基于概念設計在建筑結構設計中的應用分析

張 磊（江西省環球建筑設計院，江西南昌330000）

基于概念設計在建筑結構設計中的應用分析

張 磊（江西省環球建筑設計院，江西南昌330000）

現如今，建筑行業發展迅速，建筑工程結構設計已經逐漸朝向多元化方向發展。在建筑結構設計中，可以融入概念設計，這樣不僅能夠保證建筑工程基本使用功能，而且有利于提升建筑工程美觀性。對此，本文首先對建筑結構設計與概念設計進行了介紹，然后對建筑結構設計中概念設計的原則進行了分析，并且對基于概念設計在建筑結構設計中的應用要點進行了詳細探究，以期為建筑工程結構設計提供參考。

建筑結構設計；概念設計；應用

1 引言

建筑工程結構設計好壞不僅會直接影響工程建設的順利進行，而且還會在一定程度上影響建筑工程施工質量。因此，必須采用科學合理的方式進行建筑工程結構設計，提升建筑工程結構設計水平，采用概念設計方法有利于優化建筑結構設計方案，因此，對概念設計以及其具體應用方式進行詳細探究具有十分重要的現實意義。

2 建筑結構設計與概念設計概述

2.1 建筑結構設計

建筑工程項目中的結構設計主要指的是指針對建筑物的結構進行恰當可行的設計，這種建筑結構設計其實也是運用結構元素進行建筑工程項目的表達，促使其能夠滿足于建筑工程項目的基本需求。從建筑結構設計的重要性上來看，建筑結構作為整個建筑工程項目的主體，因此需要對其予以足夠重視，保障建筑結構的可靠性和穩定性，這樣才有利于整個建筑物的應用，尤其是相對于建筑物后期應用過程中出現的一些沉降以及傾斜等問題而言，更需要從建筑結構方面進行嚴格全面的控制。在建筑結構設計方面，首先應該從建筑結構設計方面進行嚴格的把關，這種建筑結構設計的控制必須要從細節人手，重點把握好建筑結構設計的一些要點內容，避免在建筑結構設計中出現弊端，進而杜絕建筑結構不穩定現象的產生，更好地維系建筑結構的可用性。

2.2 概念設計

概念設計是基于對用戶實際需求進行分析，將其對產品理想化的要求轉化為概念產品，概念設計的根本目的是在最大程度上滿足用戶需求，在具體的實施過程中，需要利用創造性思維使抽象的設計理念逐漸具體化、使雜亂的設計體系逐漸系統化、使模糊的設計思路逐漸清晰化。總體而言，概念設計是設計者利用統一的理想思維完成理想化物質形式的設計過程。建筑結構設計中的概念設計是當前建筑結構設計中一個新的領域，主要體現在對建筑抗震設計和總體結構特點，通過對建筑結構的總體把控，從細小部件入手，做好每一步設計工作，從整體結構上保證構件設計的合理性，進而在保證建筑質量的同時，對其功能進行完善和補充。

3 建筑結構設計中概念設計的原則

3.1 結構的簡單性

結構簡單性要求在建筑結構設計過程中，簡化傳力途徑，提升結構的承載力。因此，在進行結構體系設計過程中，應該對建筑結構受力圖進行精確計算，并且對內力和位移進行詳細探究，有效限制薄弱部位的出現。

3.2 結構的整體性

建筑結構能夠聚集慣性力，而且還能夠將慣性力傳遞至各豎向抗側力子結構中，這就要求子結構具備相同的承載力，這樣才能夠有效抵御地震等自然災害所造成的破壞作用。

3.3 結構的規則性和均勻性

通過提升建筑結構的規則性與均勻性，能夠有效避免建筑結構過早的出現破壞或者坍塌的問題，確保建筑物分布質量與結構剛度的協調性，使其能夠充分發揮抵御自然災害的能力。

3.4 優化選型原則

在建筑結構設計中采用概念設計，能夠有效優化結構體系以及結構布置形式。其中，優化結構體系指的是根據建筑結構的基本構件特征以及荷載實際情況，通過集合形式構成主要的結構體系。

4 基于概念設計在建筑結構設計中的應用

4.1 在建筑場地選擇中的應用

在建筑工程設計過程中，為了提升建筑結構設計的科學性和有效性，需要做好建筑工程場地選擇工作，這樣才能夠有效提升場地選擇的合理性，保證建筑工程后續設計能夠有效開展。因此，在建筑工程場地選擇中，可以運用概念設計方法，具體而言，需要綜合考慮以下幾個因素：①地形因素。地形條件會對建筑結構產生較大影響，甚至會對建筑結構穩定性造成很大的制約作用，因此，在進行建筑結構設計過程中，應該綜合考慮建筑結構設計要求和建筑實際情況，這樣才能夠選擇出最符合工程建設需要的地形。②地質因素。地質因素也會在很大程度上影響建筑結構設計，其會對建筑工程基礎結構設計產生較大影響，因此，在進行建筑工程場地選擇時，應該對施工現場地質條件因素進行科學合理的評估，確保地質條件能夠滿足工程建設要求。③抗震性因素。建筑結構抗震性會直接影響建筑結構設計水平，因此，在建筑工程結構設計中，必須充分考慮抗震因素，優化建筑工程抗震設計，這樣才能夠有效提升建筑工程結構設計水平。

4.2 在計算機分析中的應用

計算機分析是建筑結構設計中必不可少的工作環節，但是，在建筑工程設計時間中，建筑結構設計效果并不理想，難以達到設計人員預期的目的，計算機分析存在一定的缺陷，導致結構設計不科學。在進行計算機分析時應用概念設計，不能將計算機分析結果作為唯一的設計依據，還需要設計人員對結構設計知識的熟練掌握與應用，利用實踐經驗對計算機分析結果進行評估，判斷其科學性及準確性，然后根據實際需求對設計方案進行適當的調整，這樣才能有效避免因計算機分析結果不準確造成設計問題。

4.3 在基礎設計中的應用

在建筑結構設計中，基礎設計是十分重要的設計內容，在基礎設計中運用概念設計，能夠有效提升基礎設計的合理性。在設計過程中，首先需要對建筑工程施工現場環境以及地質條件進行全面勘查，確保結構設計形式符合地理條件要求，通過概念設計確定建筑結構形式基礎。在建筑工程設計過程中，常用到的基礎形式包括筏型基礎、箱形基礎等多種，其中，筏型基礎的地基所承受的壓力遠遠小于上部結構承受的壓力，因此可以將地基荷載分散到上部結構中，這樣能夠有效避免出現地基沉降現象。另外，還需要注意的是，在使用箱形基礎的時候，地基會與周圍地層形成緊密的整體，建筑所承擔的壓力將會分攤給地基，因此能夠有效提升建筑結構的整體穩定性。

4.4 在建筑結構抗震設計中的應用

在建筑工程結構設計中，抗震設計十分重要，將概念設計方法應用于建筑工程抗震設計中，必須充分結合建筑平面對建筑結構體系進行科學合理的布置，與此同時，還應該綜合考慮建筑主體的結構體型和各個部分的基礎體系之間的力學關系。另外，通過調整建筑物質心、平面形心及結構剛心間的距離，可使得這三者盡可能靠近，進而最大限度的減小結構體系的扭轉力，增強整個結構的穩定性，提高結構的抗震能力，節約建筑工程造價。

4.5 在高層結構設計中的應用

如果高層建筑受到水平負荷，則會造成高層建筑結構發生側移現象，這也是高層建筑設計的一個重點與難點問題，對此，每位建筑設計工作人員都必須要給予充分重視。因此，在進行高層建筑結構設計過程中，設計人員必須堅持概念設計基本原則，要充分考慮相關的要求與標準，同時還應該注意盡量選擇選擇更加科學、合理的抗側力體系，另外，還需要對建筑物四周存在的其他建筑物的位置、結構等進行綜合、全面的分析與考量，對建筑物對所要建設建筑物的風壓布局所、造成的影響進行綜合的考量。只有做到上述幾點，則在進行建筑結構設計時，才能夠采取有效的措施努力提升建筑物的豎向荷載及其抵抗力，使其能夠保證平面結構的簡單性以及規范性。然而，其在建筑結構設計方面還存在著諸多問題，為了能夠有效地提升建筑結構設計水平，應該合理地應用概念設計方法，提升結構設計的完善性與可靠性，有效彌補在結構設計中存在的問題，優化結構設計方案，促進建筑結構設計水平的不斷提升。

5 結語

綜上所述，在建筑結構設計過程中，應該講概念設計貫穿整個設計過程，采用概念設計進行建筑結構設計，能夠準確把握建筑結構設計要求和設計形式，保證建筑工程質量，提高結構設計水平。

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TU201

A

2095-2066（2016）29-0144-02

2016-10-4

張 磊（1983-），女，工程師，本科，主要從事結構設計工作。