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【摘要】社会的发展进步和人民生活水平的提高，对建筑结构设计提出了更高的要求。本文主要针对概念设计的重要性做了介绍，分析了建筑结构设计中概念设计需要注意的要点，并结合实际情况提出了概念设计在建筑结构设计中的应用 。
【关键词】建筑结构，概念设计，应用
中图分类号：TU318 文献标识码：A
一、前言
随着生活水平的不断提高，社会经济的快速发展，人们对建筑结构设计的要求也越来越高。现如今，房屋建筑结构在设计上还存在很多问题，急需解决，因此，我们要加强先进设计理论与先进技术的学习与应用，不断研发新型环保、轻质、高强建材，使房屋建筑结构的设计更加适用、安全、可靠与经济。
二、概念设计的重要性
随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量的应用，结构设计人员过分依赖设计软件的现象日益普遍，在设计中常常陷入只凭计算的误区，而没有认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论，大量经验以及艰辛脑力劳动相结合的产物。因此提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性，推动结构设计的发展是非常必要的。
概念设计是一种设计的思路，是定性的设计，一般不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依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、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
在高层建筑抗震设计中，更应当重视概念设计。因为高层建筑结构的复杂性，发生地震时地震动的不确定性，人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性，高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性，材料性能与施工安装时的变异性以及其他不可预测的因素，致使设计计算结果（尤其是经过实用简化后的计算结果）可能与实际相差较大，甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。因此在设计中，虽然分析计算是必须的，也是设计的重要依据，但仅此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求，不能达到预期的设计目标，还必须非常重视概念设计。从某种意义上讲，概念设计甚至比分析计算更为重要。
三、建筑结构设计中概念设计需要注意的要点
1．合理选择结构方案
概念设计的目的是力求设计方案经济、合理、适用，事实上也可说是设计者根据经验和专业设计理论。因此，概念设计必须选择一个经济合理的结构方案，即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应该明确总体布置、抗震细部、应受力等方面，同一结构单元不宜混用不同结构体系，力求平面和竖向规则。总之，必须对建筑师设计要求、结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与施工方面、业主等方面充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时还应进行多方案比较，择优选用。
2．选用恰当的计算简图
计算简图是进行结构计算的基础，如果计算简图选用不当会导致结构安全事故的发生，因此选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件，设计师要从实际出发选择合理的计算简图，并且计算简图还应有相应的构造措施来保证。此外，设计师还要注意到在实际结构的节点不可能是纯粹的刚结或铰结点，但是在计算简图的误差应在设计允许范围之内。
3．正确分析计算结果
在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于软件种类的繁多，而且不同的软件也是存在着很大的差异性，这样就会往往导致计算结果的不相同。因此，设计师要对程序的适用范围、技术条件等全面了解。由于软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因此，设计师要充分认识到计算参数的重要性，要凭着自己过硬的专业知识、丰富的经验，在拿到电算结果时应认真分析，要正确地输入合理的计算参数，慎重校核，做出合理判断。
四、概念设计在建筑结构设计中的应用
1．合理选择利于建设的建筑场地
建筑场地的选择时设计的首要必经阶段，一个合理的利于项目建设的场地对整个结构概念设计后期阶段起到重要的作用。建筑场地的选择首先应遵循这几个基本要素：建筑退界、防护距离、防火间距、日照间距、防噪间距、建筑高度控制、通视要求、现有地形分析等。同时在建筑结构设计体系中，建设的场地应尽量选择有利于抗震的地点，尽量避免在不利于抗震的危险地段建造建筑，如果实在无法避免，也应采取有效措施尽量减少和消除不利影响，一般在初步设计前就要进行勘探和选址。
2．合理选择建筑基础
完成建筑场地的选择后，再根据不同建筑的地形特征和结构形式选择合理的建筑基础。一般常包括有桩基础，箱形基础和筏形基础这三种建筑基础形式。
（一）、桩地基
普遍应用于地质松软并且负载较大的多层建筑结构。使用天然地基无法足够承载时，而采用桩地基可将荷载由上部结构传送到下部坚实的持力层。
（二）、箱形基础
箱形基础广泛应用于高层建筑中，其整体刚度适当，可以将荷载通过上部结构均匀地传至下部基础中，从而使结构组成良好地得以嵌固，并且降低了箱基不均匀沉降的问题，增强了建筑物的抗震抗灾承受力。
（三）、筏形基础
该基础适用于低承载力地基、大荷载上部结构的建筑工程。其特点是刚度大结构整体良好，可以将上部结构的超荷载有效地进行分散从而将基地的压力有效的调整并解决不均匀沉降的问题。
3． 合理选择结构规则和对称的建筑主体
主体建筑结构选择必须合理、简单和对称，布局合理的结构可减小扭转力，稳定非结构件工作状态，降低耗材成本。通常建筑结构的对称是指抗侧力主体结构的对称，可选择较容易对称的平面结构如简体框架结构、剪力墙结构等。另外，建筑内结构的对称亦需要结合建筑平面工程对其进行合理布置。实现结构基本对称的方法可通过调整结构刚心、建筑物质心及平面形心的距离，使三者尽可能靠近。
4．合理设计抗震抗灾防线
作为一个建筑最基本的要求就是必须具备良好的抗震和重力承载的能力。设计中应设计多道抗震防线避免和消耗地震发生时的破坏性。可以采用适当的控制结构动力来减轻建筑物受震动时破坏程度。若建筑结构遭受强烈震动的时候，通过赘余杆件的变形和屈服可以耗散地震的能量，同时可使赘余杆件停止工作从而将避开共振效应，使整个建筑结构过渡到另一种稳定的体系。
5．合理选择结构刚度
設计中选择的建筑结构必须具备一个适当合理的刚度，同时也是建筑结构设计中的不可忽略的指标之一。选择合理的结构刚度，可加长结构的基本自振周期，从而减小地震作用的危害。合理的结构刚度，主体承受的水平力，倾覆弯矩，地基基础负担都能有效的减少，从而配置合理数量的建筑构造材料，减少耗材。同时，合理的主体结构刚度，可有效减少结构占用空间，提高建筑平面的利用率，做到既经济又合理。
6．合理选用计算简图
计算简图是概念设计结构计算的基础，选择合理的计算简图可以保证建筑的安全和稳定，否则，不当的计算简图可能引发安全事故的隐患及发生。设计合理的计算简图的同时，设计师应同时提供构造措施进行相应的保证。
五、结束语
建筑结构的设计是一项全面的、系统的工作，作为建筑结构的设计人员，必须要掌握足够的理论知识与创新精神，以及严肃认真的工作态度。结构设计人员应对当前建筑结构设计中概念设计的应用 ，不断提高自身房屋结构设计水平，努力使设计作品更加经济合理，而且具有较高的水准。
参考文献
[1] 吴爱菊.结构设计中的概念设计与应用团.温州:温州职业技术学院学报，2007
[2]徐凌云.浅议建筑结构设计中的概念设计[J].科技致富向导，2010
[3]李明．建筑结构设计的思考．建筑结构．2004
[4]高立人，王跃．结构设计的新思路——概念设计．工业建筑．2004
【关键词】建筑结构，概念设计，应用
中图分类号：TU318 文献标识码：A
一、前言
随着生活水平的不断提高，社会经济的快速发展，人们对建筑结构设计的要求也越来越高。现如今，房屋建筑结构在设计上还存在很多问题，急需解决，因此，我们要加强先进设计理论与先进技术的学习与应用，不断研发新型环保、轻质、高强建材，使房屋建筑结构的设计更加适用、安全、可靠与经济。
二、概念设计的重要性
随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量的应用，结构设计人员过分依赖设计软件的现象日益普遍，在设计中常常陷入只凭计算的误区，而没有认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论，大量经验以及艰辛脑力劳动相结合的产物。因此提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性，推动结构设计的发展是非常必要的。
概念设计是一种设计的思路，是定性的设计，一般不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依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、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
在高层建筑抗震设计中，更应当重视概念设计。因为高层建筑结构的复杂性，发生地震时地震动的不确定性，人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性，高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性，材料性能与施工安装时的变异性以及其他不可预测的因素，致使设计计算结果（尤其是经过实用简化后的计算结果）可能与实际相差较大，甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。因此在设计中，虽然分析计算是必须的，也是设计的重要依据，但仅此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求，不能达到预期的设计目标，还必须非常重视概念设计。从某种意义上讲，概念设计甚至比分析计算更为重要。
三、建筑结构设计中概念设计需要注意的要点
1．合理选择结构方案
概念设计的目的是力求设计方案经济、合理、适用，事实上也可说是设计者根据经验和专业设计理论。因此，概念设计必须选择一个经济合理的结构方案，即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应该明确总体布置、抗震细部、应受力等方面，同一结构单元不宜混用不同结构体系，力求平面和竖向规则。总之，必须对建筑师设计要求、结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与施工方面、业主等方面充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时还应进行多方案比较，择优选用。
2．选用恰当的计算简图
计算简图是进行结构计算的基础，如果计算简图选用不当会导致结构安全事故的发生，因此选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件，设计师要从实际出发选择合理的计算简图，并且计算简图还应有相应的构造措施来保证。此外，设计师还要注意到在实际结构的节点不可能是纯粹的刚结或铰结点，但是在计算简图的误差应在设计允许范围之内。
3．正确分析计算结果
在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于软件种类的繁多，而且不同的软件也是存在着很大的差异性，这样就会往往导致计算结果的不相同。因此，设计师要对程序的适用范围、技术条件等全面了解。由于软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因此，设计师要充分认识到计算参数的重要性，要凭着自己过硬的专业知识、丰富的经验，在拿到电算结果时应认真分析，要正确地输入合理的计算参数，慎重校核，做出合理判断。
四、概念设计在建筑结构设计中的应用
1．合理选择利于建设的建筑场地
建筑场地的选择时设计的首要必经阶段，一个合理的利于项目建设的场地对整个结构概念设计后期阶段起到重要的作用。建筑场地的选择首先应遵循这几个基本要素：建筑退界、防护距离、防火间距、日照间距、防噪间距、建筑高度控制、通视要求、现有地形分析等。同时在建筑结构设计体系中，建设的场地应尽量选择有利于抗震的地点，尽量避免在不利于抗震的危险地段建造建筑，如果实在无法避免，也应采取有效措施尽量减少和消除不利影响，一般在初步设计前就要进行勘探和选址。
2．合理选择建筑基础
完成建筑场地的选择后，再根据不同建筑的地形特征和结构形式选择合理的建筑基础。一般常包括有桩基础，箱形基础和筏形基础这三种建筑基础形式。
（一）、桩地基
普遍应用于地质松软并且负载较大的多层建筑结构。使用天然地基无法足够承载时，而采用桩地基可将荷载由上部结构传送到下部坚实的持力层。
（二）、箱形基础
箱形基础广泛应用于高层建筑中，其整体刚度适当，可以将荷载通过上部结构均匀地传至下部基础中，从而使结构组成良好地得以嵌固，并且降低了箱基不均匀沉降的问题，增强了建筑物的抗震抗灾承受力。
（三）、筏形基础
该基础适用于低承载力地基、大荷载上部结构的建筑工程。其特点是刚度大结构整体良好，可以将上部结构的超荷载有效地进行分散从而将基地的压力有效的调整并解决不均匀沉降的问题。
3． 合理选择结构规则和对称的建筑主体
主体建筑结构选择必须合理、简单和对称，布局合理的结构可减小扭转力，稳定非结构件工作状态，降低耗材成本。通常建筑结构的对称是指抗侧力主体结构的对称，可选择较容易对称的平面结构如简体框架结构、剪力墙结构等。另外，建筑内结构的对称亦需要结合建筑平面工程对其进行合理布置。实现结构基本对称的方法可通过调整结构刚心、建筑物质心及平面形心的距离，使三者尽可能靠近。
4．合理设计抗震抗灾防线
作为一个建筑最基本的要求就是必须具备良好的抗震和重力承载的能力。设计中应设计多道抗震防线避免和消耗地震发生时的破坏性。可以采用适当的控制结构动力来减轻建筑物受震动时破坏程度。若建筑结构遭受强烈震动的时候，通过赘余杆件的变形和屈服可以耗散地震的能量，同时可使赘余杆件停止工作从而将避开共振效应，使整个建筑结构过渡到另一种稳定的体系。
5．合理选择结构刚度
設计中选择的建筑结构必须具备一个适当合理的刚度，同时也是建筑结构设计中的不可忽略的指标之一。选择合理的结构刚度，可加长结构的基本自振周期，从而减小地震作用的危害。合理的结构刚度，主体承受的水平力，倾覆弯矩，地基基础负担都能有效的减少，从而配置合理数量的建筑构造材料，减少耗材。同时，合理的主体结构刚度，可有效减少结构占用空间，提高建筑平面的利用率，做到既经济又合理。
6．合理选用计算简图
计算简图是概念设计结构计算的基础，选择合理的计算简图可以保证建筑的安全和稳定，否则，不当的计算简图可能引发安全事故的隐患及发生。设计合理的计算简图的同时，设计师应同时提供构造措施进行相应的保证。
五、结束语
建筑结构的设计是一项全面的、系统的工作，作为建筑结构的设计人员，必须要掌握足够的理论知识与创新精神，以及严肃认真的工作态度。结构设计人员应对当前建筑结构设计中概念设计的应用 ，不断提高自身房屋结构设计水平，努力使设计作品更加经济合理，而且具有较高的水准。
参考文献
[1] 吴爱菊.结构设计中的概念设计与应用团.温州:温州职业技术学院学报，2007
[2]徐凌云.浅议建筑结构设计中的概念设计[J].科技致富向导，2010
[3]李明．建筑结构设计的思考．建筑结构．2004
[4]高立人，王跃．结构设计的新思路——概念设计．工业建筑．2004