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摘要：概念设计的运用，关系着结构是否满足建筑要求，并用最快的方式把荷载传递至地基、基础中， 更为舒适、安全的生活和工作环境，以及节约资金和材料。设计师进行创新设计的基础就是概念设计。本文将以概念设计为基础，对建筑结构中概念设计的方法进行了探讨。希望本文的研究，能對概念设计的应用，有所助益。
关键词：建筑结构；概念设计；方法
Abstract: the concept design, the application of the relationship between structure whether meet the architectural requirements, and the fastest way to load transfer to the ground, foundation, more comfortable and safe living and working environment and save money and materials. Designers of innovation design is the basis of conceptual design. This paper will take concept design as the basis, the structure of the concept design method is discussed. Hope this research, the application of the conceptual design of, be helpful.
Keywords: building structure; The conceptual design; methods
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
结构设计的灵魂和核心就是概念设计，它体现在结构设计的整个过程中。概念设计理念是指，在进行工程设计的时候，要求科技人员对结构相应的结构内力和变形以及其合理形态等具有定性的分析和总体概念的能力；与此同时，还要求其对工程中所得到的点算结果和数据、发生的现象等作出迅速的科学判断的能力。具体的将，就是设计人员在从载面设计、结构选型、分析计算和布置到细部处理的整个设计的过程之中，对所碰到的问题，依据实际情况下建筑结构的工作规律，结合设计师本身的实践经验，综合的考虑各种因素，确定合理的处理、分析方法，争取取得最合理、经济的结构设计方案。概念设计的运用，关系着结构是否满足建筑要求，并用最快的方式把荷载传递至地基、基础中， 更为舒适、安全的生活和工作环境，以及节约资金和材料。设计师进行创新设计的基础就是概念设计。本文将以概念设计为基础，对建筑结构中概念设计的方法进行了探讨。希望本文的研究，能对概念设计的应用，有所助益。
1 概念设计的内容和意义
结构设计包括理论和概念设计。理论设计，是工程师对计算模型进行的受力状态和假设状态假定的前提之下，依据设计规范和理论对结构进行计算设计与分析。概念设计是指，在不经过数值运算，特别是在规范中很难规定或在一些很难做出准确理性分析的问题之中，根据分体系和整体结构体系件的工程经验、力学关系、震害和结构破坏机理等所获取的基本设计思想和设计原则，从整体的角度来确定抗震细部位措施和建筑结构总体的布置的宏观控制。在建筑方案的设计阶段，以总体为出发点，利用概念性的近似计算的方法，能有效、迅速的对结构体系进行选择、比较和构思。该方法虽存在一定的误差，但简单快捷、定性较为准确、概念清楚，能够较快的选出最合理的方案，具有很好的可靠、经济性。
我国结构的计算理论经历了多个阶段的发展，其中要数当前的概率极限状态的设计法更合理、科学，但是，其在计算的过程之中具有一定程度的近似，并单独的利用其很难估算出建筑物真正的承载力。实际中，作为空间结构的建筑物，其各个构件都是以非常复杂的方式共同工作，且这些构件都并非是脱离总个结构体系的独立构件。当前，在空间结构系统的整体研究上，人们还有着一定的局限性，在进行设计的过程中利用了很多简化和假定。结构工程师在设计中，不能照搬规范，应当将它当做一种参考、指南，并在实际的设计中进行合理的选择。这就需要结构工程师透彻的了解各基本分体系和整体结构体系件的力学关系，将概念设计运用至实际的工作之中去。
2 概念设计在结构设计中的应用
传统结构设计和结构设计的理论研究只注重怎样增加结构的抗力，从而导致了配筋量逐渐加大、混凝土等级也逐渐升高，进而逐渐的加大了造价。结构工程师只是注意到不超过最大的配筋率，其结果造成了深基础、旁柱、肥梁随处可见。以抗震的设计来讲，一般都是依据初定的混凝土、尺寸等级算出结构的刚度，再依据结构刚度计算出地震力，最后配筋。这样以抗震配筋，刚度增加，反而震效也同时也得到增强。其实，在结构设计中，可以从降低作用效果进行考虑：在抗震的设计之中，对隔震消能的研究则是一个较好的例子。在主体和基础件增设消能支撑和柔性的隔震层是隔震消能的通常做法；或者装一个“反摆”于建筑物的顶部，在地震发生的时候，建筑物顶部位移的方向与其位移的方向相反，从加大对建筑物震动的阻尼作用来降低加速；以减少建筑物在地震中的位移来达到降低地震作用的效果。通过合理的设计可以降低60%的地震作用的效应，进而加大了建筑物内的物品的安全性。该研究于国内外正被深入、广泛的应用。在日本，该研究的成果在实际的工程中已经得到了广泛的应用，并取得了很好的使用和经济效果。而在我国，由于人们的认识、技术和经济的限制作用，在实际的工程建设中，还未得到广泛的应用。在建筑的机构的设计之中，对建筑物的刚度进行合理的确定，是非常重要的。设计中，建筑物的刚度不能设计的过大，刚度过大则建筑物的结构自振周短，地震发生时，建筑物结构所需承受的地震作用力就越大，想对应的，所承受的后果就较重，并且还造成了许多不必要材料的浪费；而刚度也不能太柔，太柔的建筑物的结构在地震发生时，其所产生的变形也就越大，严重的影响了建筑物的正常使用、稳定性和强度。
在进行抗震验算的时候，应当注意场地的土类别。条件充足时，若8度超过5层则应尽量的加剪力墙，这样可以增强结构的抗震能力。应考虑大跨度阳台和雨篷等处梁的抗扭，其扭矩是梁的中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。框架结构最好设计成双向的梁柱刚接体系。框架柱、梁的混凝土的等级最好相差一级。设计中，应当增加对垂直地震的设计。填充墙内不能出挑雨篷。若过梁或梁等的载面过大时，应对构件配筋率的最小值进行验算。出屋面的楼电梯间不能使用砖混结构。考虑到在地震作用的时候，必须灵活运用和充分领会抗震概念设计的优化准则，并采用相关的构造措施。
3 概念设计的发展
随着概念设计在建筑工程的应用，其设计思想也被越发多的结构工程师接受，并发挥了越发巨大的作用。可是，在如今高校的教学之中，通常都只注重独立的分体系和单独的构件的力学的讲解。在专业课程的教学之中，尤其以单项的计算居多，综合的练习较少，并且着重于考题，进而促使有很大一部分学生只会套用公式进行解题的习惯。而且，最近一些年强调计算机应用的教育，如：毕业设计必须用结构设计软件出图、计算。但是，因为计算机设计的过程的屏蔽，对手算过程的训练程度的削弱，也使得学生对计算机产生了一定的依赖性，进而结果其整体结构体系的概念模糊，综合应用能力下降。这些对致力于培养具有创造力的未来工程师的目标而言，相当不利。随着人民生活质量的升高以及社会经济的发展，对建筑的结构设计，其要求也是越来越高。加强计算的应用，发展先进的计算理论，加快新型的环保、轻质、高强度 建设材料的研发和应用，促使建筑结构的设计更加的使用、安全、经济和可靠是当务之急。其中，打破传统结构设计的成规；并充分的将结构工程师本身的创新能力发挥出来相当的必要。因为，他们是建筑结构设计革命的执行者和推动者。这就要求教育界和工程界的共同努力，推广概念设计的思想，不失为一条有效的途径。
小结：
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。概念设计的运用，关系着结构是否满足建筑要求，并用最快的方式把荷载传递至地基、基础中， 更为舒适、安全的生活和工作环境，以及节约资金和材料。因此，将概念设计进行推广，在一定的程度上有利于节约了社会的资金投入，更有利于为人们创造一个更为舒适、安全的生活和工作环境。
参考文献：
[1]徐培福，黄小坤，高层建筑混凝土结构技术规程理解与应用[M]，北京： 中国建筑工业出版社，2 0 0 3
[2]韦润忠，简述建筑结构设计中的概念设计和经验叨[J]，科技资讯，2008(5)：108
[3]高立人，王跃，结构设计的新思路一概念设计[J]，工业建筑，1999(1)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：建筑结构；概念设计；方法
Abstract: the concept design, the application of the relationship between structure whether meet the architectural requirements, and the fastest way to load transfer to the ground, foundation, more comfortable and safe living and working environment and save money and materials. Designers of innovation design is the basis of conceptual design. This paper will take concept design as the basis, the structure of the concept design method is discussed. Hope this research, the application of the conceptual design of, be helpful.
Keywords: building structure; The conceptual design; methods
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
结构设计的灵魂和核心就是概念设计，它体现在结构设计的整个过程中。概念设计理念是指，在进行工程设计的时候，要求科技人员对结构相应的结构内力和变形以及其合理形态等具有定性的分析和总体概念的能力；与此同时，还要求其对工程中所得到的点算结果和数据、发生的现象等作出迅速的科学判断的能力。具体的将，就是设计人员在从载面设计、结构选型、分析计算和布置到细部处理的整个设计的过程之中，对所碰到的问题，依据实际情况下建筑结构的工作规律，结合设计师本身的实践经验，综合的考虑各种因素，确定合理的处理、分析方法，争取取得最合理、经济的结构设计方案。概念设计的运用，关系着结构是否满足建筑要求，并用最快的方式把荷载传递至地基、基础中， 更为舒适、安全的生活和工作环境，以及节约资金和材料。设计师进行创新设计的基础就是概念设计。本文将以概念设计为基础，对建筑结构中概念设计的方法进行了探讨。希望本文的研究，能对概念设计的应用，有所助益。
1 概念设计的内容和意义
结构设计包括理论和概念设计。理论设计，是工程师对计算模型进行的受力状态和假设状态假定的前提之下，依据设计规范和理论对结构进行计算设计与分析。概念设计是指，在不经过数值运算，特别是在规范中很难规定或在一些很难做出准确理性分析的问题之中，根据分体系和整体结构体系件的工程经验、力学关系、震害和结构破坏机理等所获取的基本设计思想和设计原则，从整体的角度来确定抗震细部位措施和建筑结构总体的布置的宏观控制。在建筑方案的设计阶段，以总体为出发点，利用概念性的近似计算的方法，能有效、迅速的对结构体系进行选择、比较和构思。该方法虽存在一定的误差，但简单快捷、定性较为准确、概念清楚，能够较快的选出最合理的方案，具有很好的可靠、经济性。
我国结构的计算理论经历了多个阶段的发展，其中要数当前的概率极限状态的设计法更合理、科学，但是，其在计算的过程之中具有一定程度的近似，并单独的利用其很难估算出建筑物真正的承载力。实际中，作为空间结构的建筑物，其各个构件都是以非常复杂的方式共同工作，且这些构件都并非是脱离总个结构体系的独立构件。当前，在空间结构系统的整体研究上，人们还有着一定的局限性，在进行设计的过程中利用了很多简化和假定。结构工程师在设计中，不能照搬规范，应当将它当做一种参考、指南，并在实际的设计中进行合理的选择。这就需要结构工程师透彻的了解各基本分体系和整体结构体系件的力学关系，将概念设计运用至实际的工作之中去。
2 概念设计在结构设计中的应用
传统结构设计和结构设计的理论研究只注重怎样增加结构的抗力，从而导致了配筋量逐渐加大、混凝土等级也逐渐升高，进而逐渐的加大了造价。结构工程师只是注意到不超过最大的配筋率，其结果造成了深基础、旁柱、肥梁随处可见。以抗震的设计来讲，一般都是依据初定的混凝土、尺寸等级算出结构的刚度，再依据结构刚度计算出地震力，最后配筋。这样以抗震配筋，刚度增加，反而震效也同时也得到增强。其实，在结构设计中，可以从降低作用效果进行考虑：在抗震的设计之中，对隔震消能的研究则是一个较好的例子。在主体和基础件增设消能支撑和柔性的隔震层是隔震消能的通常做法；或者装一个“反摆”于建筑物的顶部，在地震发生的时候，建筑物顶部位移的方向与其位移的方向相反，从加大对建筑物震动的阻尼作用来降低加速；以减少建筑物在地震中的位移来达到降低地震作用的效果。通过合理的设计可以降低60%的地震作用的效应，进而加大了建筑物内的物品的安全性。该研究于国内外正被深入、广泛的应用。在日本，该研究的成果在实际的工程中已经得到了广泛的应用，并取得了很好的使用和经济效果。而在我国，由于人们的认识、技术和经济的限制作用，在实际的工程建设中，还未得到广泛的应用。在建筑的机构的设计之中，对建筑物的刚度进行合理的确定，是非常重要的。设计中，建筑物的刚度不能设计的过大，刚度过大则建筑物的结构自振周短，地震发生时，建筑物结构所需承受的地震作用力就越大，想对应的，所承受的后果就较重，并且还造成了许多不必要材料的浪费；而刚度也不能太柔，太柔的建筑物的结构在地震发生时，其所产生的变形也就越大，严重的影响了建筑物的正常使用、稳定性和强度。
在进行抗震验算的时候，应当注意场地的土类别。条件充足时，若8度超过5层则应尽量的加剪力墙，这样可以增强结构的抗震能力。应考虑大跨度阳台和雨篷等处梁的抗扭，其扭矩是梁的中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。框架结构最好设计成双向的梁柱刚接体系。框架柱、梁的混凝土的等级最好相差一级。设计中，应当增加对垂直地震的设计。填充墙内不能出挑雨篷。若过梁或梁等的载面过大时，应对构件配筋率的最小值进行验算。出屋面的楼电梯间不能使用砖混结构。考虑到在地震作用的时候，必须灵活运用和充分领会抗震概念设计的优化准则，并采用相关的构造措施。
3 概念设计的发展
随着概念设计在建筑工程的应用，其设计思想也被越发多的结构工程师接受，并发挥了越发巨大的作用。可是，在如今高校的教学之中，通常都只注重独立的分体系和单独的构件的力学的讲解。在专业课程的教学之中，尤其以单项的计算居多，综合的练习较少，并且着重于考题，进而促使有很大一部分学生只会套用公式进行解题的习惯。而且，最近一些年强调计算机应用的教育，如：毕业设计必须用结构设计软件出图、计算。但是，因为计算机设计的过程的屏蔽，对手算过程的训练程度的削弱，也使得学生对计算机产生了一定的依赖性，进而结果其整体结构体系的概念模糊，综合应用能力下降。这些对致力于培养具有创造力的未来工程师的目标而言，相当不利。随着人民生活质量的升高以及社会经济的发展，对建筑的结构设计，其要求也是越来越高。加强计算的应用，发展先进的计算理论，加快新型的环保、轻质、高强度 建设材料的研发和应用，促使建筑结构的设计更加的使用、安全、经济和可靠是当务之急。其中，打破传统结构设计的成规；并充分的将结构工程师本身的创新能力发挥出来相当的必要。因为，他们是建筑结构设计革命的执行者和推动者。这就要求教育界和工程界的共同努力，推广概念设计的思想，不失为一条有效的途径。
小结：
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。概念设计的运用，关系着结构是否满足建筑要求，并用最快的方式把荷载传递至地基、基础中， 更为舒适、安全的生活和工作环境，以及节约资金和材料。因此，将概念设计进行推广，在一定的程度上有利于节约了社会的资金投入，更有利于为人们创造一个更为舒适、安全的生活和工作环境。
参考文献：
[1]徐培福，黄小坤，高层建筑混凝土结构技术规程理解与应用[M]，北京： 中国建筑工业出版社，2 0 0 3
[2]韦润忠，简述建筑结构设计中的概念设计和经验叨[J]，科技资讯，2008(5)：108
[3]高立人，王跃，结构设计的新思路一概念设计[J]，工业建筑，1999(1)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。