建筑结构设计中的概念设计与结构措施

　　摘要：概念设计与结构措施在建筑结构设计中占着举足轻重的分量，对概念设计与结构措施的应用，不同程度的体现着结构工程师在建筑结构设计上的专业水平，结构工程师将整体的概念应用到建筑结构总体方案设计上，并合理优化结构与结构、构件与结构之间的关系，概念设计与结构措施解决了现行结构理论中存在的不可计算性的问题，为更真实客观地理解结构的工作性能奠定了基础。本文对建筑结构设计中的概念设计与结构措施作了简要介绍，并阐述建筑结构设计中概念设计与结构措施的有效应用。

　　关键字：建筑结构设计; 概念设计;结构措施

　　前言

　　我国建筑结构设计统一采用概率极限状态理论，以使建筑结构设计达到技术先进、经济合理以及安全使用的设计标准，但是概念极限状态设计在运算时也会有一些不够精确的近似，不能精准预估建筑物的实际承载力，所以需要结构工程师将概念设计结合结构措施有效应用到建筑结构设计中去，概念设计与结构措施优化了实际结构理论中存在无法精确计算的结构构件的设计。因此，需要加强结构概念的培养，以推动结构设计的发展。

　　1、建筑结构设计中的概念设计

　　1.1概念设计简洁

　　概念设计通常指不经数值计算，特别是在无法进行精确的理性分析或没有在设计规范中明确规定的情况下，综合整体结构体系和分体系相关的结构破坏机理、力学关系等，以整体、宏观的角度来进行建筑结构设计。概念设计主要从建筑结构设计的总方案着手，严格处理建筑结构设计中经常出现的如结构构件延性、力学分布计算等问题。

　　1.2概念设计的重要性

　　概念设计在建筑结构设计中起着关键性的作用，对概念设计合理有效的应用，不仅可以丰富结构工程师的实践经验，而且使其设计成果和设计理念也得以不断完善、创新。但在实际建筑结构设计中，多数建筑结构设计师将设计锁定在规范与设计手册等范围内，不敢承接新技术的机遇和挑战，缺乏创新精神和动力，使得建筑结构设计理念乏善可陈，没有什么突破和创意。而建筑结构设计理论和设计计算理论中总会出现计算与实际无法相符的问题或是存在无法计算的结构构件设计，这就要求概念设计结合结构措施来优化结构设计。而作为建筑结构工程师，需要综合自身所掌握的理论概念来选择经济适用、安全可靠的设计方案，所以，结构工程只有通过丰富自己所能掌握的结构概念，充分了解并合理运用各种结构性能，才能交出好的设计方案，成功完成设计任务。

　　2、结构概念设计措施

　　为保证建筑结构的安全可靠性，提高建筑物的抗震性能，结构概念设计所采用的措施应该从保证安全、全面防震方面下手，主要有：(1)选择有利于抗震的建筑场地条件，提高建筑物稳定性，避开不利地段或采取有效防震措施;(2)选用符合抗震要求的高强度结构材料，同时保证建筑结构的延性和均质性，使建筑结构体系能达到建筑要求的抗震目的;(3)合理优化各结构构件的强弱，尽可能多设置抗震防线，使抗震防线在地震持续往复作用下能增加结构的抗震能力;(4)在提高结构抗侧移刚度的同时，选择性提高重要构件的延性，使建筑结构达到合理刚度与承载力分布，加强建筑物的抗震性能;(5)保证抗震的构造连接与经过计算的节点连接，把握好整个构造连接在规范内的度的问题，确保结构的整体性;(6)让建筑物的平、立面布置与概念设计的要求相符，杜绝不规则方案;(7)抛开常规的以计算机完成设计计算的方式，合理运用设计的实践经验，以概念结合实际问题进行综合的分析计算，并实行合理调整。

　　3、概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用

　　建筑结构设计中有关概念设计与结构措施的应用主要体现在以下两个方面：

　　3.1协同设计工作与结构体系

　　建筑结构构件要在能承载各类极限状态下的合理受力而不受破坏，就需要各构件之间相互配合协调，共同工作。协同工作理念已经在建筑结构的设计中得以不断延伸，只是建筑结构的协同工作集中在建筑基础与上部结构关系的整体上，不能对二者分开进行处理。同时还应注意到建筑结构各构件的应力承载水平，特别是在高层建筑的结构设计中，应避免过多短柱以使同层承力柱都保持在相同的水平位移范围内。但随着建筑高度的增加，就必须增加短柱数量以免底层的竖向承力柱截面积过大。其实，高层建筑结构设计的重点是抵抗水平力的作用以防出现扭转变形现象，而将巨型钢管柱设置在建筑结构四周的设计有效抵抗高层建筑的水平作用力，增强了高层建筑抗侧力结构的抗变形能力和稳定性能。

　　3.2协同设计工作与材料利用率

　　结构概念设计与结构措施的重要内容之一就是协同设计工作与材料利用率的应用，建筑结构设计的协同工作成都随着设计材料利用率的提高而不断提升，尽可能地提高设计材料的利用率，可以在保证建筑工程质量的同时降低生产成本并减少经济耗损。同时，协同设计工作原则与建筑整体设计的工作原则保持一致，结构工程师在建筑结构概念设计不断受到重视的现代建筑结构设计中，在深入扎实自己结构设计的基本理论知识基础的同时，应不断汲取实践经验中的先进设计理念，让建筑结构设计工作做到尽可能精益求精。

　　结语

　　随着社会经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，建筑结构设计理念需要不断地更新和完善，才能满足人们对建筑结构设计质量的更高要求，必须加快对建筑结构设计相关的包括设计计算理论和建筑施工工艺及材料在内的一切研究，让建筑结构设计更为安全使用、经济可靠。而作为建筑结构设计人员的结构工程师也应该不断巩固自身专业技能并汲取先进的设计思想，开拓创新，加深对新型建筑结构设计理念的推广和应用，促进建筑结构设计乃至整个建筑生产工程的发展和进步。

　　参考文献

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