结合工程实例浅谈建筑结构设计中
的概念设计
摘要:本文结合笔者多年的工作经验,对建筑结构设计中概念设计的相关要点进行了粗
略探讨,供参考。
关键词
:结构设计;概念设计;抗震设计
1 引言
概念设计是结构设计的核心和灵魂,它贯穿于结构设计的全过程。概念设计运用得合
理,
能使结构满足建筑要求并以最快的方式将荷载传递到基础、地基中,创造更为安全、舒
适的工作和生活环境。并节约材料和资金,概念设计是一名设计工作者进行创新设计的基础。
2 概念设计简述
概念设计就是运用清晰的结构概念,依据整个结构体系与分体系之间的力学关系、结
构破坏机理、地震灾害、实验现象和工程经验等对结构及计算结果进行正确的分析,并考虑
到结构实际受力状况与计算假设之间的差异,
对结构及构造进行设计,使建筑物受力更加
合理、安全、协调。概念设计主要从以下两个方面对结构设计进行宏观控制。
一是在方案设计满足建筑要求的情况下, 从宏观的角度考虑结构的整体性及主要分体
系的相互关系,来确定建筑结构的总体布置方案。
二是在理论设计过程中综合考虑各方面因素对结果的影响,以判断理论设计的准确性 ,
并对一些工程中难以作出精确分析或在规范中未精确规定的问题,根据实际经验采用一些
结构构造措施进行处理。概念设计的目的是力求使设计方案安全、可靠、经济、合理,是一个
优化的过程。
3 结构设计中概念设计的体现
3.1 概念设计在结构设计流程中的体现
结构设计的流程一般分为三个部分:
前期的方案选择阶段、中期的结构计算阶段及后期的施工图绘制阶段,这三个阶段都
发挥着重要的作用。
(1)合理选择结构方案。一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案,即选择一
个切实可靠的结构形式和结构体系。必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件
等情况进行综合分析,在此基础上进行结构选型,确定最优结构方案。概念设计在工程设计
一开始就应把握好场地选择、能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等几个方面,
从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节。
(2)选用恰当的计算简图。结构计算是在计算简图的基础上进行的,即对作用的荷载与
构件的约束状态进行一定的简化,使其更加接近实际状态。现在的建筑物功能复杂多样,手
算已经无法满足要求,结构计算需通过计算机来完成。所以,要将实际工程的结构形式转变
成可以用于计算机计算的模型,并保证有足够的准确性就成为结构设计的关键问题。而达到
这一目的就需要设计人员在结构计算的过程中利用概念设计进行分析与控制。
(3)正确分析计算结果。现在有许多软件可以供结构设计人员选择,但不同软件往往会
得出不同的计算结果。所以,设计人员在进行结构计算前,首先要全面了解该软件的适用范