建筑结构设计中概念设计论文

分析建筑结构设计中的概念设计

【摘要】在当前的经济环境下，人民对建筑结构设计的总体水平、安全感、节能要求等方面都有了更高的要求。因此，概念设计应用到建筑结构设计中是必然的发展趋势。而且，在建筑结构设计中应用概念设计不仅在一定程度上反应了结构工程师的设计水平，还能够有效地提高建筑结构设计质量的。本文主要是概述建筑结构设计与概念设计，并对概念设计在建筑结构设计中的应用及意义进行分析，从而说明概念设计在建筑结构设计中的重要性。

【关键词】建筑结构设计；概念设计；重要性；意义

随着我国经济水平的不断发展与提高，人们对建筑结构设计的总体水平、安全感、节能要求等方面的要求也在不断的提高。因此，将概念设计应用于建筑结构设计中是必然的发展趋势。概念设计几乎包括了所有的结构设计过程，内容十分丰富，在市场上的应用也非常的广泛。本文将主要分析概念设计在建筑结构设计在中的应用。概念设计在建筑结构中的应用不仅为设计师带来了方便，体现出了设计师的设计水平，而且还能有效地提高建筑结构设计的质量。

1 建筑结构设计与概念设计的概述

1.1 概念设计的基本概念

概念设计就是指应用清晰的结构概念，不经过数值计算，根据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、实

验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，对结构和计算的结果进行正确的分析，并考虑结构实际受力情况和计算假设间的差异，对结构和构造进行设计，从而使建筑物受力更加的合理、安全与协调。

1.2 建筑结构设计的基本概念

建筑物的设计主要包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计。每一部分的设计都应该围绕功能要求、美观要求、经济要求和环保要求来进行。结构设计的过程一般为：方案设计——结构分析——构件设计——绘施工图。

2 概念设计在建筑结构设计中的应用原则

概念设计在建筑结构设计中的应用原则主要包括三个方面：合理选择结构方案、精选计算简图和正确分析计算结果的原则。下面我们将从这几个方面进行具体的分析。

2.1 合理选择结构方案

在进行设计的过程中，选择一个切实可行的结构形式和结构体系是确保设计成功的关键，也是确定建筑结构设计合理经济的关键。在选择结构方案时，结构体系应受力明确，传力简捷，而且同一结构单元不能混用不同的结构体系。总而言之，在设计过程中，必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应以及施工条件等进行一个综合分析，然后将其与其他专业相互协调后才能进行结构的选型，最终确定结构方案。

2.2 精选计算简图

在结构设计的过程中，结构计算是在计算简图的基础上进行分析的，因此，选择恰当的计算简图是确保建筑结构安全性的重要条件。另外，计算简图还应该与相应的构造措施相协调。

2.3 正确分析计算结果

目前，市场上能够用于建筑结构设计的软件种类非常的多，而不同的设计软件计算出来的结构也是有所不同的，因此，这就要求设计师对程序的设计原理及技术条件有一个广泛的了解。在设计软件计算出结果后，应该对计算结果进行认真的分析，并慎重校核，从而做出合理的判断。

3 概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1 概念设计在拓宽设计思路方面的应用

传统的建筑结构设计中，其理论与设计过程似乎只关注了如何提高结构抗力r，从而导致在设计的过程中混凝土的等级越用越高，配筋量也越来越大，造价也不可避免的越来越高。我们以抗震设计为例，结构设计师在设计的过程中，一般都是根据初定的尺寸、混凝土等级计算出结构刚度，然后由结构刚度计算出地震力与配筋量。这样的设计增加了结构的刚度，但是也增强了地震的作用效果。将概念设计应用到建筑结构设计中之后，在设计的过程中，才能拓宽思路。例如上面谈到的抗震建筑结构的设计，应用了概念设计之后，就不会一味的加强建筑的坚固度，而就会采用科学的建筑建构，以减小地震的作用效应s。在建筑设计中应用概念设计，拓宽设计的思路，从而才能找到更好的设计方案，可以起到事半功倍的作用。

3.2 概念设计在建筑抗震结构设计中的应用

上面我们已经谈到了概念设计在抗震建筑结构设计中应用是能够增加建筑的抗震度、减少地震作用效应的。采用概念设计进行抗震建筑结构的设计主要是从宏观上控制结构的抗震性能。因此，我们主要从以下几个方面进行考虑。

3.2.1 在设计过程中，进行合理的基础设计，并注意同一结构单元不宜设置在性质相同的地基上，也不宜采用不同的基础形式。设计时应最大限度的发挥地基的潜力，若是地基稳定性不够时，则应采取措施保证地基的稳定性。

3.2.2 建筑物的体型应力求简单、规则、对称，质量和刚度变化均匀，从而可以减少地震作用产生的变形、应力集中和扭转反应。

3.2.3 应选择合理的结构体系，抗侧构件应力求均匀对称；在设计过程中，需设置多道抗震防线，以避免局部出现薄弱部位，结构布置受力应明确、传力简捷。

3.2.4 各种构件之间需要有可靠的连接，而且必须具有一定的强度和变形，从而使整个结构具有更好的抗震能力。

3.2.5 设计时，结构空间应具有一定的平整性，平面也需要加强连接，竖向也需要确定其整体的刚度。

3.2.6 应对非结构构件的处理也加强重视，注意其对主体结构的有利影响，从而避免不合理的设置对主体结构造成不利影响。

3.2.7 设计时，应注意尽量减轻结构自重，减少地基的土压力，从而降低其向建筑物传输的地震力。

4 建筑结构设计中应用概念设计的重要性

4.1 概念设计思想的运用，弥补了结构设计理论和计算理论方面的缺陷，拓展了结构设计的思路。我国现行的结构设计理论和计算理论是采用概率理论为基础的结构极限状态设计准则。它也存在着一些缺陷与不合理性，即对空间结构体系整体研究存在一定的局限性。而概念设计就能弥补这一方面的缺陷与不足，拓展设计师的设计思路，为建筑结构设计的创新奠定了基础。

4.2 概念设计时结构设计的基础与灵魂。在方案设计阶段，选择一个经济合理的结构方案是一个结构设计成功的关键，选择一个经济合理的结构方案就是选择一个切实可靠的结构形式和结构体系。而在该阶段设计师需要对建筑物的功能要求、地理环境、资金配备、材料供应、施工条件等进行综合的分析，而这些分析过程不能采用计算机进行，因此，必须要求设计师借助概念设计进行建筑物的结构设计，从而有针对性的选择效果最好、造价最低的结构方案。在结构计算阶段，概念设计主要是在设计师利用计算机计算出建筑物结构受力和变形的精确性之后，根据实际结构的工作状态对电算化结果进行科学的分析，最终做出合理的判断。

5 结束语

建筑结构设计是确保建筑物投入使用之后的质量的关键，因此，在进行建筑结构设计时，每一项设计工序都必须符合设计的规范与要求。概念设计在建筑结构设计中的应用为建筑结构设计的质量奠定了坚实的基础。概念设计的水平主要是取决于深厚的基础理论、