概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

谷雨

（中國建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司 四川成都 610041）

前言

概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施對建筑設(shè)計(jì)、施工中存在的問題提供科學(xué)有效的平臺，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持，這在解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題方面有重要的作用，從而促進(jìn)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展。

1 概念設(shè)計(jì)的含義

概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用比較廣泛，通常是指完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提出的多樣化要求的一種渠道，實(shí)現(xiàn)過程中建筑設(shè)計(jì)師與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師根據(jù)實(shí)際要求，建筑特點(diǎn)，設(shè)計(jì)理論，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等，黃文麗規(guī)劃建筑抗震狀況和全面布局。設(shè)計(jì)初期還會做出相應(yīng)的概念性估算和分析，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確化、便捷化、概念化的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)能夠在建筑實(shí)施中節(jié)省大量的人財(cái)物，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與效率的統(tǒng)一。概念設(shè)計(jì)主要分為分析、綜合、評估階段，分析的過程是了解問題，分析數(shù)據(jù)和建筑的特征；綜合的國曾是針對建筑要求，根據(jù)自身掌握的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并發(fā)揮主觀能動性進(jìn)行設(shè)計(jì)的一個(gè)過程。評估的過程是在設(shè)計(jì)的方案中進(jìn)行運(yùn)算，改正等，得出最有效的設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行評估的過程中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)設(shè)計(jì)需要，并借助一些結(jié)算工具進(jìn)行，使方案更加具有真實(shí)性和可行性。

2 概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

2.1 選擇建筑場地

概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用首先需要選擇適當(dāng)?shù)某ＷR，主要包括防護(hù)距離情況、日照間距狀況、建筑推介等，在選擇場地的過程中還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，全面考慮分析抗震因素，防止出現(xiàn)危險(xiǎn)地段的選定。在不可避免地震的情況下，設(shè)計(jì)相應(yīng)的抗震措施，做好調(diào)查和分析的前期工作。

2.2 選擇建筑結(jié)構(gòu)

選定建筑場地之后，就要按照當(dāng)?shù)氐牡匦螤顩r選擇相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)，樁基礎(chǔ)與箱型基礎(chǔ)是需要應(yīng)用到的兩種基礎(chǔ)。具體來講，樁基礎(chǔ)在土質(zhì)疏松的常識或負(fù)荷偏大的多層結(jié)構(gòu)中最恰當(dāng)，這種方式也是很多高層建筑的首選。可以充分的把負(fù)荷從上部傳遞倒下部，保證其穩(wěn)定性。箱型基礎(chǔ)的整體剛度比較好，在寶轉(zhuǎn)增建筑整體的穩(wěn)定方面有重要作用，同時(shí)還可以防止基礎(chǔ)不均勻下沉的情況，可以有效提升抗震性能。

2.3 選擇建筑主體結(jié)構(gòu)

這一過程的設(shè)計(jì)要從實(shí)際出發(fā)，并遵循合理性與對稱性原則，實(shí)現(xiàn)降低扭轉(zhuǎn)力的效果。同時(shí)還能通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)構(gòu)建穩(wěn)定狀態(tài)，從而較少對材料的消耗程度。對稱效果的實(shí)現(xiàn)通常是以抗側(cè)力結(jié)構(gòu)為主體，剪力墻結(jié)構(gòu)布置就是對稱效果實(shí)現(xiàn)的。還可以應(yīng)用調(diào)整建筑物的知心，平面形心和結(jié)構(gòu)側(cè)力之間的距離，最終實(shí)現(xiàn)對稱性效果。

2.4 選擇建筑結(jié)構(gòu)剛度

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重視結(jié)構(gòu)剛度的作用，這也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的要求。設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)建筑剛度要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，剛度設(shè)計(jì)的合理對延長建筑結(jié)構(gòu)的自振周期，減少地震帶來的不利影響等方面有重要作用。建筑結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)還可以減輕對材料的消耗程度，空間占有率等，這對于提高建筑內(nèi)部平面利用率也有重要的作用。

2.5 選擇建筑結(jié)構(gòu)體系

建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)為一個(gè)統(tǒng)一、系統(tǒng)的整體，不能將兩者分開設(shè)計(jì)，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)利用概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施協(xié)同設(shè)計(jì)方式，不僅考慮到建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載情況，還重點(diǎn)考慮建筑上部結(jié)構(gòu)的抵抗水平力、抗扭慣性矩、抗側(cè)剛度等，以此保證建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。值得注意的是，在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在相同平面上需要盡可能降低若干正交方向尺寸之間的距離，實(shí)現(xiàn)慣性相距相等，并在建筑結(jié)構(gòu)四周設(shè)計(jì)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，提升建筑結(jié)構(gòu)的抗扭慣性矩和抗側(cè)剛度。

3 概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義

3.1 體現(xiàn)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用對建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性有明顯的體現(xiàn)。一般來講，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)需要不斷的查閱手冊，比按照計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方式往往比較守舊，不能出現(xiàn)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)內(nèi)容。概念設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)自己的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，運(yùn)用新思路，新形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。

3.2 提高設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)能力

概念設(shè)計(jì)區(qū)別于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，允許設(shè)計(jì)師根據(jù)自己的主觀判斷，展開想象進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)自身狀況，及時(shí)解決建筑設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，保持正確的設(shè)計(jì)理念和規(guī)范，設(shè)計(jì)師再進(jìn)行運(yùn)算找問題，從而提高設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)能力和建筑設(shè)計(jì)的效果。

3.3 彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)理論的不足

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)是根據(jù)計(jì)算機(jī)相關(guān)的理論知識以及結(jié)構(gòu)理論相關(guān)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程極少加入設(shè)計(jì)師的靈感和新路，這就造成建筑結(jié)構(gòu)大多千篇一律，缺乏創(chuàng)新性和選擇性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)理論設(shè)計(jì)的不足，設(shè)計(jì)出最合理的建筑結(jié)構(gòu)方案。

3.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果

概念結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)理論的運(yùn)用，能夠設(shè)計(jì)多個(gè)方案，并在方案中充分的選擇和對比，最終找出最優(yōu)異的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行應(yīng)用。選擇方案的過程中還可以對方案進(jìn)行優(yōu)化總結(jié)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與實(shí)用性的統(tǒng)一，也減少了后期的頻繁計(jì)算。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來我國建筑行業(yè)飛速發(fā)展，低投入高產(chǎn)出的追求一直是想象狀態(tài)。概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)理論的出現(xiàn)，成了時(shí)代發(fā)展的必然結(jié)構(gòu)。通過這種設(shè)計(jì)方式，對傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容“取其精華，棄其糟粕”，設(shè)計(jì)出更加合理的建筑形式，同時(shí)節(jié)省經(jīng)濟(jì)投入。我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在應(yīng)用概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施時(shí)，需要嚴(yán)格控制各應(yīng)用要點(diǎn)，以便于更好的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

[1]胡廣寬.概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（6）.