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[摘 要]本文浅析建筑结构概念设计的定义、作用、设计步骤、具体运用、对建筑结构的影响及应注重的问题。
[关键词]建筑结构；概念设计；作用与影响
中图分类号：TU3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0193-01
人们在设计空间结构体系上还存在一定的局限性，仍在采用架设和简化。运用概念设计，就能够反映事物的本质和内容的理论性思维模式。这样，就可要求结构设计师对建筑的整体结构和建筑中各个基本体系中的力学关系，有相当透彻的理解和掌握。将设计的概念融入到结构设计中去，从而实现设计上有所突破，并挖掘潜能和创造力。过去原始化的设计，就要从根本上避免设计软件的差异而出现的问题，提倡和推动概念设计，促进结构设计上的全面创新与改进，推进设计快速发展。
1 概念设计的定义
概念设计就是在特定的工程建筑物的基础上，没有数值支撑和采用常规方法的前提下，利用已有的设计理论结合经验，从整体上对建筑设计的方案进行概念性的比较选择及分析估算，并对所要设计的对象做出相对应的控制。不能完全精确的地方，要根据建筑物的整理构造和情况，对其进行力学、结构及抗震能力等做出适当的分析。应保证经济可靠性，也可以将其作为判断计算机内力得出的数据是否具有可靠性的重要依据。有问题时，再对建筑制定相对应的设计及调控措施。
2 对建筑结构设计的作用
1）总体指标的控制。判断建筑抗震的可行依据就是风荷载与地震作用下建筑水平位移的限制值。地震作用下建筑结构的振型曲线、风荷载及地震作用下建筑底部建立及弯矩是否合理，其总体指标的判断就具有重要的作用。若刚度较大，周期较短，则会导致地震效应加大，浪费材料；若刚度太小，结构变形就会增大，进而会影响建筑的使用。
2）剪力墙的设计。剪力墙的连梁跨度很小，截面的高度比较大，遇到地震时，其弯矩和剪力都很大，加入加大连梁的高度，那么配筋值有时候反而会加大。连梁高度一般是从洞口顶到楼面标高间的距离。门洞与梁的设计一样，高度也一样。在窗洞设计上，如果连梁高度从洞窗算到上一层就显得高度太过于高，扩的太大，与计算简图不符，就不合理。连梁高度要与设计统一规定一起计算。需要飘窗时，可适当的增加一根梁，这两根梁间可用砖来填补。连梁配筋要对称配置，腰筋同墙体水平筋。
3）基础设计。建筑地基的抗震能力，设计最关键。地基是房屋的基础，若地基不稳，上面设计的再好也不行，以致会导致地基上部结构破坏或者倾斜。
3 概念设计的步骤
概念设计的阶段是一个不断否定再不断完善的循环过程，分三个阶段。
1）分析阶段：该阶段是要深入了解问题的过程，其得到的信息都是模糊的（因所得的信息大部分都不完整）。
2）综合设计阶段：这是解决问题的核心阶段。进行概念设计者要运用已知的各种知识并结合经验，将构想以设计图纸的形式综合形象的表达出来。特点就是体现设计理念及思维方式的作用。
3）评估阶段：判断比较设计方案可行性的环节，也是一个循环过程，直到方案满意为止。设计评估时可利用功能模型的方式结合数据计算的手段对各方案进行评估对比，以期得到最佳者。
4 概念设计在建筑结构设计中的具体运用
概念设计的终极目标就是使建筑结构设计方案达到最大的经济合理化，在其中需要考虑诸多因素。
1）建筑场地的合理选择。该选择是首要阶段，其利的建筑场地对整个结构概念设计尤其是设计的后期阶段会起到很重要作用。选择时要充分考虑到建筑场地的防护距离、防火间距、防噪间距、地形的分析及建筑高度的控制等。同时在结构概念设计时也要充分考虑建筑的抗震性，尽量避免选择抗震能力比较弱的危险地段建设。实在无法避免，要尽量采取有效的措施减少不利因素对建筑的侵害。
2）抗震防线的设计合理。一个建筑最基本的要求就是必须具备良好的抗震能力及承重能力。设计时一定要充分考虑到地震的破坏性，设置多道抗震防线，以最大程度减弱地震对建筑物的损毁。如通过适当的控制建筑结构的动力减小在地震发生时的破毁程度。
3）建筑结构刚度的合理选择。建筑结构设计时必须具备科学合理的结构刚度，这也是检验建筑结构设计是否合格的重要指标之一。合理的建筑结构刚度，不仅可以增加结构的自身自震周期，从而减小地震对建筑的危害，也可以提高主体的水平力从而起到减少建筑耗材的作用。合理的结构刚度不但提高了建筑平面的利用率，同时也减少了建筑投入的成本。
5 概念设计在建筑结构设计中的影响
1）弥补结构设计中计算机设计能力的不足。建筑概念设计可在很大程度上弥补计算机初步设定当中的计算设计不足的问题。结合经验选择具有最节省成本、最合理结构、最明显效果的方案。
2）可以增强设计的创新性。传统设计过于依赖规范手册及计算设定程序，这样设计方案缺乏新意。若使用概念设计，结合工作经验，展示出个人的设计风格，所设计的方案也更具创新性。
3）可以提高设计水平。概念设计是以正确的设计原则为依据，最大程度的解决结构设计中存在的问题。从而达到提高设计水平的目的。利用概念设计分析设计方案中的技术设置，也可以准确的发现所存在的问题，进而使最终的电算结果更准确可靠。
4）可以使设计方案更加合理化。应用概念设计可更为有效的构建出建筑结构体系，并可通过对比进行选择。可使最终设计方案的思路更加清晰、各项数据更加准确等。同时，也因概念设计更加可靠及经济的特点，在一定程度上避免了设计方案后期不必要的复杂运算。
6 概念设计应注重的问题
1）方案的选择。设计时要考虑建筑的安全性、合理性及实用性，依据设计人员所掌握的知识及经验，制定一行之有效的方案。同时，还要考虑建筑的抗震和受力性。在建筑材料选择、自身结构及设计要求中，综合所有因素，对其进行分析，从中选择最合理方案。如约翰汉考克中心，高344m，建筑面积260000m2，为多功能综合性大厦。其体型为渐缩的矩形锥体塔楼，结构设计中结构材料的强度增加要快于结构材料弹性模量，混泥土C25的E=2.8×104MPa，C50de E=3.45×104MP，钢材HPB235的E=2.1×105MPa，HRB335的E=2.0×105MPa。由轴力产生的拉杆或压杆的轴向变形△，要比梁或柱的由弯曲产生的侧向变形f小的多，Δ（==）<<？（==）。钢桁架在侧向力作用下的侧移δ1，要比钢框架在侧向力作用下的侧移δ2小很多，δ1=（ = ）<<δ2 （==）。显然，框架结构体系应用于很高建筑时，效果不是很好。
2）计算简图的选择。图形选择的恰当与否，对建筑结构具有一定影响，严重时可能会造成事故的发生。结构设计要根据建筑的实际情况选择合适的简图。要使计算简图设计误差在预计范围内，就要注意实际结构中的节点不能完全是刚节点或铰结点。
3）计算结果的正确分析。计算机在建筑结构设计中应用较多，通过计算机软件计算出现的结果会存在明显差异，所设计时必须有效掌握计算机的应用程序，注重数据设计的重要性，并对数据进行仔细核实，根据工作积累经验，准确判断数据的对错与否。
7 结语
概念设计在结构设计中起到了主导性作用，因此被人所逐步接受，并成为结构设计的主流力量。注重将概念设计融入到建筑结构设计中来，不仅能够满足建筑设计的安全性，还能满足建筑的耐久性。
参考文献
[1]高立人，等.结构设计的新思路—概念设计[J].工业建筑，2009，（03）98-99.
[2]林同炎.结构概念和体系[M].北京：中国建筑工业出版社，2011（11）：111-112.
[关键词]建筑结构；概念设计；作用与影响
中图分类号：TU3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0193-01
人们在设计空间结构体系上还存在一定的局限性，仍在采用架设和简化。运用概念设计，就能够反映事物的本质和内容的理论性思维模式。这样，就可要求结构设计师对建筑的整体结构和建筑中各个基本体系中的力学关系，有相当透彻的理解和掌握。将设计的概念融入到结构设计中去，从而实现设计上有所突破，并挖掘潜能和创造力。过去原始化的设计，就要从根本上避免设计软件的差异而出现的问题，提倡和推动概念设计，促进结构设计上的全面创新与改进，推进设计快速发展。
1 概念设计的定义
概念设计就是在特定的工程建筑物的基础上，没有数值支撑和采用常规方法的前提下，利用已有的设计理论结合经验，从整体上对建筑设计的方案进行概念性的比较选择及分析估算，并对所要设计的对象做出相对应的控制。不能完全精确的地方，要根据建筑物的整理构造和情况，对其进行力学、结构及抗震能力等做出适当的分析。应保证经济可靠性，也可以将其作为判断计算机内力得出的数据是否具有可靠性的重要依据。有问题时，再对建筑制定相对应的设计及调控措施。
2 对建筑结构设计的作用
1）总体指标的控制。判断建筑抗震的可行依据就是风荷载与地震作用下建筑水平位移的限制值。地震作用下建筑结构的振型曲线、风荷载及地震作用下建筑底部建立及弯矩是否合理，其总体指标的判断就具有重要的作用。若刚度较大，周期较短，则会导致地震效应加大，浪费材料；若刚度太小，结构变形就会增大，进而会影响建筑的使用。
2）剪力墙的设计。剪力墙的连梁跨度很小，截面的高度比较大，遇到地震时，其弯矩和剪力都很大，加入加大连梁的高度，那么配筋值有时候反而会加大。连梁高度一般是从洞口顶到楼面标高间的距离。门洞与梁的设计一样，高度也一样。在窗洞设计上，如果连梁高度从洞窗算到上一层就显得高度太过于高，扩的太大，与计算简图不符，就不合理。连梁高度要与设计统一规定一起计算。需要飘窗时，可适当的增加一根梁，这两根梁间可用砖来填补。连梁配筋要对称配置，腰筋同墙体水平筋。
3）基础设计。建筑地基的抗震能力，设计最关键。地基是房屋的基础，若地基不稳，上面设计的再好也不行，以致会导致地基上部结构破坏或者倾斜。
3 概念设计的步骤
概念设计的阶段是一个不断否定再不断完善的循环过程，分三个阶段。
1）分析阶段：该阶段是要深入了解问题的过程，其得到的信息都是模糊的（因所得的信息大部分都不完整）。
2）综合设计阶段：这是解决问题的核心阶段。进行概念设计者要运用已知的各种知识并结合经验，将构想以设计图纸的形式综合形象的表达出来。特点就是体现设计理念及思维方式的作用。
3）评估阶段：判断比较设计方案可行性的环节，也是一个循环过程，直到方案满意为止。设计评估时可利用功能模型的方式结合数据计算的手段对各方案进行评估对比，以期得到最佳者。
4 概念设计在建筑结构设计中的具体运用
概念设计的终极目标就是使建筑结构设计方案达到最大的经济合理化，在其中需要考虑诸多因素。
1）建筑场地的合理选择。该选择是首要阶段，其利的建筑场地对整个结构概念设计尤其是设计的后期阶段会起到很重要作用。选择时要充分考虑到建筑场地的防护距离、防火间距、防噪间距、地形的分析及建筑高度的控制等。同时在结构概念设计时也要充分考虑建筑的抗震性，尽量避免选择抗震能力比较弱的危险地段建设。实在无法避免，要尽量采取有效的措施减少不利因素对建筑的侵害。
2）抗震防线的设计合理。一个建筑最基本的要求就是必须具备良好的抗震能力及承重能力。设计时一定要充分考虑到地震的破坏性，设置多道抗震防线，以最大程度减弱地震对建筑物的损毁。如通过适当的控制建筑结构的动力减小在地震发生时的破毁程度。
3）建筑结构刚度的合理选择。建筑结构设计时必须具备科学合理的结构刚度，这也是检验建筑结构设计是否合格的重要指标之一。合理的建筑结构刚度，不仅可以增加结构的自身自震周期，从而减小地震对建筑的危害，也可以提高主体的水平力从而起到减少建筑耗材的作用。合理的结构刚度不但提高了建筑平面的利用率，同时也减少了建筑投入的成本。
5 概念设计在建筑结构设计中的影响
1）弥补结构设计中计算机设计能力的不足。建筑概念设计可在很大程度上弥补计算机初步设定当中的计算设计不足的问题。结合经验选择具有最节省成本、最合理结构、最明显效果的方案。
2）可以增强设计的创新性。传统设计过于依赖规范手册及计算设定程序，这样设计方案缺乏新意。若使用概念设计，结合工作经验，展示出个人的设计风格，所设计的方案也更具创新性。
3）可以提高设计水平。概念设计是以正确的设计原则为依据，最大程度的解决结构设计中存在的问题。从而达到提高设计水平的目的。利用概念设计分析设计方案中的技术设置，也可以准确的发现所存在的问题，进而使最终的电算结果更准确可靠。
4）可以使设计方案更加合理化。应用概念设计可更为有效的构建出建筑结构体系，并可通过对比进行选择。可使最终设计方案的思路更加清晰、各项数据更加准确等。同时，也因概念设计更加可靠及经济的特点，在一定程度上避免了设计方案后期不必要的复杂运算。
6 概念设计应注重的问题
1）方案的选择。设计时要考虑建筑的安全性、合理性及实用性，依据设计人员所掌握的知识及经验，制定一行之有效的方案。同时，还要考虑建筑的抗震和受力性。在建筑材料选择、自身结构及设计要求中，综合所有因素，对其进行分析，从中选择最合理方案。如约翰汉考克中心，高344m，建筑面积260000m2，为多功能综合性大厦。其体型为渐缩的矩形锥体塔楼，结构设计中结构材料的强度增加要快于结构材料弹性模量，混泥土C25的E=2.8×104MPa，C50de E=3.45×104MP，钢材HPB235的E=2.1×105MPa，HRB335的E=2.0×105MPa。由轴力产生的拉杆或压杆的轴向变形△，要比梁或柱的由弯曲产生的侧向变形f小的多，Δ（==）<<？（==）。钢桁架在侧向力作用下的侧移δ1，要比钢框架在侧向力作用下的侧移δ2小很多，δ1=（ = ）<<δ2 （==）。显然，框架结构体系应用于很高建筑时，效果不是很好。
2）计算简图的选择。图形选择的恰当与否，对建筑结构具有一定影响，严重时可能会造成事故的发生。结构设计要根据建筑的实际情况选择合适的简图。要使计算简图设计误差在预计范围内，就要注意实际结构中的节点不能完全是刚节点或铰结点。
3）计算结果的正确分析。计算机在建筑结构设计中应用较多，通过计算机软件计算出现的结果会存在明显差异，所设计时必须有效掌握计算机的应用程序，注重数据设计的重要性，并对数据进行仔细核实，根据工作积累经验，准确判断数据的对错与否。
7 结语
概念设计在结构设计中起到了主导性作用，因此被人所逐步接受，并成为结构设计的主流力量。注重将概念设计融入到建筑结构设计中来，不仅能够满足建筑设计的安全性，还能满足建筑的耐久性。
参考文献
[1]高立人，等.结构设计的新思路—概念设计[J].工业建筑，2009，（03）98-99.
[2]林同炎.结构概念和体系[M].北京：中国建筑工业出版社，2011（11）：111-112.