二.

 

浅议建筑结构设计中的概念设计

针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象，提倡采用概念设计思想来
促进结构工程师的创造性，推动结构设计的发展。所谓的概念设计一般
指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确力学分析或在规范中难以规
定的问题中，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施

 

的宏观控制。
在不断的结构设计研究与实践中，人们积累了大量有益的经验，并体现 

在设计规范、设计手册、标准图集等等。随着计算机技术和计算方法的发
展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用，每个设计单位
都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉，
觉得结构设计很简单，只需遵循规范、手册、图集，等待建筑师给出一个
空间形成的方案（非结构的），使用计算机，然后设法去完成它，自己
只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他

 

们的知识、精力和时间，而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。
我国结构计算理论经历了经验估算，容许应力法，破损阶段计算，极限
状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结
构设计统一标准》(GBJ68-84)则采用以概率理论为基础的结构极限状态

设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。

概率极限状态设计法更科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一定程
度的近似，只能视作近似概率法。并且光凭极限状态设计也很难估计建
筑物的真正承载力的。事实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相
当复杂的方式共同工作，且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目
前，人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性，在设计
过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规
范，应该把它作为一种指南、参考，并在实际设计项目中作出正确的选
择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关

 

系有透彻的认识，把概念设计应用到实际工作中去。
所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分
析或在规范中难以规定的问题中，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
则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措
施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段
迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往
往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具
有较好的的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可

 

靠与否的主要依据。
比如，有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架，
还人为的布置一些抗震墙，即不能满足楼层间的合理刚度比，也不能正
确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确，没考
虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当，造成危害是不容忽

“

视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界： 误用计算机造成结构破

”

坏而引起灾难只是一个时间的问题。 然而避免这种情况，概念设计的思