繁多，而且不同的軟件也是存在著很大的差異性，這樣就會(huì)往往導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不相同。因此，設(shè)計(jì)師要對(duì)程序的適用范圍、技術(shù)條件等全面了解。由于軟件本身有缺陷均會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果，因此，設(shè)計(jì)師要充分認(rèn)識(shí)到計(jì)算參數(shù)的重要性，要憑著自己過(guò)硬的專業(yè)知識(shí)、豐富的經(jīng)驗(yàn)，在拿到電算結(jié)果時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析，要正確地輸入合理的計(jì)算參數(shù)，慎重校核

10、，做出合理判斷。 </p><p>　　四、概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用&#160; </p><p>　　1．合理選擇利于建設(shè)的建筑場(chǎng)地 </p><p>　　建筑場(chǎng)地的選擇時(shí)設(shè)計(jì)的首要必經(jīng)階段，一個(gè)合理的利于項(xiàng)目建設(shè)的場(chǎng)地對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)后期階段起到重要的作用。建筑場(chǎng)地的選擇首先應(yīng)遵循這幾個(gè)基本要素：建筑退界、防護(hù)距離、防火間距、日照間距、防噪間距、

11、建筑高度控制、通視要求、現(xiàn)有地形分析等。同時(shí)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系中，建設(shè)的場(chǎng)地應(yīng)盡量選擇有利于抗震的地點(diǎn)，盡量避免在不利于抗震的危險(xiǎn)地段建造建筑，如果實(shí)在無(wú)法避免，也應(yīng)采取有效措施盡量減少和消除不利影響，一般在初步設(shè)計(jì)前就要進(jìn)行勘探和選址。&#160; </p><p>　　2．合理選擇建筑基礎(chǔ)&#160; </p><p>　　完成建筑場(chǎng)地的選擇后，再根據(jù)不同建筑的地形特征

12、和結(jié)構(gòu)形式選擇合理的建筑基礎(chǔ)。一般常包括有樁基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)這三種建筑基礎(chǔ)形式。 </p><p><b>　?。ㄒ唬?、樁地基 </b></p><p>　　普遍應(yīng)用于地質(zhì)松軟并且負(fù)載較大的多層建筑結(jié)構(gòu)。使用天然地基無(wú)法足夠承載時(shí)，而采用樁地基可將荷載由上部結(jié)構(gòu)傳送到下部堅(jiān)實(shí)的持力層。&#160; </p><p><b&

13、gt;　?。ǘ⑾湫位A(chǔ) </b></p><p>　　箱形基礎(chǔ)廣泛應(yīng)用于高層建筑中，其整體剛度適當(dāng)，可以將荷載通過(guò)上部結(jié)構(gòu)均勻地傳至下部基礎(chǔ)中，從而使結(jié)構(gòu)組成良好地得以嵌固，并且降低了箱基不均勻沉降的問(wèn)題，增強(qiáng)了建筑物的抗震抗災(zāi)承受力。&#160; </p><p><b>　?。ㄈ⒎ば位A(chǔ) </b></p><p>

14、;　　該基礎(chǔ)適用于低承載力地基、大荷載上部結(jié)構(gòu)的建筑工程。其特點(diǎn)是剛度大結(jié)構(gòu)整體良好，可以將上部結(jié)構(gòu)的超荷載有效地進(jìn)行分散從而將基地的壓力有效的調(diào)整并解決不均勻沉降的問(wèn)題。&#160; </p><p>　　3．&#160;合理選擇結(jié)構(gòu)規(guī)則和對(duì)稱的建筑主體&#160; </p><p>　　主體建筑結(jié)構(gòu)選擇必須合理、簡(jiǎn)單和對(duì)稱，布局合理的結(jié)構(gòu)可減小扭轉(zhuǎn)力，穩(wěn)定非結(jié)構(gòu)

15、件工作狀態(tài)，降低耗材成本。通常建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱是指抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱，可選擇較容易對(duì)稱的平面結(jié)構(gòu)如簡(jiǎn)體框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。另外，建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱亦需要結(jié)合建筑平面工程對(duì)其進(jìn)行合理布置。實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱的方法可通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)剛心、建筑物質(zhì)心及平面形心的距離，使三者盡可能靠近。&#160; </p><p>　　4．合理設(shè)計(jì)抗震抗災(zāi)防線&#160; </p><p>　　作為

16、一個(gè)建筑最基本的要求就是必須具備良好的抗震和重力承載的能力。設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)計(jì)多道抗震防線避免和消耗地震發(fā)生時(shí)的破壞性?？梢圆捎眠m當(dāng)?shù)目刂平Y(jié)構(gòu)動(dòng)力來(lái)減輕建筑物受震動(dòng)時(shí)破壞程度。若建筑結(jié)構(gòu)遭受強(qiáng)烈震動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)贅余桿件的變形和屈服可以耗散地震的能量，同時(shí)可使贅余桿件停止工作從而將避開(kāi)共振效應(yīng)，使整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)過(guò)渡到另一種穩(wěn)定的體系。&#160; </p><p>　　5．合理選擇結(jié)構(gòu)剛度&#160; &l

17、t;/p><p>　　設(shè)計(jì)中選擇的建筑結(jié)構(gòu)必須具備一個(gè)適當(dāng)合理的剛度，同時(shí)也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不可忽略的指標(biāo)之一。選擇合理的結(jié)構(gòu)剛度，可加長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的基本自振周期，從而減小地震作用的危害。合理的結(jié)構(gòu)剛度，主體承受的水平力，傾覆彎矩，地基基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)都能有效的減少，從而配置合理數(shù)量的建筑構(gòu)造材料，減少耗材。同時(shí)，合理的主體結(jié)構(gòu)剛度，可有效減少結(jié)構(gòu)占用空間，提高建筑平面的利用率，做到既經(jīng)濟(jì)又合理。&#160; </

18、p><p>　　6．合理選用計(jì)算簡(jiǎn)圖&#160; </p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖是概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的基礎(chǔ)，選擇合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖可以保證建筑的安全和穩(wěn)定，否則，不當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖可能引發(fā)安全事故的隱患及發(fā)生。設(shè)計(jì)合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖的同時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)同時(shí)提供構(gòu)造措施進(jìn)行相應(yīng)的保證。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語(yǔ) </b></p>

19、<p>　　建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)全面的、系統(tǒng)的工作，作為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員，必須要掌握足夠的理論知識(shí)與創(chuàng)新精神，以及嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用&#160;，不斷提高自身房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，努力使設(shè)計(jì)作品更加經(jīng)濟(jì)合理，而且具有較高的水準(zhǔn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1

20、]&#160;吳愛(ài)菊.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)與應(yīng)用團(tuán).溫州:溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007 </p><p>　　[2]徐凌云.淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)[J].科技致富向?qū)В?010 </p><p>　　[3]李明．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思考．建筑結(jié)構(gòu)．2004 </p><p>　　[4]高立人，王躍．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新思路――概念設(shè)計(jì)．工業(yè)建筑．2004 <