結構概念設計在建筑結構設計中的作用分析

江濤

（江西省建筑設計研究總院）

結構概念設計在建筑結構設計中的作用分析

江濤

（江西省建筑設計研究總院）

隨著經濟水平的快速發展，傳統的建筑結構設計逐漸遭到淘汰，人們對結構概念設計的要求也越來越高。計算機軟件的改革與發展，給工程建筑師的工作帶來了便利，大大地提高了工作效率，提高了結構設計師的工作質量。本文主要從結構概念設計在建筑結構設計中的作用進行分析。

結構概念設計；建筑結構設計；分析

0.引言

結構概念設計的整個內容始終是圍繞抗震性能來展開，從而來保證結構設計具有良好的抗震性能。它要求在建筑空間和結構體系上能夠達到性能與效益的協調統一，多采用橫向思維來對建筑結構進行思考，設計的內容更側重于現實實踐，并對人力、資源和時空進行多方位的考慮，追求創新精神，要求以往的設計要做到更快更好更省。從以上觀點來談，分析結構概念設計度未來建筑結構設計的發展具有重要的積極意義，通過對其作用的有效分析，以此確保它能夠更有效地為建筑結構設計作出更大的貢獻。

1.結構概念設計

結構概念設計是對一個有能力希望結構設計方案更加完善的建筑工程師來說，這是一個不容忽視的設計要素。工程師通過對構件與結構、結構與建筑的作用關系來進行分析，從而來把握建筑結構整體布局，采取有效措施來增強結構細部的抗震性能，采用估算的手段，迅速對結構體系進行建構思考，對比分析，然后作出正確的選擇，選取一套最佳的設計方案，避免建筑工程實施期間遇到不必要的困難，增添建筑成本，影響建筑結構性能。優秀的建筑工程師會十分重視結構概念設計，并在其對建筑結構設計的不斷追尋和經驗積累的過程中，其能力也會上升到一個層次，其建筑結構設計方案也會更加完善。

2.結構概念設計在建筑結構設計中的運用

2.1 在基礎設計中的運用

根據建筑的構建模式不同，結構設計人員通過對地基結構的分析，會采用樁基基礎、筏基基礎和箱型基礎等。為了增強建筑的抗震性能，確保建筑能夠與周邊的作用物相互合作，保證建筑物的承重能力能夠平均地分散給地基，從而使地基不因受重不均勻而發生塌陷，這時候往往采用箱型基礎；但是，當建筑物的上部需要承受的重力遠遠大于地基要承受的重力時，會采用筏基基礎，來有效地轉移建筑物上部的重力，增加地基的受重能力，防止地基因受重不均發生不同程度上的坍塌[1]。

2.2 在高層建筑中的運用

在高層建筑中的運用時，建筑工程師不僅要考慮到建筑結構的抗震性能，還要考慮風壓作用。建筑物的平面結構設計要追求簡單，且還要有強有力的抗側體系，要選擇風壓較小的平面來進行施工，還要對建筑周邊的環境進行分析，分析風壓情況，周邊建筑物的風壓布局會給建筑物帶來怎樣的影響，應該要采取怎樣的措施方案來避免可能會出現的損害，從而增強建筑物的抗震抗壓能力，以及豎向的負重能力。

3.結構概念設計在建筑結構設計中的作用

3.1有利于建筑場地的選擇

建筑場地的選擇能夠直接對建筑物的性能產生影響。建筑場地的選擇是建筑設計方案的關鍵環節，對整個結構設計產生重要的作用，對建筑場地的選擇要多加分析思考。建筑場地的選擇主要從建筑物的防火間距、防護間距、日照間距、是否能夠有效遠離噪音、光線如何以及對地形地貌分析等幾個方面來進行。對于建筑場地的選擇，要對其地形地貌是否能夠有效地抗震作為選地的重要依據，要盡量選擇遠離那些不利于抗震的建筑用地。對于那些實在無法避免的，要對其及時采取措施，來規避地震產生的危害，或者將這些危害損失減少到最小。

3.2 有利于提高工作效率，促進經濟發展

結構概念設計越來越受到建筑工程師的重視，對建筑結構設計作出的貢獻越來越大。隨著經濟的發展，人們物質生活水平的不斷提高，對建筑結構設計性能和美觀的要求也就越來越高。結構概念設計采用先進的軟件技術，通過對環保、性能高且質地輕的建筑質材的研究，不斷地提升建筑構件的質量，充分地發揮建筑工程師的創新能力，打破傳統過時的設計理念，追求建筑結構設計的安全、美觀和性能高，從而增加了建筑的經濟效益，大大提高建筑工程師的工作效率和建筑施工的工作質量，進一步地經濟發展起到了推動作用[2]。

3.3 合理地選擇建筑基礎，結構規則，追求建筑主體的對稱性

建筑基礎的選擇通常都是在建筑場地選擇完成后進行的，對不同的建筑物會選擇不同的建筑基礎，建筑基礎主要包括樁基基礎、筏基基礎以及箱型基礎三種。建筑基礎的選擇依據主要是根據建筑物的上部結構、承受重力的程度、地基的載重力以及地下水地下室的情況來進行選擇的。對于高層建筑的深埋程度要求比較高，應該采用樁地基，因為樁地基通用于地質松軟的建筑物，對高層建筑的負載承受能力比較強[3]。箱型基礎能夠巧妙地將上部承重力分散地轉移到下部地基中，以保證建筑的整體剛度剛好，建筑物內部的結構都得到堅固，能夠有效地避免建筑物的地基因為受力不均造成的塌陷。筏型地基適用于建筑物上部負重要求高，地基承受能力比較弱的建筑物，能夠最大化地將上部地基的承重力進行分散，進而避免地基因過度承重造成的坍塌沉降。建筑結構規則的選擇必須科學合理，這樣才能保證建筑工作實施的工作穩定進行，以此來減少時間和耗材成本。建筑主體對稱性主要是追求建筑內部結構的對稱性以及抗側主體結構的對稱，它可以通過對結構鋼心、物質心以及平面形心的相似接近性來進行調整，以此來確保建筑主體的對稱性。

3.4 提高建筑物的抗震抗壓性能，更具有創新性

對于一個科學合理的建筑物的最基本評價標準就是該建筑能否有效地進行抗壓抗震，其抗壓抗震性能是否良好[4]。結構概念設計能夠在設計時重視對抗震抗壓的性能路線設計，采用多道抗震線來避免地震時造成的損害，并把這些損失降到最小值。在地震發生時，采用贅余杠桿來消耗的地震的震動能量，以此來實現地震的震動狀態能夠自然地向穩定狀態過渡。傳統的結構設計工程師依舊采用常規的設計理念來對建筑物進行設計，設計方案缺乏新意，造成方案不能滿足時代發展的需求，老式過時。通過結構概念設計，工程師使用自己豐富的設計經驗，結合時代發展的需要，增添個人先進的設計理念思想，使建筑結構設計成品體現創新精神。

4.結語

結構概念設計能夠有效地彌補結構設計人員在進行結構設計時過度依賴計算機軟件估算的缺陷，能夠有效地避免設計過程僅單憑計算來實現的誤區。結構概念設計通過對設計過程中出現的問題作出分析，根據設計人員思維方式的轉變和以往工作經驗的累積來對結構體系作出合理科學調整，從整體的布局方向出發來確定建筑結構的布置以及對其建筑結構的抗震性能進行優化。

[1]戴國瑩.建筑結構抗震鑒定及加固的若干問題[J].建筑結構,2014,45(13)：18-22

[2]游晉華.高層結構抗震中的概念設計[J].山西建筑，2013,13(08)：45-46

[3]韋潤忠.建筑結構設計中的概念設計和經驗[J].科技資訊，2013,15(23)：78-80

[4]高立人.結構設計的新思路概念設計[J].工業建筑，2014,33(12)：123-126

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1007-6344（2015）08-0108-01