淺談概念設計在建筑結構設計中的應用

謝 寶

(泗陽縣四維建筑設計有限公司，江蘇 泗陽 223700)

1 概念設計的相關介紹

1.1 概念設計的內涵

概念設計多是不經過數值計算的，它是根據用戶的需求進行分析，從而形成概念產品，從需求分析到生成產品的設計過程就是概念設計，這是一個由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具體的過程。簡單來說，概念設計就是將設計概念貫穿整個設計過程的設計方法。從建筑結構設計的層面講，概念設計是在一些不能夠做出分析的難題中，對結構體系和分體系進行分析，根據相關內容及自身經驗從整體上來進行建筑結構設計，從而做好建筑的總體布置和抗震設計?？萍荚诓粩嗟陌l展，建筑結構設計也需要不斷提高，將概念設計思想應用到建筑結構設計中是正確的選擇，在設計過程中，設計的主題思想成為設計概念，而概念設計就是圍繞設計概念而展開的設計活動。

1.2 概念設計的發展狀況

概念設計在各項設計活動中都又所體現，有些時候它的存在是有意識的，有些時候它的存在又是無意識的。隨著科技的不斷發展，設計內容變得越來越復雜，這給設計活動帶來了一定的難度，在這種情況下，將概念設計應用到設計過程中尤為重要。但是，在推廣概念設計的過程中，因為研究者是來自于不同領域，有關人員如果對相關問題方面沒有達成一致，就會在概念設計的理解上有所分歧，因此屬于概念設計的領域并未成熟，只是一個創建時期。隨著信息化時代的到來，計算機應用變得越來越復雜，這大大推動了概念設計的進一步推廣。目前，一些新的產品是在概念設計的基礎上研究出來的，概念設計的發展前景十分樂觀。

2 概念設計在建筑結構設計中的重要性及應用

2.1 概念設計在結構設計中的重要性

概念設計對建筑結構設計來說相當重要，它給結構設計師帶來了創造靈感，給結構設計帶來了新活力，提高了結構設計水平，下面我們就來具體了解一下它的重要性。

(1)概念設計改變了計算機設計中的不足之處。在建筑結構設計方案的設計過程中，計算機設計有一定的局限性，它不能夠完成方案的初步設計。在結構設計中，計算機技術得到了廣泛的應用，但是計算機設計容易給設計師一種錯覺，會使設計師感覺計算機程序的應用非常簡單，從而過分的依賴計算機軟件，減少了結構概念的學習，自身的設計能力逐漸下降。有些設計師就習慣將分析程序用到設計過程中，卻不知計算機設計是把雙刃劍，如果選擇正確的軟件會提高設計效率，一旦選擇了錯誤的軟件就會導致結構設計出現問題，這種潛在的問題會隨著時間的增加而突顯出來。為了彌補計算機設計的不足之處，就需要應用到概念設計，設計師需要加強結構概念的學習，做到清楚的掌握有關結構概念，并且根據所學的內容去選擇最佳結構方案。

(2)概念設計使結構設計更加完美。結構概念是設計師必須掌握的，它能夠帶給設計師清晰的思路和全新的靈感，在保證正確設計原則的前提下，避免了定性錯誤、概念混亂等問題。另外，在發現技術問題時，如果能夠將概念設計完全掌握，就可以對問題進行原因分析，從而及時的解決有關問題。在現行的《建筑結構設計統一標準》中，就提到了概念理論，制定了以它為基礎的結構極限狀態設計準則，相對比以往的設計方法，這種方法更具先進性，使結構設計方案更加科學、合理?？傊瑢⒏拍钤O計應用到建筑結構設計中，提高了設計方案的可靠性，使設計成果更具創造性，結構設計方案更加完美。

2.2 概念設計在結構設計中的具體應用

概念設計在建筑結構中的應用表現在很多方面，像抗震設計、方案選擇、電算分析等環節，下面分別來了解一下概念設計在相關環節的應用。

(1)概念設計在抗震設計中的應用。在進行抗震設計時，我們大多是通過初定的尺寸及砼等級，來進行結構剛度的計算，然后再根據剛度推出地震力，最后再依據地震力算出配筋的數量。眾所周知，地震力、配筋數量及結構剛度三者是成正比的，地震力越強大，配筋數量就越多，結構剛度也就越強。反之，配筋數量越多，結構剛度越強，地震力也會越強大。從這一關系中可以看出，用增加配筋數量的方法，反而起到了增強地震力的效果，不能算作一個好方法。而將概念設計思想運用到抗震設計中，就會是設計思路進一步拓展，它改變了傳統單一的思考模式，采用了降低作用效應的新思路，為進一步提高抗震設計做出了貢獻。例如隔震消能的方法，這種方法的研究就運用了概念設計思想，我們可以在基礎和主體間設隔震層，或者在建筑頂端放置“反擺”，通過這些有效的措施來降低了地震力。

(2)概念設計在方案選擇中的應用。在方案的選擇中，要將概念設計思想運用其中，從而保證方案選擇的合理性。在基礎方案的選擇中，我們應該綜合地質條件、結構類型、荷載分布情況、施工條件等多方面因素進行考慮，從而選擇出最佳基礎方案。在基礎設計過程中，也要用到概念設計思想，應依據地質勘察報告進行設計，倘若沒有報告，要自己調查有關資料，明確建筑場地的地質情況等，只有具備足夠的信息量才能使設計更準確，值得注意的是:在同一個結構單元中，不能夠運用其它結構體系。另外，在設計中，應該充分的發揮地基的潛力，有必要的話還要進行變形驗算。

(3)概念設計在電算分析中的應用。隨著信息化時代的到來，計算機技術得到了更廣泛的應用，建筑結構設計中也應用了計算機技術。雖說計算機設計給設計人員減輕了工作負擔，但是由于多方面因素，計算機軟件本身存在一定的問題，不同的軟件情況也不相同。因此，通過計算機軟件計算出來的結果會出現錯誤，倘若使用不同的軟件，其計算結果也存在差異。針對這種情況，就需要將概念設計應用到電算分析中，在通過計算機軟件得出結果后，結構設計師要憑借自身掌握的專業知識和多年的實踐經驗，來進行電算結果的判斷，從而保證計算結果的準確性。

3 結束語

現代科技在不斷進步，我國的建筑結構設計水平也需要不斷提高，針對目前的結構設計狀況，我們需要在結構設計中提高創新意識，使設計水平邁上一個新的臺階。為此，我們將概念設計應用到了建筑結構設計中，成就了結構概念設計，它是在實踐和理論相結合的基礎上形成的。概念設計在建筑結構設計發揮了重要的作用，提高了結構設計的可靠性、創新性，改變了計算機設計中的不足，使結構設計方案更加完美，使建筑結構設計水平進一步提高。

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