1、淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計汪強(甘肅省蘭州市城建設(shè)計院，甘肅，蘭州，730000)【摘要】隨著我國建筑行業(yè)建設(shè)需求的不斷擴大，建筑用戶對建筑設(shè)計質(zhì)量要求的不斷提高，建筑設(shè)計人員同樣需要與時俱進，對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計思想進行創(chuàng)新和發(fā)展，打破傳統(tǒng)落后的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念和模式。其中，概念設(shè)計思想在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用和推廣，能夠更好的激發(fā)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的創(chuàng)造性，有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果和質(zhì)量。本文在闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的基本涵義的基礎(chǔ)上，

2、就概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要意義和具體應(yīng)用進行了相關(guān)的研究與探討?！娟P(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計1概念設(shè)計的基本涵義所謂的概念設(shè)計就是運用清晰的結(jié)構(gòu)概念，不經(jīng)數(shù)值計算，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理、震害、實驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，對結(jié)構(gòu)及計算結(jié)果進行正確的分析；并考慮結(jié)構(gòu)實際受力狀況與計算假設(shè)間的差異，對結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進行設(shè)計，使建筑物受力更合理、安全、協(xié)調(diào)。概念設(shè)計主要從兩個方面

3、對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行宏觀控制：一是在方案設(shè)計滿足建筑要求的前提下，從宏觀的角度考慮結(jié)構(gòu)整體性及主要分體的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，確定總體設(shè)計方案：二是在理論設(shè)計過程中綜合考慮工程條件、計算理論、材料性能等各種因素對計算結(jié)果的影響，判斷理論設(shè)計的準(zhǔn)確性，并對一些工程中難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題，根據(jù)實際經(jīng)驗采用一些結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施進行處理。2建筑設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計的重要意義由于受社會分工越來越細(xì)等因素的影響，很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的整體設(shè)計能

4、力不是很強，對計算機設(shè)計軟件、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范或手冊的依賴性在不斷增大，缺乏對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的創(chuàng)新，不注重對建筑工程新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用，這主要是因為很多設(shè)計人員過分擔(dān)心結(jié)構(gòu)設(shè)計的后果，不愿承擔(dān)設(shè)計創(chuàng)新的責(zé)任，加上在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中對計算機的過多應(yīng)用，使得很多設(shè)計人員的設(shè)計能力停滯不前，難以適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷變化發(fā)展的各種需要。對現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來講，通過概念設(shè)計這一先進的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的應(yīng)用，能夠?qū)€人的設(shè)計思內(nèi)，設(shè)計人員通過

5、在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計中應(yīng)用整體性的概念，使建筑結(jié)構(gòu)之間以及結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的關(guān)系處理的更加靈活，取得了非常好的設(shè)計效果。再加上建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員個人的努力和不斷追求，其設(shè)計能力和設(shè)計經(jīng)驗都將會出現(xiàn)明顯的進步，這對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成果的完善和創(chuàng)新顯然是非常有利的。3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的具體應(yīng)用31平面設(shè)計中的概念設(shè)計在目前的建筑概念設(shè)計中，尤其是對于高層建筑而言，需要重點考慮在水平荷載作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)側(cè)移，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計要求，構(gòu)建完善的抗側(cè)力

6、結(jié)構(gòu)體系，這已經(jīng)成為一個優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的必備素質(zhì)。為降低風(fēng)壓等因素的影響，要注重建筑平面形狀的選擇，并考慮到周邊建筑物對風(fēng)壓分布的影響，保證建筑物的豎向荷載和抵抗能力；同時，如果涉及到地震因素的影響，對建筑平面的設(shè)計則應(yīng)當(dāng)力求簡單。此外，考慮到風(fēng)荷載因素的影響，建筑物的剛度設(shè)計不宜過小，以更好的保證建筑物的抗傾覆能力。32剖面設(shè)計中的概念設(shè)計概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，主要涉及到兩個方面，即豎向傳力體系設(shè)計和豎向形體設(shè)計。32

7、1豎向傳力體系在進行豎向傳力體系設(shè)計時，要注意以下幾點：①嚴(yán)格控制建筑物的高度比，避免不必要的失誤和設(shè)計缺陷；②對高層建筑來說，必須保證相應(yīng)的錨固深度，以更好的滿足地下停車庫和設(shè)備用房的建設(shè)需求，同時一到兩層地下空間的設(shè)計與利用，能夠在一定程度上降低建筑物的重心，這對提高建筑物的穩(wěn)定性是非常有利的；⑨在對建筑物抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度進行設(shè)計時，要考慮到基礎(chǔ)向頂層之間的逐漸過渡，想方設(shè)法減少豎向上發(fā)生剛度突變的可能性，進而避免因為剛度上的較大變

8、化導(dǎo)致的建筑物抵抗水平荷載能力的降低；④假如因為設(shè)計或施工需要，而不得不對剛度結(jié)構(gòu)布置進行較大改變時，建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計時要設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層。322豎向形體設(shè)計在進行豎向形體設(shè)計時，主要采用以下幾種形式：①上窄下寬形。隨著高度的增加，高層建筑為了增強自身的抗風(fēng)能力和結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)隨著高度的增加而不斷變細(xì)或縮進，以求降低建筑的整體重心，增強自身的穩(wěn)定性。該形體主要包括退縮形體和削楔形體，前者具有截切式、收進式、臺階式等多種形式，

9、后者則更有利于抗震與抗風(fēng)，具有良好的穩(wěn)定性和韌性。②截錐形。該形體不僅在抗震性能和抗風(fēng)性能方面具有一定的優(yōu)越性，在建筑的使用功能方面也具有自身的優(yōu)勢，因為其為了增加房屋的剛度，由下而上對樓層面積進行分段式的縮小，呈現(xiàn)出階梯狀的體型。⑨新月形。該類型的建筑房屋能夠有效增強建筑物抵抗側(cè)向力的剛度，重力荷載被科學(xué)的分布在柱、殼、框架等結(jié)構(gòu)上，豎向的殼體合理的承受了建筑物的側(cè)向荷載，非常有利于側(cè)向力和建筑物對稱作用的抵抗。3_3基礎(chǔ)設(shè)計中的概念

10、設(shè)計331在對建筑物基礎(chǔ)的地質(zhì)環(huán)境進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)建筑物的位置和結(jié)構(gòu)形式對建筑物基礎(chǔ)的類型進行合理選擇，具體說來，主要有箱式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)等類型。箱式基礎(chǔ)在高層建筑中的應(yīng)用比較廣泛，因為其擁有很好的整體剛度，能夠?qū)⒏邔咏ㄖ纳喜拷Y(jié)構(gòu)荷載合理的傳遞到建筑基礎(chǔ)上，在對建筑上部結(jié)構(gòu)進行有效嵌固的同時，能夠有效抑制地基的不規(guī)則沉降，增強了建筑物的整體穩(wěn)定性。而對于建筑層數(shù)較多、荷載較大、地基土承載力不理想的情況，則應(yīng)盡量采

11、用樁基礎(chǔ)，這樣可以使建筑物的上部荷載直接傳遞到下部的持力層，樁基礎(chǔ)有鋼管樁、混凝土灌注樁和預(yù)制鋼筋混凝土樁等形式。筏形基礎(chǔ)具有剛度大、整體性好的特點，優(yōu)勢是能夠有效控制基地的壓力和建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載，因此常常應(yīng)用于地基承載力不高、上部結(jié)構(gòu)荷載較大的建筑結(jié)構(gòu)。332基礎(chǔ)除了與地基的相互作用外，與建筑物上部結(jié)構(gòu)的相互作用也是非常復(fù)雜的，因此需要對建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用進行充分分析，增強整體基礎(chǔ)的承載力，合理控制建筑高低層之間的高低差，

12、選擇最合適的建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型，保證建筑結(jié)構(gòu)在整體上的連續(xù)性和穩(wěn)定性。例如，在設(shè)計高層建筑的地下車庫的通道時，在保證通道與外部保持平行的同時，還要緊貼高層建筑的外壁，這樣有助于建筑防水層的鋪設(shè)，對增強建筑物的外觀和實用性也是非常有利的。4結(jié)束語綜上所述，概念設(shè)計作為一種全新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，能夠很好的激發(fā)建筑設(shè)計人員的創(chuàng)造力和創(chuàng)新力，在一定程度上順應(yīng)了建筑經(jīng)濟發(fā)展的趨勢和社會對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最新需求，能夠有效提高目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和

13、水平。對此，建筑設(shè)計人員在加強概念設(shè)計的應(yīng)用與推廣的同時，要加大現(xiàn)代信息技術(shù)與建筑施工新技術(shù)與新材料的應(yīng)用，將概念設(shè)計的作用和職能最大化，促進我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提高和建筑經(jīng)濟的更好發(fā)展。參考文獻【1】韓蔚合肥地區(qū)某住宅小區(qū)9叫樓工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J】安徽建筑，2009，(03)[2]葉永毅，張為民，舒贛平，姚一丹南通游泳館鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的受力分析及研究[J]安徽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，(02)【3]戰(zhàn)宇，李長風(fēng)，張歡，齊浩

14、然，王精源高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計探討叨低溫建筑技術(shù)，2011，(01)[4]紀(jì)榮洋，王文可，潘可明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗探討【J】低溫建筑技術(shù)，2008，(05)[5]程建偉建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的應(yīng)用與研究明低溫建筑技術(shù)，2009，(08)萬方數(shù)據(jù)且些主?141?淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計汪強(甘肅省蘭州市城建設(shè)計院，甘肅，蘭州，730000)【摘要]隨著我國建筑行業(yè)建設(shè)需求的不斷擴大，建筑用戶對建筑設(shè)計質(zhì)量要求的不斷提高，建筑設(shè)計人員

15、同樣需要與時俱進，對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計思想進行創(chuàng)新和發(fā)展，打破傳統(tǒng)落后的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念和模式。其中，概念設(shè)計思想在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用和推廣，能夠更好的激發(fā)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的創(chuàng)造性，有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果和質(zhì)量。本文在闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的基本涵義的基礎(chǔ)上，就概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要意義和具體應(yīng)用進行了相關(guān)的研究與探討。[關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計1概念設(shè)計的基本滔義所謂的概念設(shè)計就是運用清晰的結(jié)構(gòu)概念，不經(jīng)數(shù)值計算，依

16、據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理、震害、實驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，對結(jié)構(gòu)及計算結(jié)果進行正確的分析“并考慮結(jié)構(gòu)實際受力狀況與計算假設(shè)間的差異，對結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進行設(shè)計，使建筑物受力更合理、安全、協(xié)調(diào)。概念設(shè)計主要從兩個方面對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行宏觀控制:一是在方案設(shè)計滿足建筑要求的前提下，從宏觀的角度考慮結(jié)構(gòu)整體性及主要分體的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，確定總體設(shè)計方案:二是在理論設(shè)計過程中綜合考慮工程條件、計算理論、材料

17、性能等各種因素對計算結(jié)果的影響，判斷理論設(shè)計的準(zhǔn)確性，并對一些工程中難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題，根據(jù)實際經(jīng)驗采用一些結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施進行處理。2建筑設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計的重要意義由于受社會分工越來越細(xì)等因素的影響，很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的整體設(shè)計能力不是很強，對計算機設(shè)計軟件、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范或手冊的依賴性在不斷增大，缺乏對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的創(chuàng)新，不注重對建筑工程新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用，這主要是因為很多設(shè)計人員過分擔(dān)心結(jié)構(gòu)設(shè)計的

18、后果，不愿承擔(dān)設(shè)計創(chuàng)新的責(zé)任，加上在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中對計算機的過多應(yīng)用，使得很多設(shè)計人員的設(shè)計能力停滯不前，難以適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷變化發(fā)展的各種需要。對現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來講，通過概念設(shè)計這一先進的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的應(yīng)用，能夠?qū)€人的設(shè)計思內(nèi)，設(shè)計人員通過在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計中應(yīng)用整體性的概念，使建筑結(jié)構(gòu)之間以及結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的關(guān)系處理的更加靈活，取得了非常好的設(shè)計效果。再加上建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員個人的努力和不斷追求，其設(shè)計能力和設(shè)計經(jīng)驗都將會

19、出現(xiàn)明顯的進步，這對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成果的完善和創(chuàng)新顯然是非常有利的。3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的具體應(yīng)用3.l平面設(shè)計中的概念設(shè)計在目前的建筑概念設(shè)計中，尤其是對于高層建筑而言，需要重點考慮在水平荷載作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)側(cè)移，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計要求，構(gòu)建完善的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，這已經(jīng)成為一個優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的必備素質(zhì)。為降低風(fēng)壓等因素的影響，要注重建筑平面形狀的選擇，并考慮到周邊建筑物對風(fēng)壓分布的影響，保證建筑物的豎向荷載和抵抗能力:同時，

20、如果涉及到地震因素的影響，對建筑平面的設(shè)計則應(yīng)當(dāng)力求簡單。此外，考慮到風(fēng)荷載因素的影響，建筑物的剛度設(shè)計不宜過小，以更好的保證建筑物的抗傾覆能力。3.2剖面設(shè)計中的概念設(shè)計概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，主要涉及到兩個方面，即豎向傳力體系設(shè)計和豎向形體設(shè)計。3.2.l豎向傳力體系在進行豎向傳力體系設(shè)計時，要注意以下幾點:①嚴(yán)格控制建筑物的高度比，避免不必要的失誤和設(shè)計缺陷:②對高層建筑來說，必須保證相應(yīng)的錯固深度，以更好的滿足地下停車庫

21、和設(shè)備用房的建設(shè)需求，同時一到兩層地下空間的設(shè)計與利用，能夠在一定程度上降低建筑物的重心，這對提高建筑物的穩(wěn)定性是非常有利的:③在對建筑物抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度進行設(shè)計時，要考慮到基礎(chǔ)向頂層之間的逐漸過渡，想方設(shè)法減少豎向上發(fā)生剛度突變的可能性，進而避免因為剛度上的較大變化導(dǎo)致的建筑物抵抗水平荷載能力的降低:④假如因為設(shè)計或施工需要，而不得不對剛度結(jié)構(gòu)布置進行較大改變時，建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計時要設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層。3.2.2豎向形體設(shè)計在進行豎向

22、形體設(shè)計時，主要采用以下幾種形式z①上窄下寬形。隨著高度的增加，高層建筑為了增強自身的抗風(fēng)能力和結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)隨著高度的增加而不斷變細(xì)或縮進，以求降低建筑的整體重心，增強自身的穩(wěn)定性。該形體主要包括退縮形體和削模形體，前者具有截切式、收進式、臺階式等多種形式，后者則更有利于抗震與抗風(fēng)，具有良好的穩(wěn)定性和韌性。②截錐形。該形體不僅在抗震性能和抗風(fēng)性能方面具有一定的優(yōu)越性，在建筑的使用功能方面也具有自身的優(yōu)勢，因為其為了增加房屋的

23、剛度，由下而上對樓層面積進行分段式的縮小，呈現(xiàn)出階梯狀的體型。③新月形。該類型的建筑房屋能夠有效增強建筑物抵抗側(cè)向力的剛度，重力荷載被科學(xué)的分布在柱、殼、框架等結(jié)構(gòu)上，豎向的殼體合理的承受了建筑物的側(cè)向荷載，非常有利于側(cè)向力和建筑物對稱作用的抵抗。3.3基礎(chǔ)設(shè)計中的概念設(shè)計3.3.l在對建筑物基礎(chǔ)的地質(zhì)環(huán)境進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)建筑物的位置和結(jié)構(gòu)形式對建筑物基礎(chǔ)的類型進行合理選擇，具體說來，主要有箱式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和征形基礎(chǔ)等類型

24、。箱式基礎(chǔ)在高層建筑中的應(yīng)用比較廣泛，因為其擁有很好的整體剛度，能夠?qū)⒏邔咏ㄖ纳喜拷Y(jié)構(gòu)荷載合理的傳遞到建筑基礎(chǔ)上，在對建筑上部結(jié)構(gòu)進行有效嵌固的同時，能夠有效抑制地基的不規(guī)則沉降，增強了建筑物的整體穩(wěn)定性。而對于建筑層數(shù)較多、荷載較大、地基土承載力不理想的情況，則應(yīng)盡量采用樁基礎(chǔ)，這樣可以使建筑物的上部荷載直接傳遞到下部的持力層，樁基礎(chǔ)有鋼管樁、混凝土灌注樁和預(yù)制鋼筋混凝土樁等形式。德形基礎(chǔ)具有剛度大、整體性好的特點，優(yōu)勢是能夠有效控

25、制基地的壓力和建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載，因此常常應(yīng)用于地基承載力不高、上部結(jié)構(gòu)荷載較大的建筑結(jié)構(gòu)。3.3.2基礎(chǔ)除了與地基的相互作用外，與建筑物上部結(jié)構(gòu)的相互作用也是非常復(fù)雜的，因此需要對建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用進行充分分析，增強整體基礎(chǔ)的承載力，合理控制建筑高低層之間的高低差，選擇最合適的建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型，保證建筑結(jié)構(gòu)在整體上的連續(xù)性和穩(wěn)定性。例如，在設(shè)計高層建筑的地下車庫的通道時，在保證通道與外部保持平行的同時，還要緊貼高層建筑的外壁

26、，這樣有助于建筑防水層的鋪設(shè)，對增強建筑物的外觀和實用性也是非常有利的。4結(jié)束語綜上所述，概念設(shè)計作為一種全新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，能夠很好的激發(fā)建筑設(shè)計人員的創(chuàng)造力和創(chuàng)新力，在一定程度上順應(yīng)了建筑經(jīng)濟發(fā)展的趨勢和社會對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最新需求，能夠有效提高目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和水平。對此，建筑設(shè)計人員在加強概念設(shè)計的應(yīng)用與推廣的同時，要加大現(xiàn)代信息技術(shù)與建筑施工新技術(shù)與新材料的應(yīng)用，將概念設(shè)計的作用和職能最大化，促進我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量

27、的提高和建筑經(jīng)濟的更好發(fā)展。參考文獻[1]韓蔚合肥地區(qū)某住宅小區(qū)9#樓工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[幾安徽建筑，2009，(03).[2]葉永毅，張為民，舒贛平，姚一丹南通游泳館鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的受力分析及研究[幾安徽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008(02).[3]戰(zhàn)宇，李長鳳，張歡，齊浩然，王精源.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計探討[巧.低溫建筑技術(shù)，2011，(01).[4]紀(jì)榮洋，王文可，潘可明.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗探討[巧低溫建筑技術(shù)，2008(05)

28、.[5]程建偉.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的應(yīng)用與研究[幾低溫建筑技術(shù)，2009(08).淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計汪強(甘肅省蘭州市城建設(shè)計院，甘肅，蘭州，730000)【摘要】隨著我國建筑行業(yè)建設(shè)需求的不斷擴大，建筑用戶對建筑設(shè)計質(zhì)量要求的不斷提高，建筑設(shè)計人員同樣需要與時俱進，對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計思想進行創(chuàng)新和發(fā)展，打破傳統(tǒng)落后的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念和模式。其中，概念設(shè)計思想在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用和推廣，能夠更好的激發(fā)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的創(chuàng)造性，

29、有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果和質(zhì)量。本文在闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的基本涵義的基礎(chǔ)上，就概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要意義和具體應(yīng)用進行了相關(guān)的研究與探討?！娟P(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計1概念設(shè)計的基本涵義所謂的概念設(shè)計就是運用清晰的結(jié)構(gòu)概念，不經(jīng)數(shù)值計算，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理、震害、實驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，對結(jié)構(gòu)及計算結(jié)果進行正確的分析；并考慮結(jié)構(gòu)實際受力狀況與計算假設(shè)

30、間的差異，對結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進行設(shè)計，使建筑物受力更合理、安全、協(xié)調(diào)。概念設(shè)計主要從兩個方面對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行宏觀控制：一是在方案設(shè)計滿足建筑要求的前提下，從宏觀的角度考慮結(jié)構(gòu)整體性及主要分體的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，確定總體設(shè)計方案：二是在理論設(shè)計過程中綜合考慮工程條件、計算理論、材料性能等各種因素對計算結(jié)果的影響，判斷理論設(shè)計的準(zhǔn)確性，并對一些工程中難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題，根據(jù)實際經(jīng)驗采用一些結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施進行處理。2建筑設(shè)計中應(yīng)用

31、概念設(shè)計的重要意義由于受社會分工越來越細(xì)等因素的影響，很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的整體設(shè)計能力不是很強，對計算機設(shè)計軟件、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范或手冊的依賴性在不斷增大，缺乏對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的創(chuàng)新，不注重對建筑工程新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用，這主要是因為很多設(shè)計人員過分擔(dān)心結(jié)構(gòu)設(shè)計的后果，不愿承擔(dān)設(shè)計創(chuàng)新的責(zé)任，加上在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中對計算機的過多應(yīng)用，使得很多設(shè)計人員的設(shè)計能力停滯不前，難以適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷變化發(fā)展的各種需要。對現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員

32、來講，通過概念設(shè)計這一先進的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的應(yīng)用，能夠?qū)€人的設(shè)計思內(nèi)，設(shè)計人員通過在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計中應(yīng)用整體性的概念，使建筑結(jié)構(gòu)之間以及結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的關(guān)系處理的更加靈活，取得了非常好的設(shè)計效果。再加上建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員個人的努力和不斷追求，其設(shè)計能力和設(shè)計經(jīng)驗都將會出現(xiàn)明顯的進步，這對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成果的完善和創(chuàng)新顯然是非常有利的。3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的具體應(yīng)用31平面設(shè)計中的概念設(shè)計在目前的建筑概念設(shè)計中，尤其是對于高層建筑而言，

33、需要重點考慮在水平荷載作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)側(cè)移，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計要求，構(gòu)建完善的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，這已經(jīng)成為一個優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的必備素質(zhì)。為降低風(fēng)壓等因素的影響，要注重建筑平面形狀的選擇，并考慮到周邊建筑物對風(fēng)壓分布的影響，保證建筑物的豎向荷載和抵抗能力；同時，如果涉及到地震因素的影響，對建筑平面的設(shè)計則應(yīng)當(dāng)力求簡單。此外，考慮到風(fēng)荷載因素的影響，建筑物的剛度設(shè)計不宜過小，以更好的保證建筑物的抗傾覆能力。32剖面設(shè)計中的概念設(shè)計概念

34、設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，主要涉及到兩個方面，即豎向傳力體系設(shè)計和豎向形體設(shè)計。321豎向傳力體系在進行豎向傳力體系設(shè)計時，要注意以下幾點：①嚴(yán)格控制建筑物的高度比，避免不必要的失誤和設(shè)計缺陷；②對高層建筑來說，必須保證相應(yīng)的錨固深度，以更好的滿足地下停車庫和設(shè)備用房的建設(shè)需求，同時一到兩層地下空間的設(shè)計與利用，能夠在一定程度上降低建筑物的重心，這對提高建筑物的穩(wěn)定性是非常有利的；⑨在對建筑物抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度進行設(shè)計時，要考慮到基礎(chǔ)向

35、頂層之間的逐漸過渡，想方設(shè)法減少豎向上發(fā)生剛度突變的可能性，進而避免因為剛度上的較大變化導(dǎo)致的建筑物抵抗水平荷載能力的降低；④假如因為設(shè)計或施工需要，而不得不對剛度結(jié)構(gòu)布置進行較大改變時，建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計時要設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層。322豎向形體設(shè)計在進行豎向形體設(shè)計時，主要采用以下幾種形式：①上窄下寬形。隨著高度的增加，高層建筑為了增強自身的抗風(fēng)能力和結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)隨著高度的增加而不斷變細(xì)或縮進，以求降低建筑的整體重心，增強自身

36、的穩(wěn)定性。該形體主要包括退縮形體和削楔形體，前者具有截切式、收進式、臺階式等多種形式，后者則更有利于抗震與抗風(fēng)，具有良好的穩(wěn)定性和韌性。②截錐形。該形體不僅在抗震性能和抗風(fēng)性能方面具有一定的優(yōu)越性，在建筑的使用功能方面也具有自身的優(yōu)勢，因為其為了增加房屋的剛度，由下而上對樓層面積進行分段式的縮小，呈現(xiàn)出階梯狀的體型。⑨新月形。該類型的建筑房屋能夠有效增強建筑物抵抗側(cè)向力的剛度，重力荷載被科學(xué)的分布在柱、殼、框架等結(jié)構(gòu)上，豎向的殼體合理的

37、承受了建筑物的側(cè)向荷載，非常有利于側(cè)向力和建筑物對稱作用的抵抗。3_3基礎(chǔ)設(shè)計中的概念設(shè)計331在對建筑物基礎(chǔ)的地質(zhì)環(huán)境進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)建筑物的位置和結(jié)構(gòu)形式對建筑物基礎(chǔ)的類型進行合理選擇，具體說來，主要有箱式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)等類型。箱式基礎(chǔ)在高層建筑中的應(yīng)用比較廣泛，因為其擁有很好的整體剛度，能夠?qū)⒏邔咏ㄖ纳喜拷Y(jié)構(gòu)荷載合理的傳遞到建筑基礎(chǔ)上，在對建筑上部結(jié)構(gòu)進行有效嵌固的同時，能夠有效抑制地基的不規(guī)則沉降，增強了

38、建筑物的整體穩(wěn)定性。而對于建筑層數(shù)較多、荷載較大、地基土承載力不理想的情況，則應(yīng)盡量采用樁基礎(chǔ)，這樣可以使建筑物的上部荷載直接傳遞到下部的持力層，樁基礎(chǔ)有鋼管樁、混凝土灌注樁和預(yù)制鋼筋混凝土樁等形式。筏形基礎(chǔ)具有剛度大、整體性好的特點，優(yōu)勢是能夠有效控制基地的壓力和建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載，因此常常應(yīng)用于地基承載力不高、上部結(jié)構(gòu)荷載較大的建筑結(jié)構(gòu)。332基礎(chǔ)除了與地基的相互作用外，與建筑物上部結(jié)構(gòu)的相互作用也是非常復(fù)雜的，因此需要對建筑基礎(chǔ)與

39、上部結(jié)構(gòu)的相互作用進行充分分析，增強整體基礎(chǔ)的承載力，合理控制建筑高低層之間的高低差，選擇最合適的建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型，保證建筑結(jié)構(gòu)在整體上的連續(xù)性和穩(wěn)定性。例如，在設(shè)計高層建筑的地下車庫的通道時，在保證通道與外部保持平行的同時，還要緊貼高層建筑的外壁，這樣有助于建筑防水層的鋪設(shè)，對增強建筑物的外觀和實用性也是非常有利的。4結(jié)束語綜上所述，概念設(shè)計作為一種全新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，能夠很好的激發(fā)建筑設(shè)計人員的創(chuàng)造力和創(chuàng)新力，在一定程度上順應(yīng)了

40、建筑經(jīng)濟發(fā)展的趨勢和社會對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最新需求，能夠有效提高目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和水平。對此，建筑設(shè)計人員在加強概念設(shè)計的應(yīng)用與推廣的同時，要加大現(xiàn)代信息技術(shù)與建筑施工新技術(shù)與新材料的應(yīng)用，將概念設(shè)計的作用和職能最大化，促進我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提高和建筑經(jīng)濟的更好發(fā)展。參考文獻【1】韓蔚合肥地區(qū)某住宅小區(qū)9叫樓工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J】安徽建筑，2009，(03)[2]葉永毅，張為民，舒贛平，姚一丹南通游泳館鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的受力分析及研究

41、[J]安徽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，(02)【3]戰(zhàn)宇，李長風(fēng)，張歡，齊浩然，王精源高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計探討叨低溫建筑技術(shù)，2011，(01)[4]紀(jì)榮洋，王文可，潘可明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗探討【J】低溫建筑技術(shù)，2008，(05)[5]程建偉建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的應(yīng)用與研究明低溫建筑技術(shù)，2009，(08)萬方數(shù)據(jù)且些主?141?淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計汪強(甘肅省蘭州市城建設(shè)計院，甘肅，蘭州，730000)【摘要]

42、隨著我國建筑行業(yè)建設(shè)需求的不斷擴大，建筑用戶對建筑設(shè)計質(zhì)量要求的不斷提高，建筑設(shè)計人員同樣需要與時俱進，對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計思想進行創(chuàng)新和發(fā)展，打破傳統(tǒng)落后的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念和模式。其中，概念設(shè)計思想在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用和推廣，能夠更好的激發(fā)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的創(chuàng)造性，有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果和質(zhì)量。本文在闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的基本涵義的基礎(chǔ)上，就概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要意義和具體應(yīng)用進行了相關(guān)的研究與探討。[關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)概念

43、設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計1概念設(shè)計的基本滔義所謂的概念設(shè)計就是運用清晰的結(jié)構(gòu)概念，不經(jīng)數(shù)值計算，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理、震害、實驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，對結(jié)構(gòu)及計算結(jié)果進行正確的分析“并考慮結(jié)構(gòu)實際受力狀況與計算假設(shè)間的差異，對結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進行設(shè)計，使建筑物受力更合理、安全、協(xié)調(diào)。概念設(shè)計主要從兩個方面對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行宏觀控制:一是在方案設(shè)計滿足建筑要求的前提下，從宏觀的角度考慮結(jié)構(gòu)整體性及主要分體

44、的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，確定總體設(shè)計方案:二是在理論設(shè)計過程中綜合考慮工程條件、計算理論、材料性能等各種因素對計算結(jié)果的影響，判斷理論設(shè)計的準(zhǔn)確性，并對一些工程中難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題，根據(jù)實際經(jīng)驗采用一些結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施進行處理。2建筑設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計的重要意義由于受社會分工越來越細(xì)等因素的影響，很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的整體設(shè)計能力不是很強，對計算機設(shè)計軟件、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范或手冊的依賴性在不斷增大，缺乏對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的

45、創(chuàng)新，不注重對建筑工程新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用，這主要是因為很多設(shè)計人員過分擔(dān)心結(jié)構(gòu)設(shè)計的后果，不愿承擔(dān)設(shè)計創(chuàng)新的責(zé)任，加上在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中對計算機的過多應(yīng)用，使得很多設(shè)計人員的設(shè)計能力停滯不前，難以適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷變化發(fā)展的各種需要。對現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來講，通過概念設(shè)計這一先進的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的應(yīng)用，能夠?qū)€人的設(shè)計思內(nèi)，設(shè)計人員通過在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計中應(yīng)用整體性的概念，使建筑結(jié)構(gòu)之間以及結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的關(guān)系處理的更加靈活，取得了非

46、常好的設(shè)計效果。再加上建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員個人的努力和不斷追求，其設(shè)計能力和設(shè)計經(jīng)驗都將會出現(xiàn)明顯的進步，這對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成果的完善和創(chuàng)新顯然是非常有利的。3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的具體應(yīng)用3.l平面設(shè)計中的概念設(shè)計在目前的建筑概念設(shè)計中，尤其是對于高層建筑而言，需要重點考慮在水平荷載作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)側(cè)移，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計要求，構(gòu)建完善的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，這已經(jīng)成為一個優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的必備素質(zhì)。為降低風(fēng)壓等因素的影響，要注重建筑平面

47、形狀的選擇，并考慮到周邊建筑物對風(fēng)壓分布的影響，保證建筑物的豎向荷載和抵抗能力:同時，如果涉及到地震因素的影響，對建筑平面的設(shè)計則應(yīng)當(dāng)力求簡單。此外，考慮到風(fēng)荷載因素的影響，建筑物的剛度設(shè)計不宜過小，以更好的保證建筑物的抗傾覆能力。3.2剖面設(shè)計中的概念設(shè)計概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，主要涉及到兩個方面，即豎向傳力體系設(shè)計和豎向形體設(shè)計。3.2.l豎向傳力體系在進行豎向傳力體系設(shè)計時，要注意以下幾點:①嚴(yán)格控制建筑物的高度比，避免不

48、必要的失誤和設(shè)計缺陷:②對高層建筑來說，必須保證相應(yīng)的錯固深度，以更好的滿足地下停車庫和設(shè)備用房的建設(shè)需求，同時一到兩層地下空間的設(shè)計與利用，能夠在一定程度上降低建筑物的重心，這對提高建筑物的穩(wěn)定性是非常有利的:③在對建筑物抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度進行設(shè)計時，要考慮到基礎(chǔ)向頂層之間的逐漸過渡，想方設(shè)法減少豎向上發(fā)生剛度突變的可能性，進而避免因為剛度上的較大變化導(dǎo)致的建筑物抵抗水平荷載能力的降低:④假如因為設(shè)計或施工需要，而不得不對剛度結(jié)構(gòu)布置進

49、行較大改變時，建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計時要設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層。3.2.2豎向形體設(shè)計在進行豎向形體設(shè)計時，主要采用以下幾種形式z①上窄下寬形。隨著高度的增加，高層建筑為了增強自身的抗風(fēng)能力和結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)隨著高度的增加而不斷變細(xì)或縮進，以求降低建筑的整體重心，增強自身的穩(wěn)定性。該形體主要包括退縮形體和削模形體，前者具有截切式、收進式、臺階式等多種形式，后者則更有利于抗震與抗風(fēng)，具有良好的穩(wěn)定性和韌性。②截錐形。該形體不僅在抗震性能和抗

50、風(fēng)性能方面具有一定的優(yōu)越性，在建筑的使用功能方面也具有自身的優(yōu)勢，因為其為了增加房屋的剛度，由下而上對樓層面積進行分段式的縮小，呈現(xiàn)出階梯狀的體型。③新月形。該類型的建筑房屋能夠有效增強建筑物抵抗側(cè)向力的剛度，重力荷載被科學(xué)的分布在柱、殼、框架等結(jié)構(gòu)上，豎向的殼體合理的承受了建筑物的側(cè)向荷載，非常有利于側(cè)向力和建筑物對稱作用的抵抗。3.3基礎(chǔ)設(shè)計中的概念設(shè)計3.3.l在對建筑物基礎(chǔ)的地質(zhì)環(huán)境進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)建筑物的位置和結(jié)

51、構(gòu)形式對建筑物基礎(chǔ)的類型進行合理選擇，具體說來，主要有箱式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和征形基礎(chǔ)等類型。箱式基礎(chǔ)在高層建筑中的應(yīng)用比較廣泛，因為其擁有很好的整體剛度，能夠?qū)⒏邔咏ㄖ纳喜拷Y(jié)構(gòu)荷載合理的傳遞到建筑基礎(chǔ)上，在對建筑上部結(jié)構(gòu)進行有效嵌固的同時，能夠有效抑制地基的不規(guī)則沉降，增強了建筑物的整體穩(wěn)定性。而對于建筑層數(shù)較多、荷載較大、地基土承載力不理想的情況，則應(yīng)盡量采用樁基礎(chǔ)，這樣可以使建筑物的上部荷載直接傳遞到下部的持力層，樁基礎(chǔ)有鋼管樁、混凝

52、土灌注樁和預(yù)制鋼筋混凝土樁等形式。德形基礎(chǔ)具有剛度大、整體性好的特點，優(yōu)勢是能夠有效控制基地的壓力和建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載，因此常常應(yīng)用于地基承載力不高、上部結(jié)構(gòu)荷載較大的建筑結(jié)構(gòu)。3.3.2基礎(chǔ)除了與地基的相互作用外，與建筑物上部結(jié)構(gòu)的相互作用也是非常復(fù)雜的，因此需要對建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用進行充分分析，增強整體基礎(chǔ)的承載力，合理控制建筑高低層之間的高低差，選擇最合適的建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型，保證建筑結(jié)構(gòu)在整體上的連續(xù)性和穩(wěn)定性。例如，在

53、設(shè)計高層建筑的地下車庫的通道時，在保證通道與外部保持平行的同時，還要緊貼高層建筑的外壁，這樣有助于建筑防水層的鋪設(shè)，對增強建筑物的外觀和實用性也是非常有利的。4結(jié)束語綜上所述，概念設(shè)計作為一種全新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，能夠很好的激發(fā)建筑設(shè)計人員的創(chuàng)造力和創(chuàng)新力，在一定程度上順應(yīng)了建筑經(jīng)濟發(fā)展的趨勢和社會對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最新需求，能夠有效提高目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和水平。對此，建筑設(shè)計人員在加強概念設(shè)計的應(yīng)用與推廣的同時，要加大現(xiàn)代信息技術(shù)

54、與建筑施工新技術(shù)與新材料的應(yīng)用，將概念設(shè)計的作用和職能最大化，促進我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提高和建筑經(jīng)濟的更好發(fā)展。參考文獻[1]韓蔚合肥地區(qū)某住宅小區(qū)9#樓工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[幾安徽建筑，2009，(03).[2]葉永毅，張為民，舒贛平，姚一丹南通游泳館鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的受力分析及研究[幾安徽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008(02).[3]戰(zhàn)宇，李長鳳，張歡，齊浩然，王精源.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計探討[巧.低溫建筑技術(shù)，2011，(01)