概念设计在建筑结构设计中重要性探讨.doc

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1、概念设计在建筑结构设计中重要性探讨概念设计在建筑结构设计中重耍性探讨摘耍：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。概念设计的思想被越来越多的结构设计工程师所接受，并将在结构设计中发挥越来越大的作用，概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想，这就需耍我们来共同学习、发展，为结构设计的发展作出应有的贡献。关键词：概念设计建筑结构设计涵义重耍性应用中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：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史高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、

2、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。打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必耍的。一、概念设计的涵义结构设计分为理论和概念设计。理论设计是结构工程师根据计算理论和规范，在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下，对结构进行计算分析，得出数据式的结果，然后利用结果进行设计。概念设计是指不经数值计算，尤其在一些难以做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

3、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。在建筑设计的方案阶段，从总体出发，采用概念性近似计算方法，能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差，但概念清楚、定性准确、手算简单快捷，能很快选择出最佳方案，具有较好的经济、可靠性能，同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主耍依据。二、概念设计的重耍性2010新版《抗震规范》、2011高规更多的是对概念设计的控制，而且规范的指导思想就是概念设计而并非单纯的理论计算。比如结构体系的选择，结构规则程度的判断，结构延性的控制，对结构高宽比的限值耍求以及许

4、多条文中与计算结果无关的构造要求，都是由概念设计而来。规范要求设计过程中贯穿着结构概念，对结构以一种定性分析，从整体上控制各个部分设计方案，各分体系之间的受力模式，为建筑物安全性及经济性提供了保障，概念设计对整个建筑的安全，可靠性的提高，不是单纯增加配筋就可以达到的结构。概念设计思想强调了结构设计人员在设计过程屮的主导控制作用，在当今高速运行的计算机普及的吋代，给结构设计人员解除了繁杂的计算过程，一•栋十儿层甚至儿十层的建筑，经过儿十分钟最多儿个小吋的运算就能计算完毕，设计人员可以得知该结构的周期、位移以及刚度等参数。通过调整，能够较为容易的满

5、足程序中内置的规范要求。然后根据计算结果就可以出图施工了，故很多人认为“结构设计二计算程序+构造”O实际上这种设计方法可能会产生很严重的安全隐患或者设计出很不合理的结构。首先是程序的设计者不可能设计出…个能包解任何边界问题的程序，程序自身的局限性甚至自身的漏洞，都可以使得计算结构与实际受力模式相去甚远，况且在现有的计算理论下，以及计算程序屮,材料的性能模拟是接近于近似，在各种受力情况下，材料的本构关系会发生较大的变化，很多计算程序甚至都是线性的本构关系。对框剪结构中剪力墙刚度过大的问题也是非常难解决。故计算结果不可能非常精确甚至是会是错误的结果

6、。所以个别重要部位不可能仅仅依靠计算确定，要依靠概念设计思想，人工判断薄弱部位并认为去加强。再其次，对于结构内力的分配方式，因穆序不同而有较大差别，甚至在计算中计算长度取值不同而导致结果差别很大。只有具有较高概念素养的设计人员才可能更准确的发现薄弱部位，才能在计算机的帮助下有的放矢的加强该加强的部位，减弱该减弱的部位，才能把计算机程序系统作为设计的有力工具来检验自己的设计是否合理，而不是把计算通过作为唯一的条件，沦为软件的工具。三、概念设计的应用1、场地条件和基础选型尽量选择对抗震有利的场地，避免在不利于抗震的危险地段建造甲、乙、丙类建筑,当无

7、法避开吋,应釆取有效措施减少和消除其不利影响，一般在初步设计前就进行勘探和选址。2、结构体系的选择和布置高层混凝土结构常用的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构和巨型结构等。规范中对它们各自的适用高度和高宽比等均做出了详细规定，设计人员应充分了解其适用范围和优缺点，结合建筑的功能需要、建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。在结构体系的布置中，特别应注意适当处理构件的强弱关系。众所周知，在建筑结构屮，柱倒了，梁会跟着倒；而梁倒了，柱还是可以不倒的

8、。可见柱承担的责任比梁大，柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效，故意把梁设计成相对薄弱的环节（但并不是指结构构件不安全），使其破坏在先，以最大限度减少可