讨论结构概念设计在建筑结构设计中的作用

    摘要：由于城市发展的需要，在现代建筑设计中，会更加考虑建筑结构的稳定、可靠性、
经济性，在切实地提高建筑结构的稳固的前提下，收获更多的经济效益。因此，加强建筑结
构设计中的概念设计是很有必要的。

 

　　

 

　　关键字：概念设计

;重要性 

　　

 

　　

 

　　前言：随着社会经济的快速发展，计算机技术和计算方法也都得到迅速的发展，人们
对建筑结构设计也提出了更高的要求。人们追求的安全、适用、可靠、经济等各方面的要求成
为建筑结构设计的当务之急。然而计算机技术的发展，使得结构设计人员出现过分依赖设计
软件的这一现象普遍加重，在设计中就经常陷入只凭计算机计算的误区。概念设计是一种结
合经验和理论得到的新的设计的方法。文章对概念设计在建筑结构设计的应用中的作用进行
阐述。

 

　　

1、概念设计的重要性 

　　概念设计思想强调了结构设计人员在设计过程中的主导控制作用，在当今高速运行的
计算机普及的时代，给结构设计人员解除了繁杂的计算过程，一栋十几层甚至几十层的建
筑，经过几十分钟最多几个小时的运算就能计算完毕，设计人员可以得知该结构的周期、位
移以及刚度等参数。通过调整，能够较为容易的满足程序中内置的规范要求。然后根据计算
结果就可以出图施工了，故很多人认为

”结构设计=计算程序+构造”。实际上这种设计方法

可能会产生很严重的安全隐患或者设计出很不合理的结构。

 

　　首先是程序的设计者不可能设计出一个能包解任何边界问题的程序，程序自身的局限
性甚至自身的漏洞，都可以使得计算结构与实际受力模式相去甚远，况且在现有的计算理
论下，以及计算程序中，材料的性能模拟是接近于近似，在各种受力情况下，材料的本构
关系会发生较大的变化，很多计算程序甚至都是线性的本构关系。对框剪结构中剪力墙刚度
过大的问题也是非常难解决。故计算结果不可能非常精确甚至会是错误的结果。所以个别重
要部位不可能仅仅依靠计算确定，要依靠概念设计思想，人工判断薄弱部位并去加强。

 

　　其次，在初步设计阶段，许多重要内容未经计算就要求结构师确定，如

:建筑结构类型

的选择

; 建筑形体及其构件布置是否规则;建筑布局是否合理，是否需要调整及如何调整;是

否需要设缝及缝的大概位置

;高层房屋地下室高度(建筑物埋深)够否，建筑物长宽比、高宽比

是否符合规范要求

……，这都是概念设计的具体运用。而像强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构

件等概念设计理念则在工程计算和画施工图阶段显得尤为重要。结构师必须对这些基本概念
清晰，才能主动要求建筑师优化平立面方案，设计出既美观新颖又安全节约的建筑。结构工
程师要很深入的了解整体和各个基本分体系之间的力学关系，做到布局合理，受力明确。

 

　　

2、结构概念设计在建筑结构设计中的作用及技术措施 

　　

1）协同工作概念与结构体系 

　　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