关于概念设计在建筑结构设计中的应用探讨

关于概念设计在建筑结构设计中的应用探讨

李丹

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摘要：概念性的设计通常是没有数值运算的，特别是对于某些复杂的工程问题，无法进行准确的机械分析或在技术规格中很难做出具体的规定时，可以从全局的观点来进行工程的总体布局和宏观调控。概念设计的理念在结构上有着诸多优势，可以拓展结构设计的思路。基于此，本文首先简要介绍了概念设计的内容，随后分析了概念设计的重要意义，最后从多个方面探讨了概念设计在建筑结构设计中的应用，以此来供相关人士交流参考。

关键词：概念设计；建筑结构；应用探讨

引言：

由于我国的经济快速发展和人们的生活质量的不断提升，建筑工程的规模越来越大，技术越来越复杂，设计涉及的各种因素也越来越多，尤其是在设计、施工和使用中存在的诸多不确定因素。概念设计的理念、方法和理论为解决以上问题提供了一个行之有效的技术平台，也为解决设计过程中存在的不确定问题，提出了一种新的方法。本文从概念设计的内涵出发，对如何高效地运用概念设计进行了分析。

1概念设计

所谓概念设计，主要是要求设计人员依据自身经验与能力，在有效开展截面设计、结构选型、结构分析计算等工作的基础上，结合对各种因素的充分分析与考量，确定针对不同问题和影响的处理方法，并制定契合项目实际建设要求的结构方案。在具体结构设计开展期间，尽管不同项目的结构类型存在明显不同，但均以传力明确、布置简单、经济合理等作为主要原则。为保证其概念设计效果符合预期要求，需在设计时注意以下几点：一是该项目的概念设计应遵循“质量与刚度均匀变化、结构体型简单”的要求，并以对称的形式进行结构抗侧力构建的安设，以杜绝不利扭转情况的出现。二是需保证结构的布置应尽可能符合对称、规则的要求，并保持建筑结构质心与钢心始终保持在重合状态，进而实现对大扭转效应的有效杜绝。三是结合对实际情况的分析，以有利于水平荷载作用与温度应力承受的位置为基准进行受力构件的布置。在该项目结构设计中，设计人员以结构平面周边为基准进行剪力墙的对称性布置，在提升结构稳定性的同时，可保证剪力墙受力构件能够对较大扭转效应的承受与抵抗。

2建筑结构设计现状

现阶段，就我国建筑工程结构设计工作现状来看，大多数设计工作人员的专业素养良莠不齐，而且因为设计工作人员作为结构设计的直接参与者，其自身的综合素养直接决定着建筑结构设计的最终质量，所以设计工作人员的专业素养相对较低时或可造成建筑结构设计并未具有一定科学性、合理性，且缺少有效依据作为支撑，若是建筑结构自身存在不合理情况，则会对建筑安全带来巨大影响。另外，还有部分建筑结构设计工作人员在工作开展过程中，过于重视建筑物外观的美观性设计，从而严重忽略了建筑物自身的安全与质量，这样也会容易引起十分重大的质量问题。不仅如此，还有一些建筑管理工作人员针对建筑结构设计没有进行全面、严格的审核，这则让建筑结构设计不科学情况常常出现，造成建筑工程施工资金出现严重的不必要浪费现象。

3概念设计在项目工程建筑中的具体应用

3.1科学合理地选择建筑场地

项目技术规划中最重要的方面是施工现场的选择，这是项目成功的关键因素，在建筑设计中起着至关重要的作用。在选择施工现场时，必须充分考虑安全距离，建筑物的结构强度和暴露在阳光下的具体持续时间等因素。此外，在规划建筑物时，应充分考虑地震因素，并尽可能避免某些危险区域的位置。在地震边缘或易受自然灾害影响的地方或地震活跃带。如果无法避免问题，则应加强抗震措施，以确保建筑物的安全使用。在开始规划工作之前，工作人员应检查建筑物的地质情况，并检查场地的地质条件，最大限度地降低安全风险。

3.2建筑安全结构技术优化措施

建筑结构设计的安全性是建筑结构设计的核心要素。建筑物或者构筑物是人们生产生活的主要场所，结构安全性自然是所有建筑使用者最关心的问题，结构安全性也是建筑设计者首要考虑的问题。在建筑结构设计过程中要将结构安全第一的理念融入设计中，持续提升建筑结构整体设计质量。基于此，建筑结构设计团队要充分了解建筑所在地的自然环境，科学分析自然环境对建筑结构安全的影响，特别是对连续降雨或者季节性降雨较大区域要充分考虑到降雨对建筑主体的不利影响，在建筑地基基础及基坑设计设计过程中采用必要的应对措施。

3.3在平面设计中的应用

通过概念规划来规划和设计建筑结构需要仔细考虑建筑物的横向位移。在设计过程中，应尽量减少建筑物上的风荷载。在规划过程中，有必要仔细观察风荷载对建筑物周围物体的影响，以确保建筑物具有良好的抗风荷载能力。此外，规划者必须在设计过程中充分考虑建筑结构的抗震能力。在刚度的选择过程中，设计人员必须能够通过详细的计算来确定刚度，以避免刚度不足对建筑结构稳定性的影响。在将概念设计应用于建筑结构施工时，有必要对侧荷载结构进行改进，以最大限度地提高建筑结构本身的抗倒塌能力。

3.4建筑结构设计中的减震设计

在建筑物的外围进行加固建设，通过在外部增加一些零件让建筑物本身的阻力，能够得到有效地增加，从而达到减震的效果。在利用减震措施来进行建筑结构设计的时候，通常会采用阻尼和消能器两种装置，来提高建筑的抗震能力。减震装置的有效应用能够防范地震所带来的极大危害，增加了建筑本身的牢固性和抗干扰性。同时减震装置已经成为了建筑物的抗震加固措施，通常在开始进行建设之前，就需要设计出相应的减震装置和减震方案，以确保减震措施能够满足实际的抗震需求，确保建筑物的性能得到大幅度的提升。

3.5建筑主体结构技术优化措施

建筑主体结构优化设计技术主要是指建筑剪力墙结构技术优化和建筑混凝土结构技术优化。建筑剪力墙结构是建筑物整体稳定性的基石，建筑结构设计团队应在确保结构体的分布均匀且建筑结构内部有足够的使用空间的基础上，利用剪力墙结构的合理设置来提升建筑结构的整体稳定性。

3.6在剖面设计中的应用

作为建筑物技术结构设计过程的一部分，概念设计主要是为了阐明建筑物的垂直结构和传动性能。(1)在建筑工程的轮廓设计过程中，设计人员必须能够根据相关设计标准，在合理的范围内控制定位深度，减小建筑结构的中心，促进建筑本身的稳定性。(2)保证建筑物高宽比的合理性。建筑物高度比例的设计效果直接影响建筑物结构的安全性和施工成本。(3)实现建筑结构的缓慢过渡。建筑项目的垂直结构和动力传输性能可能受到多种因素的影响。因此，在建筑物的剖面规划过程中，有必要通过设计来实现基础到上层的垂直力缓慢转换，以避免在施工过程中和随后的施工项目使用中垂直结构刚度的过度变化，这对于提高建筑物结构本身的水平承载能力也很重要。

结束语

综上所述，随着我国社会、经济的发展和人民生活追求的提高，对建筑物的结构设计提出更高的需求。对现代建筑设计的概念设计方法进行了深入的探讨和应用，有利于加强计算机在工程设计中的应用，有提高增强绿色建材的应用价值，更有助于改善建筑结构经济性、安全性和可靠性。

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