探究建筑结构设计中概念设计与结构分析

探究建筑结构设计中概念设计与结构分析

邹异武

广东汉立建筑设计有限公司 广东茂名 525000

摘要：近年来，随着城市化进程的加快，城市高楼林立，建筑业得到迅猛发展，但是，建筑物的数量在增加的同时其结构也越发复杂，主要是由于现代建筑物在满足人们居住的基本功能外，还要兼具美观性，这使得其必须向着功能多样化的方向发展。因此，为了更好地提升建筑结构设计水平，从概念设计入手进行优化完善是比较重要的手段之一，应切实围绕建筑结构设计需求以及相关原则进行有效落实，促使概念设计能够体现出更强实效性。

关键词：建筑结构设计；概念设计；结构分析

1、概念设计概述

概念设计是当前建筑行业中比较重要的一个概念，其主要在建筑结构设计方面表现出较强的作用性能，尤其是在建筑结构设计多样化的呈现和选择方面，其能够体现出较强的实效性，对于多个设计人员在理念以及设计方式上的综合，也能够提供较强的积极作用，如此也就能够最终保障整体建筑结构设计较为协调有序。概念设计得好坏，能够将设计思想先进与否较好地体现出来，一个结构工程师的核心工作即为在特定建筑空间当中，借助整体概念来设计结构的总体方案，且有目的性、计划性地将构件与结构之间，以及各结构间的关系处理好。通常来讲，如果结构工程师能够将概念设计工作做好，那么伴随其实践的不断积累，其结构概念的经验会越发丰富，设计成果也会变得更加完善，且越发具有创新性。

2、概念设计的具体实施步骤

设计特定应用程序概念的过程本质上是逐步重复整个过程的优化过程。通常，概念设计分为四个主要阶段：分析阶段、综合阶段、评估阶段、完成阶段。在继续进行下一阶段之前，每个步骤都必须达到预期的目标。如果在任一阶段发现计划中有不合理的部分，则需要重新实施设计、计算和评估，直到达到目标为止。

（1）分析阶段。对问题过程进行全民的了解。它的特点是所分析的数据不完整，具有模糊性质。（2）综合阶段。产生解决问题的过程。这个过程是工程师将理论知识结合自己的经验，并发挥自己的想象力和创新意识，将工程设计规划落实到图纸的过程。（3）评估阶段。判断和比较选择方案的阶段。这个阶段是循环实施的过程，它的循环时间为选择到合适的方案为止，设计人员评估时，采用功能模型方式运用数据统计计算等其他手段进行，已获得具有经济合理性和技术可行性的方案。（4）完成阶段。此阶段主要根据已定义的建筑结构设计计划来执行相关工作，以减少后续的冗余设计工作。

3、建筑结构设计中的常见问题

3.1建筑方案设计阶段结构参与深度不足

在建筑设计过程中，建筑师起了绝对的领导作用，尤其是在方案起步阶段，建筑师是项目的主导。但是项目组低估结构专业作用，或结构专业参与深度不够，很可能对方案后续带来风险。一些结构设计者对项目所在地不了解，不清楚当地地震断裂带的分布；或不了解项目的场地环境，选错水平地震影响系数；或对项目所在地的地形不了解，不清楚是否处于抗震不利地段，亦不清楚是否归类于山地建筑，不清楚地下室是四周嵌固还是架空吊层，选错结构嵌固端。如若方案阶段不能明确这些问题，很可能造成方案估算严重偏差，在实际施工时需要追加建造费用。

3.2地基选择、基础设计不合理

当结构工程师进行基础设计时，应对地勘报告中提及的土层披露信息进行仔细分析，许多设计者只关心土层埋深和土层承载力，而忽略了一系列较为隐藏的信息。若不根据实际情况进行基础选项，容易造成地基土层选错、施工工艺选错、基础嵌入岩层不足等问题，造成施工困难或结构不安全。在进行桩基设计时，少数设计者凭本地经验，对单桩承载力设计值和检测值取值均高过了基于地勘报告中土层数据的单桩承载力计算值，造成了结构不安全。

4、概念设计在建筑结构设计中的应用

4.1秉持工程结构规律

在设计建筑结构时，相关设计人员需要始终秉持工程结构的基本设计规律，保证管理层级结构、管控机制与基本需求相贴合，以工作效率为着眼点，减轻人员工作负担。与概念设计模型充分融合，除了要深入、广泛的分析程序操作、程序自身之外，还需要始终遵照设计要求与工作规律，确保设计结构的各项计算结果与知识模型、计算精确度相符，从合理性、真实性等方面展开研究与把控。

4.2优化建筑结构施工方案

依据概念设计的基本要求来进行设计，在强化整体管控要求与管控成绩结构的同时，集中分析相关建筑因素与地质结构等参数，且与负载条件、地形特征等因素相结合，开展集中化、规范化处理，促进设计方案的合理性、经济性的提高。对于计数人员而言，需要围绕具体问题，开展集中优化，保证结构类型及项目处理结构等，均能够较好地满足用户的各种需求，且将项目的实际收益这一要素考虑在内，深入分析场地的地质条件、施工负荷条件等，保证设计方案的拟合程度与整体运行模型相符，且更为标准、规范。还需强调的是，在概念设计过程中，需要在局部结构设计与整体结构设计间，构建起平衡态运行模型，确保细节考量结构能够与现实要求相符，为设计人员更加全面、深入的分析、处理信息提供切实保障。

4.3结构空间设计中概念设计的应用

为了确保建筑结构设计工作能够体现出较强的实用性价值，往往还需要重点围绕着结构空间进行详细分析，促使各个建筑物内部空间结构都能够表现出较强的作用，避免出现明显的空间资源浪费威胁。结合结构空间设计中概念设计的运用，其需要切实围绕着相关需求进行有效落实，并且在此过程中加强对于相关规范和标准的运用，充分利用设计人员的经验进行设计方案优化，避免形成明显空间浪费威胁。

5、优化结构设计的具体措施

5.1合理选择建筑场地

在整个建筑设计结构当中，场地的选择是其中的关键性因素。在实际选择时，需要考虑日照间距、防护距离等参数，提高地质的抗震性与安全性，使建筑场地更好地满足设计要求。针对建筑工程项目负责人来讲，需要将多要素考虑在内，如经济因素、地质条件等，提高建筑场地选择合理性。

5.2确定合理的设计方案

想要保证建筑结构设计的合理性和科学性，设计人员应充分了解当地的自然地理条件和人文状况，设计多种不同的建筑结构方案，综合考虑多方面的因素，最终选出一个最合适的设计方案。在方案设计过程中，设计人员需要多次走访施工现场，勘测施工现场周围的情况，以此来获取大量的数据资料。另外，设计人员还要利用计算机技术对这些数据资料进行分析与演算，最终形成可供工作人员参考的准确数据，从而提高建筑结构设计的科学性和合理性，保障建筑结构的安全性、经济性与实用性。

5.3提高建筑工程结构的抗震性

在建设工作正式开展前，设计人员应事先计算出建筑工程的抗震系数及承载力，并在此基础上设计建筑工程结构。在计算过程中，设计人员需要充分考量施工地区的气候条件和自然环境等因素，以免设计出的建筑工程结构出现抗震性较低或承载力不足等严重问题。例如，在地壳运动较为频繁的地区，设计人员应提高建筑工程的抗震性能，以防地震发生使建筑工程结构出现质量问题，进而威胁人们的生命安全；设计人员应综合对比建筑工程各承重墙的数值，并确保对应数值均符合相关规定的要求。

结束语：

综上所述。概念设计与结构措施的应用在今后的建筑结构设计中会得到越来越广泛的应用，这是顺应当今时代发展的趋势，是设计创新精神的体现。也将促使建筑行业内的工程师、设计师等从业人员突破原有的传统设计思维模式，对建筑设计的行业发展具有良性促进作用，对提高建筑设计质量保障行业可持续发展具有重要意义。

参考文献：

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