建筑結構設計中的概念設計與結構措施研究

摘要：近年來，隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，對建筑結構設計提出了更高的要求。概念設計的先進思想也越來越多的被結構設計工程師們所采納接受。然而在實際設計中仍存在一定的缺陷需要解決，鑒于此，文中筆者根據概念設計存在的問題進行分析，并提出相應的措施。

關鍵詞：建筑結構；概念設計

一、概念結構設計的的意義

在建筑領域——概念設計指結構概念設計，結構概念設計是保證結構具有優良抗震性能的一種方法。概念設計包含極為廣泛的內容，選擇對抗震有利的結構方案和布置，采取減少扭轉和加強抗扭剛度的措施，設計延性結構和延性結構構件，分析結構薄弱部位，并采取相應的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應，避免設計靜定結構，采取二道防線措施等等。應該說，從方案、布置、計算到構件設計、構造措施每個設計步驟中都貫穿了抗震概念設計內容。

1、彌補計算機的缺陷

在當今社會，計算機的高精度，往往給結構設計人員帶來對結構工作性能的誤解，所以在方案設計階段，初步設計過程是不能借助于計算機來實現，只有加強結構概念的培養，設計師采用概念設計可以填補計算設計能力不足的空缺，使建筑結構設計使結構設計更完美。

2、概念設計的創新思維

概念設計是創造性思維的一種表現形式，要設計就要有創新，而創新正是概念設計人員進行創造性思維的結果，技術創新的本質就是要在工程設計領域中發現某種新事物、提出某種新思想，在很多情況下是因為現有的產品不能滿足社會（用戶）的需求而激發出的新穎構思和創作。

3、概念設計對抗震更為合理

在概念設計中，應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑，避免了因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力，擁有良好的變形能力和消耗地震能量的能力，對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。

二、結構設計在概念設計中要注意的問題

1、在選擇建筑場地時要選擇抗震性較好的地段，盡量避開不利地段，如果

避不開的地段則要采取針對措施，必須將由于地震場地條件而間接導致結構破壞的因素考慮進來。概念設計過程中不能忽略建筑平面布置等要求，如果方案存在嚴重不規則的現象則嚴禁采用。在確定結構體系的過程中，要對結構體系方案、技術可行性和經濟性等進行綜合比較，提高建筑結構的延性與勻質性，盡量降低建筑重心。此外，由于發生地震時會持續一定的時間或者會多次、反復作用，所以要盡量設置多道抗震防線。因此在結構設計過程中，要保證結構體系與相關抗震結構要求相符，對構件的強弱關系進行適當處理，從而提高結構的抗震能力。

2、注意結構剛度、承載力分布的合理性，在實際工程中只有通過提高工程成本或者降低結構延性指標等才能進一步改善結構的抗側移剛度，而結構設計時可以有意識地提高結構中重要構件、關鍵構件的延性，以改善設計方案的經濟性。在判斷計算方法是否合理時可以通過概念來確定，從某種程度而言，這種方法也是概念設計的延伸。現在計算機技術在工程設計中的應用越來越廣泛，絕大多數設計均是依靠計算機來實現的，但是要在設計過程中將設計經驗理性、科學地利用起來，再與施工中可能遇到的問題互相結合，對計算結果進行分析，并在畫圖中進行合理的調整，才能保證結構設計的科學性與實用性。

3、在結構材料選擇過程中，選擇鋼筋時要盡量選擇延性、韌性以及可焊性較好的，且混凝土也要與規定的強度等級要求相符，控制脆性材料的用量，保證材料滿足抗震設計要求，將其強度充分發揮出來。此外，為提高結構強度還要保證結構的整體性，具體包括兩個方面：一是滿足抗震的構造連接，二是包括經過計算的節點連接。

4、要注意施工過程中實際問題的現場處理。因為建筑施工現場存在諸多不

確定性因素，可存會出現無法操作或者施工誤差過大等各種問題，僅靠單純的計算無法解決問題，因此只能依靠設計人員專業的設計經驗與設計技術，在協商施工、監理等各方后再提出準確、合理的解決方案。

三、結構設計的主要措施

在實際的結構設計中，無論是制定方案或者初步設計，還是結構計算或者繪制施工圖，甚至在施工現場的工地服務均要貫穿概念設計的理念，因此，結構設計過程中要注意以下幾個方面：

首先，在選擇建筑場地時要選擇抗震性較好的地段，盡量避開不利地段，如果避不開的地段則要采取針對措施，必須將由于地震場地條件而間接導致結構破壞的因素考慮進來。概念設計過程中不能忽略建筑平面布置等要求，如果方案存在嚴重不規則的現象則嚴禁采用。在確定結構體系的過程中，要對結構體系方案、技術可行性和經濟性等進行綜合比較，提高建筑結構的延性與勻質性，盡量降低建筑重心。此外，由于發生地震時會持續一定的時間或者會多次、反復作用，所以要盡量設置多道抗震防線。因此在結構設計過程中，要保證結構體系與相關抗震結構要求相符，對構件的強弱關系進行適當處理，從而提高結構的抗震能力。

其次，注意結構剛度、承載力分布的合理性，在實際工程中只有通過提高工程成本或者降低結構延性指標等才能進一步改善結構的抗側移剛度，而結構設計時可以有意識地提高結構中重要構件、關鍵構件的延性，以改善設計方案的經濟性。在判斷計算方法是否合理時可以通過概念來確定，從某種程度而言，這種方法也是概念設計的延伸。現在計算機技術在工程設計中的應用越來越廣泛，絕大多數設計均是依靠計算機來實現的，但是要在設計過程中將設計經驗理性、科學地利用起來，再與施工中可能遇到的問題互相結合，對計算結果進行分析，并在畫圖中進行合理的調整，才能保證結構設計的科學性與實用性。

再次，在結構材料選擇過程中，選擇鋼筋時要盡量選擇延性、韌性以及可焊性較好的，且混凝土也要與規定的強度等級要求相符，控制脆性材料的用量，保證材料滿足抗震設計要求，將其強度充分發揮出來。此外，為提高結構強度還要保證結構的整體性，具體包括兩個方面：一是滿足抗震的構造連接，二是包括經過計算的節點連接。節點連接要遵循“強節點、弱桿件”的設計原則，把握好構造連接的度，并非構造連接越剛越好。最后，要注意施工過程中實際問題的現場處理。因為建筑施工現場存在諸多不確定性因素，可存會出現無法操作或者施工誤差過大等各種問題，僅靠單純的計算無法解決問題，因此只能依靠設計人員專業的設計經驗與設計技術，在協商施工、監理等各方后再提出準確、合理的解決方案。

結束語

隨著社會經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高，建筑結構設計理念需要不斷地更新和完善，才能滿足人們對建筑結構設計質量的更高要求，必須加快對建筑結構設計相關的包括設計計算理論和建筑施工工藝及材料在內的一切研究，讓建筑結構設計更為安全使用、經濟可靠。而作為建筑結構設計人員的結構工程師也應該不斷鞏固自身專業技能并汲取先進的設計思想，開拓創新，加深對新型建筑結構設計理念的推廣和應用，促進建筑結構設計乃至整個建筑生產工程的發展和進步。

參考文獻：

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