浅析建筑结构设计中概念设计的运
用
摘
要:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要
求。概念设计的思想被越来越多的结构设计工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大
的作用,概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想。现阐述了概念设计和概念设计在建
筑结构设计中的重要性,并重点分析了概念设计在建筑结构设计中的应用。
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关键词:结构设计
;概念设计;措施
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1 在建筑设计中,概念设计至关重要
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它反映了结构工程师的水平,下面就这个问题谈谈本人的看法
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1.1 概念设计的重要性 概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任
务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计
,并能有意识地处理构
件与结构、结构与结构的关系。一般认为
,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,
其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富
,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的
是
,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传
统设计
,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的
责任
)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果明显不合
理、甚至错误而不能及时发现。随着年龄的增长
,导致他们在大学的那些孤立的概念都被逐渐
忘却
,更谈不上设计成果的不断创新。强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论
与计算理论存在许多缺陷或不可计算性
,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的
计算方法
,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的
实际受力状态差之甚远
,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算
的结构构件的设计
,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机
结果的高精度特点
,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结
构概念的培养
,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要,还在于在方
案设计阶段
,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其
掌握的结构概念
,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结
构概念
,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。
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概念设计重要,还在于方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这
就需要结构师综合运用其掌握概念,选择效果最好、造价最低的方案,为此,需要工程师不
断地丰富自己的结构概念,了解各类结构的性能,并能有意识地运用它们。
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2 协同工作与结构体系
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协同工作的概念广泛存在于设计中,我们均不希望其在未达设计寿命时,某些部件出
现破坏。对于建筑结构,协同工作的概念是要求结构内部各构件相互配合,共同工作。这不
仅要求结构构件在承载能力极限状态能共同受力,协同工作,同时达到极限状态,还要有
相同的耐久性。结构协同工作表现在基础与上部结构的关系上,必须视基础与上部结构为一
个有机整体,不能把两者分开处理。如砖混结构,必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础
连成整体,而不能单纯依靠基础刚度来抵御不均匀沉降,所有圈梁和构造柱设置,必须围
绕这个中心。
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协同工作还在于当结构受力时,结构中各构件能同时达到较高的应力水平。在多高层结
构设计时,应尽量避免短柱,其目的是使同层各柱在相同水平位移时,能同时达到最大承