浅析建筑结构概念设计

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1、浅析建筑结构概念设计【摘要】随着国民经济的发展，建筑行业的掘起，住宅工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。就结构设计而言就是用结构语言表达建筑师及耍表达的东西。本文就结构设计现状及计算设计关系等问题进行了探讨。【关键词】建筑结构，概念设计，具体运用引言在建筑结构设计屮，一些经验丰富的工程设计人员会采用结构概念设计。结构概念设计是指工程设计人员根据自己多年的实践经验，对建筑物的结构应采取哪些合理的形式，对结构可能发生的变形和结构的内力等等形成的一种总体的概念和综合分析的能力。由于在建筑结构设计屮，会遇到各种各样的不确定的因素，并且冇些数据无法经过科学的计算方法获取，因此，只

2、能根据建筑工程人员的多年经验，运用结构概念设计来解决。本文将对结构概念设计进行简单的论述，然后分析结构概念设计在具体领域的使用，并且分析结构概念设计在建筑结构设计中的意义。一、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屮得到大量的应用，结构设计人员过分依赖设计软件的现象H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

3、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。强调概念设计的重要，主要原因有：首先现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设

4、计的目的，因此，结构工程师只冇加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。其次还在于在建筑方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的，这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果好、造价低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。二、结构设计现状我国现行的传统设计体制造成结构工程与建筑专业之间一直存在着技术共识上的制约，特别是在建筑设计的方案阶段，往往都毋需结构工程师的参与。传统的专业教育致使结构工程师首先从细节去考虑问题，而对总体方案缺乏关心。习惯性的传统设计往往会给

5、结构工程师造成一种错觉，以为结构设计就是“规范+计算”。等待建筑师给出一个空间的形成方案，然后再去拼凑、组合，看到需要什么就往上加什么。另外一种更为错误的观点就是将原本己错误理解为“规范+计算”的结构设计更简化成了“规范+—体化计算机结构设计程序”。只要在设规范、手册、计算机及其相应的一体化设计程序都具备的情况下。根据建筑师给出的方案，然后再设法去搭积木完成它就行了，自己充当的是一个东拼西凑的计算机程序的操作者和规范条文限值的査对人。三、建筑结构设计中概念设计需要注意的要点3.1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

6、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。3.2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

7、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。3.3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。由于软件木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，