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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；概念設(shè)計

中圖分類號：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中起到了非常重要的作用，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)重視和設(shè)計理念創(chuàng)新，只有這樣才能提高設(shè)計質(zhì)量，才能確保我國建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文主要對概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施以及二者在實踐中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望大家可以給出更科學(xué)、更合理的建議與意見，同時也希望業(yè)界人士能夠積極地參與到其中，為保障我國建筑事業(yè)的快速發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。對于建筑工程而言，概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在整個工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮著非常重要的作用，同時概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施的實際應(yīng)用情況，也體現(xiàn)出了工程師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域的專業(yè)水準(zhǔn)。工程師可以將整體概念納入到結(jié)構(gòu)總體設(shè)計之中，對結(jié)構(gòu)之間以及結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的關(guān)系進(jìn)行合理的優(yōu)化，從而使概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施可用以有效解決當(dāng)前結(jié)構(gòu)不可算等問題。因此，在當(dāng)前的形勢下，加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施研究，具有非常重大的現(xiàn)實意義。

1 概念設(shè)計

1.1 概念設(shè)計問題。所謂概念設(shè)計，主要是指不經(jīng)過數(shù)值運(yùn)算，尤其是在難以精確分析、未在設(shè)計規(guī)范之中予以明確的情況下，綜合結(jié)構(gòu)體系、分析體系破壞機(jī)理以及力學(xué)關(guān)系，從宏觀上對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計。一般而言，概念設(shè)計是從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的總體著手，合理處理結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題，比如構(gòu)件延性及其力學(xué)分布等問題。 概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常的重要，概念設(shè)計的合理應(yīng)用，既可以豐富工程師的經(jīng)驗，又可以使設(shè)計理念、效果得以有效的完善和改進(jìn)。建筑結(jié)構(gòu)實際設(shè)計過程中，很多設(shè)計人員將設(shè)計納入規(guī)范、設(shè)計手冊范圍之中，對于新技術(shù)領(lǐng)域中的挑戰(zhàn)不敢接受，因此可以看出創(chuàng)新精神依然比較匱乏，結(jié)構(gòu)設(shè)計理念依然比較陳舊，缺乏突破、創(chuàng)新。然而，結(jié)構(gòu)設(shè)計理論中通常會出現(xiàn)一些計算和現(xiàn)實難以相符的問題，或者結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無法進(jìn)行計算，此時便需要將概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施有效的結(jié)合，以此來優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于結(jié)構(gòu)工程師而言，應(yīng)當(dāng)綜合自身的理論概念，選擇其中最為經(jīng)濟(jì)實用、安全可靠一種設(shè)計方案。

1.2 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。實踐中，為確保建筑結(jié)構(gòu)自身的安全性與可靠性，增強(qiáng)其抗震性能，建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計中所用到的措施應(yīng)當(dāng)注意以下幾個方面的事項。選擇一些對抗震有利的建筑場地，以提高建筑結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性，尤其要避開不利的地段；對實踐中存在著的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化，并盡可能多地設(shè)置一些抗震防線，從而使抗震防線能夠在地震往復(fù)作用之下不斷增加其抗震性能；在提高建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)移強(qiáng)度時，還應(yīng)當(dāng)有選擇的不斷提高其中一些較為重要的構(gòu)件自身的延性，從而使建筑結(jié)構(gòu)能夠具備一定的剛度，合理的分布其承載力，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)自身的抗震性能；同時，應(yīng)當(dāng)確?？拐饦?gòu)造連接和經(jīng)計算所得的節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量，保證建筑結(jié)構(gòu)自身的整體性；在此過程中，應(yīng)當(dāng)確保建筑結(jié)構(gòu)平面、立面的布置與概念設(shè)計之要求相一致，避免不規(guī)則方案的應(yīng)用；同時，還要堅決拋開常規(guī)的設(shè)計計算方法，合理地運(yùn)用設(shè)計經(jīng)驗，采用概念與實際問題相結(jié)合的方法對其進(jìn)行綜合的計算與分析。

2 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的有效應(yīng)用

基于以上對概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計相關(guān)問題的分析，筆者認(rèn)為在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)有效地將概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施有效地結(jié)合在一起應(yīng)用，這樣才能體現(xiàn)其效果。

2.1 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的協(xié)同，主要體現(xiàn)于基礎(chǔ)實施與建筑上部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系方面，即在設(shè)計過程中須將基礎(chǔ)設(shè)施與建筑上部結(jié)構(gòu)視為整體，決不可將二者在理念與操作中分開。比如，在建筑工程項目建設(shè)過程中，尤其是磚混結(jié)構(gòu)施工建設(shè)時，一定要嚴(yán)格依靠圈梁、構(gòu)造柱的上部結(jié)構(gòu)與建筑地基有效地連接成整體，進(jìn)而確保工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性；并非單純地只是依靠建筑地基自身的綜合效果來防范不均勻下沉問題的出現(xiàn)，確保建筑結(jié)構(gòu)自身的整體穩(wěn)固性。

2.2 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的協(xié)同還體現(xiàn)在很多的方面，比如當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)受力時，各構(gòu)件均達(dá)到比較高的應(yīng)力水平，特別是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能地避免短柱、層次間的橫梁結(jié)構(gòu)差異等現(xiàn)象。近年來，隨著建筑結(jié)構(gòu)的高度、層數(shù)的不斷增高和加大，豎向、水平載荷也將增大建筑底部層次之間的承受自重，進(jìn)而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)底層短柱不斷出現(xiàn)。實踐中，為有效避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，可對其中的大截面柱進(jìn)行施工操作，即在柱截面上采取開豎槽等方式使矩形柱成為田形柱，以此來增加基柱自身的長細(xì)之比，節(jié)省建筑空間。同時，長短梁通常會出現(xiàn)在同一個框架之中，這也是非常不合理的。短跨梁因受到水平力的影響，剪力會逐漸增大，梁端的正負(fù)彎矩也會變得非常的大，配筋均由水平力予以決定；而豎向上的載荷力不起作用，導(dǎo)致梁端正彎矩鋼筋超筋，因此該種結(jié)構(gòu)設(shè)計完全與協(xié)同工作之要求不相符，而且還會提高結(jié)構(gòu)造價。

針對上述問題，在建筑結(jié)構(gòu)尤其是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該不斷加大梁、樓層自身的剛度，從而使柱可以承受更大的彎矩；水平方向上應(yīng)當(dāng)確保慣性矩相等，這樣可以防范同方向上強(qiáng)度過大現(xiàn)象的出現(xiàn)。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，雖然角柱軸壓相對較小一些，但在抗扭中所起到的作用卻是非常的大，而且在水平力影響下，角柱軸力變化的幅度通常比較大，這要求角柱一定要具有非常大的變形能力。

2.3 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的協(xié)同，材料利用率控制。協(xié)同設(shè)計的目的在于充分的利用材料，在建筑工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，施工材料的利用情況顯得非常的重要，利用率越高，其協(xié)同程度就會越高。從建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化上來看，確保建筑結(jié)構(gòu)性能最好的一種方案并非是材料利用率最高的一種方案，然這并不影響在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中盡可能的提高材料利用效率。我國是一個人口大國，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的節(jié)能策略落實非常重要，可以有效確保資源合理利用、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的全面實施，即通過花最少的錢，完成最科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。這一要求從梁類構(gòu)建過程的演變可以看出來，矩形截面梁作為最普通的受彎構(gòu)件，它的材料利用率很低。比如，靠近中和軸的材料應(yīng)力水平相對較低一些，而且梁、彎矩沿梁長不斷的變化，對等截面梁而言，其大部分區(qū)段即便應(yīng)用的拉壓邊緣的應(yīng)力，同樣非常的低；根據(jù)梁的特點(diǎn)，可對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)概念分析，梁截面具有應(yīng)力梯度變化，材料為軸心受力時其利用率才會增大?；诖耍?dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中可將平面桁架當(dāng)作最重要的梁體應(yīng)用，平面桁架則可作為掏空梁，即梁內(nèi)多余的角料、邊料等全部去除，不僅經(jīng)濟(jì)實惠，而且重也大大降低。

3 結(jié)束語

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，建筑行業(yè)的發(fā)展可謂突飛猛進(jìn)，作為當(dāng)前建筑設(shè)計中一項非常重要的部分，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑結(jié)構(gòu)自身的承載能力、安全性以及造價和美觀度等，都會產(chǎn)生非常大的影響。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，工程師的任務(wù)在于如何在規(guī)定的建筑空間范圍之內(nèi)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，因此概念設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的指導(dǎo)思想。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)措施

1、概念設(shè)計的定義分析

概念設(shè)計主要是針對客戶的需求進(jìn)行數(shù)學(xué)計算分析從而促使產(chǎn)品的產(chǎn)生。其就是從概念到產(chǎn)品的過程。概念設(shè)計的過程經(jīng)歷了從抽象到具體、從模糊到清晰、從粗略到簡單的過程。在概念設(shè)計實行的過程中，需要選用建筑結(jié)構(gòu)，并且對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，實施計算，之后這些內(nèi)容貫穿于整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計當(dāng)中，在這一過程中，設(shè)計人員需要找出概念設(shè)計存在的問題，然后結(jié)合自身的設(shè)計經(jīng)驗以及當(dāng)前設(shè)計的實際環(huán)境有針對性的進(jìn)行概念設(shè)計，構(gòu)建良好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，使得概念設(shè)計滿足和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體要求相吻合。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的原則

2.1、結(jié)構(gòu)的簡單性

結(jié)構(gòu)簡單性要求在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，簡化傳力途徑，提升結(jié)構(gòu)的承載力。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計過程中，應(yīng)該對建筑結(jié)構(gòu)受力圖進(jìn)行精確計算，并且對內(nèi)力和位移進(jìn)行詳細(xì)探究，有效限制薄弱部位的出現(xiàn)。

2.2、結(jié)構(gòu)的整體性

建筑結(jié)構(gòu)能夠聚集慣性力，而且還能夠?qū)T性力傳遞至各豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)中，這就要求子結(jié)構(gòu)具備相同的承載力，這樣才能夠有效抵御地震等自然災(zāi)害所造成的破壞作用。

2.3、結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和均勻性

通過提升建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性與均勻性，能夠有效避免建筑結(jié)構(gòu)過早的出現(xiàn)破壞或者坍塌的問題，確保建筑物分布質(zhì)量與結(jié)構(gòu)剛度的協(xié)調(diào)性，使其能夠充分發(fā)揮抵御自然災(zāi)害的能力。

2.4、優(yōu)化選型原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用概念設(shè)計，能夠有效優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)布置形式。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計應(yīng)用

3.1、在計算機(jī)分析中應(yīng)用概念設(shè)計

雖然在目前來說我國建筑工程設(shè)計階段計算機(jī)分析是設(shè)計的主要手段，但是從相關(guān)的建設(shè)效果來看并不能將其作為唯一的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。因為計算機(jī)畢竟在一定程度上無法對工程實況進(jìn)行全面的了解掌控，所以容易出現(xiàn)設(shè)計方面的誤差，從而直接影響到整體建筑工程的建設(shè)效果。在實際的工程設(shè)計中還是要在計算機(jī)設(shè)計的過程中加入人工的輔助設(shè)計，相關(guān)工作人員可以依據(jù)自身的施工經(jīng)驗對其進(jìn)行具體的分析以及判斷，避免因計算機(jī)設(shè)計失誤而造成的資金損害問題，最大程度保證工程建設(shè)的效益。

3.2、在基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計

無論是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計還是融入概念化的基礎(chǔ)設(shè)計都需要對施工現(xiàn)場的實際情況特別是地質(zhì)地形以及施工條件等方面進(jìn)行全面的考量，從而才能夠確?；A(chǔ)設(shè)計的有效性。所以在運(yùn)用概念設(shè)計進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計的時候也要確保對施工工程的全面了解最終進(jìn)行以概念設(shè)計為基礎(chǔ)的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計。筏型基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)是概念設(shè)計中經(jīng)常用到的基礎(chǔ)形式。在箱形基礎(chǔ)運(yùn)用的過程中周圍的底層會與地基形成緊密的整體從而將建筑壓力進(jìn)行分散，保證建筑工程的安全性與穩(wěn)定性。筏型基礎(chǔ)的地基可以將地基荷載分散到上部結(jié)構(gòu)中從而減少地基的壓力從而避免地基沉降現(xiàn)象的發(fā)生，對建筑物的整體安全性能都有較大的加固作用。

3.3、在抗震設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計

建筑物在建設(shè)過程中為避免造成安全事故的發(fā)生通常都會對抗震設(shè)計方面有嚴(yán)格的要求。在建筑物的穩(wěn)定性方面計算機(jī)分析結(jié)果雖然能達(dá)到一定程度的效果但還是無法完全達(dá)到良好的抗震性能。所以為了進(jìn)一步加強(qiáng)建筑物的穩(wěn)固性我國設(shè)計人員對其融入了概念設(shè)計的應(yīng)用，從而達(dá)到較高的抗震效果。3.4、在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用眾所周知高層建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移現(xiàn)象是設(shè)計中的重難點(diǎn)，因此很多設(shè)計師在設(shè)計的過程中都會考慮運(yùn)用相應(yīng)的抗側(cè)力體系來減輕水平負(fù)荷從而達(dá)到建筑物的穩(wěn)定性能。概念設(shè)計的應(yīng)用更能夠在較大程度上加強(qiáng)設(shè)計效果，達(dá)到預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。除此之外建筑建設(shè)過程中要對周圍的布局、結(jié)構(gòu)以及整體的協(xié)調(diào)性進(jìn)行綜合的考慮，最大程度保證設(shè)計效果。同時還需要對建筑物的風(fēng)壓布局所造成的影響進(jìn)行綜合的考量，以此提高整體建筑設(shè)計水平，更大程度加強(qiáng)我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計主要措施

4.1、建筑場地選擇

建筑物沉降坍塌、滑坡等現(xiàn)象發(fā)生的原因除了地震外還跟建筑現(xiàn)場的地質(zhì)狀況有關(guān)。因此建筑場地的選擇對抗震設(shè)計有直接的影響。所以為了能夠達(dá)到加強(qiáng)的抗震效果保證居民用戶的自身以及財產(chǎn)安全，設(shè)計人員應(yīng)該選擇穩(wěn)固的地形進(jìn)行建筑物的選址設(shè)計，確保建筑物的穩(wěn)固性。

4.2、結(jié)構(gòu)材料選擇

混凝土即是現(xiàn)階段我國建筑工程施工的主要材料也是最佳的抗震的首選材料。因為其自身特有的強(qiáng)度能夠確保構(gòu)件塑性鉸區(qū)延性能力的發(fā)揮。同時高強(qiáng)度的混凝土還可以通過減小自重和材料消耗來達(dá)到減小柱截面尺寸的目標(biāo)，從而達(dá)到預(yù)期的建筑功能目標(biāo)。

4.3、協(xié)同工作

所謂的協(xié)同工作是指將建筑物的基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)視為一個整體，使其達(dá)到整體的協(xié)同性。著同樣也血藥借助概念設(shè)計的理念以達(dá)到更高的建設(shè)目標(biāo)。同時還應(yīng)該注意建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性在受力的時候可以保證受力程度的均勻性，從而保證了建筑構(gòu)件的耐久性，加大建筑物的使用壽命。由此可見，概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有中要的作用，其不僅能夠全面考量設(shè)計效果同時也能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)措施分散基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的受力狀況從而達(dá)到整體建筑物的受力均勻加強(qiáng)其使用壽命。因此，相關(guān)建設(shè)設(shè)計人員應(yīng)該多加關(guān)注該方面的應(yīng)用，在一定程度上對其進(jìn)行細(xì)致的研究與理論方面的突破創(chuàng)新，從而能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的完善性。

作者:熱合曼江.依明 單位:中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院有限公司新疆分公司

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 概念應(yīng)用

隨著建筑工業(yè)中新材料，新體系，新工藝的飛速發(fā)展，各種結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新組合，使得概念設(shè)計被越來越多的結(jié)構(gòu)工程師所重視，并將在結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮越來越大的作用。但是，在目前高校教學(xué)的概念設(shè)計課程中，通常只重視孤立的分體系和單獨(dú)構(gòu)件的力學(xué)概念講解，尤其在專業(yè)課教學(xué)中，單項計算練習(xí)過多，綜合練習(xí)過少，加之計算機(jī)的普及，從而不同程度地造成了學(xué)生對計算機(jī)產(chǎn)生一定的依賴性，進(jìn)而影響到他們的整體綜合運(yùn)用能力，使得結(jié)構(gòu)體系概念模糊等現(xiàn)象比較普遍，這些問題的存在對培養(yǎng)具有創(chuàng)造力的未來工程師是相當(dāng)不利的，因此必須采用一些切實可行的有效措施提高概念設(shè)計在建筑工業(yè)中的應(yīng)用水平。

1 結(jié)構(gòu)概念在現(xiàn)在建筑設(shè)計中的必要性

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的不斷加大，與人們生活水平的提高，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。因此，這就需要相關(guān)設(shè)計人員必須努力推廣計算機(jī)的普及與應(yīng)用，加快新型高強(qiáng)輕質(zhì)、環(huán)保建材的應(yīng)用，使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計更加實用、更能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。概念設(shè)計對于打破傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中低效、守舊的模式，進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師的創(chuàng)新能力水平。

在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍存在承襲傳統(tǒng)設(shè)計的守舊思想，使得與之相應(yīng)的建筑產(chǎn)品缺乏新意。當(dāng)今建筑設(shè)計普遍提倡采用概念設(shè)計思想來提高結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計創(chuàng)造性，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計。盡管目前大多數(shù)人對概念設(shè)計有一定的了解，但是尚無法熟悉他的具體應(yīng)用，因而，他們經(jīng)常將概念設(shè)計限定在大原則下應(yīng)用，進(jìn)而束縛著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)揮。如結(jié)構(gòu)布置、確定結(jié)構(gòu)方案等。其實，在具體人們的生活中隨處都可以看到概念設(shè)計的應(yīng)用情況。近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，提高結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計的準(zhǔn)確性和運(yùn)算率。但是，必須理性地應(yīng)用計算機(jī)，不能太過依賴計算機(jī)，要注重體現(xiàn)建筑中的人性化設(shè)計。相較于計算機(jī)設(shè)計而言，概念設(shè)計主要是體現(xiàn)出人的設(shè)計理念。此外，在總體方案和構(gòu)造措施上，計算機(jī)難以實現(xiàn)概念設(shè)計的基本要求。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的初始階段，概念設(shè)計具有舉足輕重的作用，因為此階段電腦無法代替概念設(shè)計來完成某些步驟。因此，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計師必須結(jié)合其以往的設(shè)計經(jīng)驗，深入探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并對其可行性進(jìn)行分析，進(jìn)而運(yùn)用工程設(shè)計的整體理念對設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整，最終達(dá)到方案最優(yōu)。

通過計算機(jī)所計算出的運(yùn)算結(jié)果，雖然比較精密，并在實際應(yīng)用中不代表精確數(shù)據(jù)的合理性。也不具有實用性。概念設(shè)計正好彌補(bǔ)了結(jié)構(gòu)設(shè)計在規(guī)范化的計算機(jī)應(yīng)用中的諸多弊端。作為立體實物的建筑物，僅僅依靠電子計算機(jī)所計算數(shù)據(jù)結(jié)果是非常不夠的，必須依靠人的思想結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗和建筑施工的實際情況做到具體問題具體分析。

概念設(shè)計往往會從整體上去反應(yīng)出建筑結(jié)構(gòu)的工作性能和設(shè)計理念，破解隱患過度的精密運(yùn)算結(jié)果并非是對建筑結(jié)構(gòu)精致入微的正常效應(yīng)，同時也是一種不失理性解決問題的途徑。此外，非概念設(shè)計的機(jī)械性、習(xí)慣性經(jīng)常會引起的錯誤隱患，進(jìn)而還會影響到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性能。所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須充分考慮概念設(shè)計的重要性，并將概念設(shè)計貫穿于整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程。

目前，國際上知名度較高的優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計作品，大多數(shù)都是由一種或幾種基本分體系有機(jī)地組合而成。因此，要求結(jié)構(gòu)工程師必須不斷拓展其理論知識，與時俱進(jìn)，不懈追求完美的設(shè)計，同時還要具備豐富、踏實的整體結(jié)構(gòu)概念和基本分體系的相互比較的能力。由此可知，在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計出色的工程師，其結(jié)構(gòu)概念隨著實踐經(jīng)驗的增長而不斷豐富，設(shè)計成果也更具完美性、創(chuàng)新性。此外，必須將當(dāng)今先進(jìn)計算機(jī)技術(shù)融入到概念設(shè)計的整個過程，充分利用計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，盡快選擇和確定最佳設(shè)計方案，進(jìn)而提高建筑施工圖設(shè)計的可靠性。概念設(shè)計可以預(yù)防或減少不均勻沉降的危害，可以從結(jié)構(gòu)措施、建筑措施、地基和基礎(chǔ)方面加以控制；必須確保立面形體變化不能過大，荷載和高低差異適度；同時，還要加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度，提高建筑的整體剛度性能；同一建筑物盡量采用同一類型基礎(chǔ)并要求埋置于同一土層中等一系列措施。對層建筑而言，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，對于不愿意采用長樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，一般都需要經(jīng)過地基處理的方式來達(dá)到控制建筑物沉降的目的。通常情況下，有許多種處理軟土地基的類型，但在選擇地基處理方案前，必須認(rèn)真深入探究建筑上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的具體實際情況，同時還要根據(jù)建筑工程的施工要求，選定恰當(dāng)?shù)牡鼗幚矸秶图夹g(shù)指標(biāo)，確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、可行性。同時，還要根據(jù)施工單位的施工設(shè)計經(jīng)驗和設(shè)計人員的知識水平，將多種方案進(jìn)行比較，最終選定安全實用經(jīng)濟(jì)合理的處理方案，也要確保概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的功能，使之充分發(fā)揮計算機(jī)的輔作用，因為概念設(shè)計與建筑工程的整體性能息息相關(guān)，并在很大程度上決定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和接下來的施工進(jìn)度。

2 結(jié)構(gòu)概念在建筑設(shè)計中的應(yīng)用原則

2.1 結(jié)構(gòu)方案合理化選擇在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須要構(gòu)建整個方案的基礎(chǔ)階段，并重視該階段對整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要作用。因為，結(jié)構(gòu)方案設(shè)計合理與否直接影響到緊隨其后所形成的的質(zhì)量問題，相關(guān)設(shè)計人員必須給予足夠的重視。

2.2 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)體系建筑結(jié)構(gòu)體系是設(shè)計中的重要體現(xiàn)，設(shè)計者將整個建筑的結(jié)構(gòu)清晰的、完整的表現(xiàn)出來，在整個建筑結(jié)構(gòu)體系中人們所看到的每一個組成結(jié)構(gòu)的部分都是統(tǒng)一的、不可以分割的完整實體，并不是建筑中單一部件的個性表現(xiàn)，其各個部件之間只能組合在一起時才體現(xiàn)建筑實體的具象涵義和建筑結(jié)構(gòu)價值，如果將其中某些部分分割開來，結(jié)構(gòu)就不成其為結(jié)構(gòu)，在其體系中就無法繼續(xù)發(fā)揮其應(yīng)該有的效果。所以在規(guī)劃結(jié)構(gòu)體系時，是不能將其中某些及某個部件拿出來，否則將失其價值和內(nèi)涵。

2.3 要選用適用的計算簡圖在選擇計算簡圖時，必須根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體要求，選擇那些表達(dá)明確、設(shè)計合理、效益高的計算結(jié)構(gòu)簡圖，從而保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性。因為，計算簡圖的選用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中起著不可或缺的重要作用，是正確引導(dǎo)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑工程施工的可靠保障，這就要求結(jié)構(gòu)計算必須準(zhǔn)確、合理、可行。并盡可能地為今后的施工建筑降低成本。

2.4 數(shù)據(jù)結(jié)果精確分析數(shù)據(jù)結(jié)果是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)，對于建筑設(shè)計的施工起著指導(dǎo)作用，因此建筑設(shè)計的運(yùn)算結(jié)果必須精確，必須有實際工程實例為借鑒。因為，數(shù)據(jù)結(jié)果的正確與否是決定建筑結(jié)構(gòu)能否順利進(jìn)行、施工質(zhì)量是否過關(guān)的重要前提條件。例如不同計算工具的使用、人為地忽略以及各種不同程序軟件的使用等都可造成計算結(jié)果不精確。

3 總結(jié)

在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，運(yùn)用概念設(shè)計方法，能夠有效、可靠地對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思比較與選擇，從而使設(shè)計方案概念清晰。運(yùn)用優(yōu)秀的概念設(shè)計優(yōu)化了建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計，彌補(bǔ)了現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與計算理論之間存在的某些缺陷，具有廣泛的實用價值和推廣價值。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：概念設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

1引言

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，概念設(shè)計具有重要的作用，早在1985年出版的由美國工程院士林同炎教授撰寫的《結(jié)構(gòu)概念和體系》一書，就為我們提供了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的基礎(chǔ)知識和一些實例，在過分依賴設(shè)計軟件的今天，概念設(shè)計愈發(fā)不得到設(shè)計人員的重視，所以，筆者試著從以下幾個方面闡述。

2建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計概述

建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是指不經(jīng)過數(shù)值計算，依據(jù)力學(xué)關(guān)系、震害關(guān)系、破壞關(guān)系等，結(jié)合實驗所得結(jié)果提出的設(shè)計原則與方法。在概念設(shè)計中，需要綜合考慮多方面因素，為方案的合理性、針對性、處理方式等提供切實可行的指導(dǎo)依據(jù)。具體來說，工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是基于結(jié)構(gòu)概念設(shè)計理論展開的一系列運(yùn)作，包括判斷、推理、改良、決策等過程。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的原則

3.1結(jié)構(gòu)的簡單性結(jié)構(gòu)的簡單性是指具有直接的、明確的傳力途徑結(jié)構(gòu)，以便承受各種外在力量的重壓和作用，這就要求在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計時，必須具備明確的計算簡圖，以便于內(nèi)力和位移分析，最大程度限制薄弱部位的出現(xiàn)。3.2結(jié)構(gòu)的整體性建筑結(jié)構(gòu)類似于具備水平隔板功效、能夠提供足夠剛度與內(nèi)力的樓蓋，其能夠聚集并將慣性力傳遞至各豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)，但這些子結(jié)構(gòu)需要具備協(xié)同承受地震的作用，以發(fā)揮抗御地震等自然災(zāi)害的破壞作用。但如果豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)布置不均勻或是水平變形特征不同，就會使其無法有效協(xié)同工作，進(jìn)而使得抗御效果大幅降低。3.3結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和均勻性建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性與均勻性能夠有效避免薄弱子結(jié)構(gòu)過早破壞、倒塌問題的發(fā)生，從而使得建筑物分布質(zhì)量與結(jié)構(gòu)剛度的分布協(xié)調(diào)，有利于整體結(jié)構(gòu)抵抗自然災(zāi)害破壞作用的充分發(fā)揮，進(jìn)而最大限度的避免承載力和傳力途徑的突變。3.4優(yōu)化選型原則在建筑結(jié)構(gòu)中，對于概念設(shè)計的運(yùn)用，主要是對結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化，其中，結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化主要是依據(jù)其基本構(gòu)件特征與荷載實際情況等形成基本結(jié)構(gòu)單元，然后通過集合形式構(gòu)成主要的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化是指基礎(chǔ)系統(tǒng)、柱墻豎向支撐系統(tǒng)、樓屋蓋水平系統(tǒng)的設(shè)置。3.5合理受力原則一般情況下，在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計過程中，通常需要對均勻受力、超靜定受力體系、剛性連接、空間作用等進(jìn)行充分的考慮，并且還要重視建筑結(jié)構(gòu)宏觀受力狀態(tài)、直接受力狀態(tài)以及主要受力狀態(tài)的分析，以便運(yùn)用力學(xué)原理來處理好受力分析問題。

4概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

4.1在建筑結(jié)構(gòu)方案選擇中的應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，結(jié)構(gòu)方案的選用具有十分重要的作用，并且還是整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心內(nèi)容，結(jié)構(gòu)方案的重要性直接決定了結(jié)構(gòu)方案選擇的困難程度，所以，一旦建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇上出現(xiàn)了問題，必將導(dǎo)致整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計嚴(yán)重錯誤的出現(xiàn)。通過概念設(shè)計的合理運(yùn)用，并且充分發(fā)揮其自身應(yīng)有的作用，可確保建筑結(jié)構(gòu)方案選擇的合理性與有效性。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇時，應(yīng)重視以下兩方面內(nèi)容：①在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇時，必須對建筑工程項目施工現(xiàn)場所有的相關(guān)影響要素進(jìn)行充分的分析與全面的調(diào)查，例如建筑場地的一些地形條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及承載力狀況，是概念設(shè)計整體性要求的主要體現(xiàn)。②在選用具體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時，應(yīng)充分考慮用戶的一些基本要求，是概念設(shè)計的主要特點(diǎn)與作用體現(xiàn)，且其還能夠根據(jù)用戶所提供的一些基本要求進(jìn)行具體化設(shè)計，將其體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)方案中，可有效提高建筑結(jié)構(gòu)方案選擇的準(zhǔn)確性。4.2在基礎(chǔ)設(shè)計中的應(yīng)用在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計類型的選擇時，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)建筑物的具體結(jié)構(gòu)形式及其所處的地理位置，在充分遵循概念設(shè)計基本原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的選用。4.3在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的應(yīng)用對于建筑物抗震設(shè)計中概念設(shè)計的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑平面對建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理的布置，并且還要仔細(xì)分析建筑主體的結(jié)構(gòu)體型和各個部分的基礎(chǔ)體系之間的力學(xué)關(guān)系。此外，通過調(diào)整建筑物質(zhì)心、平面形心及結(jié)構(gòu)剛心間的距離，可使得這三者盡可能靠近，進(jìn)而最大限度的減小結(jié)構(gòu)體系的扭轉(zhuǎn)力，增強(qiáng)整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，節(jié)約建筑工程造價。

5結(jié)語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通過概念設(shè)計的合理應(yīng)用，不僅能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主觀能動性，還可在充分融合建筑設(shè)計人員想象力與個人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性、合理性、安全性。概念設(shè)計的思想被越來越多的結(jié)構(gòu)工程師所接受，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮越來越大的作用。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞：建筑幕墻；結(jié)構(gòu)；概念設(shè)計

中圖分類號： TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

隨著建筑幕墻的發(fā)展，它逐漸地被人們所認(rèn)可。建筑幕墻結(jié)構(gòu)概念及其設(shè)計要點(diǎn)需要不斷的完善和探討。

幕墻是建筑物的外墻圍護(hù)，不承重，像幕布一樣掛上去，因此又稱為懸掛墻，是一些建筑中作為裝飾常用的一種輕質(zhì)材料。由結(jié)構(gòu)框架與鑲嵌板材組成，不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)載荷與作用的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。幕墻是利用各種強(qiáng)勁、輕盈、美觀的建筑材料取代傳統(tǒng)的磚石或窗墻結(jié)合的外墻工法，是包圍在主結(jié)構(gòu)的而使整棟建筑達(dá)到美觀，多功能而又安全的外墻工法。簡言之，是將建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墻范圍主要包括建筑的外墻、采光頂（罩）和雨篷。建筑幕墻由面板與支承結(jié)構(gòu)體系（支承裝置與支承系統(tǒng)）組成，相對主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力或自身有一定變形能力，不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑護(hù)墻。以上就是對幕墻以及幕墻建筑概念的簡單概述。

1、幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性

幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑物設(shè)計的一個重要組成部分，幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計十分重要，建筑幕墻的設(shè)計原則主要有以下幾點(diǎn)，從中我們可以看出建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性。

1.1、我國的幕墻設(shè)計比國外起步晚，但是無論是國外的幕墻設(shè)計還是國內(nèi)的幕墻設(shè)計，都要把幕墻的安全性擺在第一位。常見的幕墻技術(shù)規(guī)范有玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范、建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)范等，他們均需要符合安全、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計原則

1.2、建筑幕墻從設(shè)計到施工的任何環(huán)節(jié)，其設(shè)計和建筑標(biāo)準(zhǔn)的一個重要前提就是保證幕墻的結(jié)構(gòu)安全。

1.3、在國家對建筑施工圖所進(jìn)行的二次審查中，結(jié)構(gòu)安全和公共利益都是審查的重點(diǎn)工作。

1.4、在對建筑幕墻實施驗收時，要把工程的安全因素作為驗收工作的重點(diǎn)考察內(nèi)容，另外也不可以忽視建筑幕墻的質(zhì)量。

1.5、“工程質(zhì)量無小事”，建筑物作為人們的居住、辦公、娛樂的場所，一旦發(fā)生事故，所造成的損失都會非常巨大，我們要以這些事故為教訓(xùn)，嚴(yán)把工程的質(zhì)量關(guān)。幕墻設(shè)計作為工程的重要組成部分，也需要牢記事故教訓(xùn)，加強(qiáng)自身的質(zhì)量控制。

1.6、《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》對建筑物的質(zhì)量負(fù)責(zé)有著明確的規(guī)定即建筑物落成后，建筑單位要對建筑的質(zhì)量終身負(fù)責(zé)。

2、幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

2.1、幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的意義

首先我們應(yīng)該明確什么是概念設(shè)計。概念設(shè)計就是憑借設(shè)計師的相關(guān)工作經(jīng)驗，以及根據(jù)幕墻的力學(xué)關(guān)系等，在不經(jīng)過大量計算的情況下，便可以對幕墻的結(jié)構(gòu)有一個從整體到細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確把控。其次，在實施概念設(shè)計時，我們用估算的方法參與設(shè)計，這樣同樣可以得出比較適合的設(shè)計方案。另外，估算法算出的數(shù)值可以為后期的精細(xì)精算，提供了一個可供參考的數(shù)據(jù)，是我們驗證計算機(jī)所得出的精確數(shù)據(jù)的重要參考。所以幕墻結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計，對整個幕墻設(shè)計起重要作用與意義。

2.2、幕墻建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的內(nèi)容

幕墻建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在設(shè)計者中經(jīng)常被提及，但是人們對其的理解卻是片面的，認(rèn)為幕墻建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計不過是一個大概的概況、一個簡單的方案、一個電腦做出的圖片，其實不然，幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是需要以科學(xué)指導(dǎo)為前提，再加上知識的運(yùn)用實踐經(jīng)驗的積累以及不斷的吸取其他人的建議中不斷完善的。一個成功的設(shè)計必須選擇一個經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，如何進(jìn)行合理選擇結(jié)構(gòu)方案，首先既要根據(jù)建筑的基本情況設(shè)計，又要根據(jù)其所處的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，氣候環(huán)境，人文環(huán)境等多種綜合因素進(jìn)行設(shè)計，同時還要多方面考慮用哪種合理的幕墻，例如鋼制的、木質(zhì)的、金屬的、非金屬的等?？傊仨殞ㄖ熢O(shè)計要求、幕墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料供應(yīng)、施工條件等情況進(jìn)行綜合分析，并與設(shè)計院建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)充分協(xié)商，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選擇，確定結(jié)構(gòu)方案，多種方案進(jìn)行比較，優(yōu)中選優(yōu)。當(dāng)下，電腦已經(jīng)處于普及階段，很多設(shè)計者都用電腦來制圖，來做設(shè)計，但是大家卻過分的依賴電腦，成了電腦的奴隸，然而在電腦普及的前提下，各種軟件也應(yīng)運(yùn)而生就導(dǎo)致在設(shè)計中應(yīng)用不同的軟件所得出的計算結(jié)果是不一樣的，而在這種過分的依賴電腦的前提下，所產(chǎn)生的安全隱患也是越來越多，由于計算出現(xiàn)的偏差，導(dǎo)致在制作過程中費(fèi)工費(fèi)料，從而造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而這種過分依賴電腦的作法也導(dǎo)致設(shè)計作品更新緩慢、沒有新意、缺少創(chuàng)意。

3、幕墻建筑設(shè)計應(yīng)考慮的一些因素及一般步驟

3.1、因素

要了解幕墻面板的分布情況及格局，一般由設(shè)計師提供具體的方案及圖樣；要準(zhǔn)確找到幕布的承重點(diǎn)及其幕墻主體的承重情況，從而確保幕墻的安全可靠；了解主體結(jié)構(gòu)對幕墻的邊界條件；理解建筑師及業(yè)主對幕墻建筑的方案設(shè)計的要求。根據(jù)以下因素確定結(jié)構(gòu)型式（鋼結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、玻璃結(jié)構(gòu)、單桿結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)或組合結(jié)構(gòu)等）：各種結(jié)構(gòu)型式的受力特點(diǎn)；各種結(jié)構(gòu)型式所需要的適用條件；各種結(jié)構(gòu)型式是否經(jīng)濟(jì)合理；各種結(jié)構(gòu)型式與幕墻的匹配性；各種結(jié)構(gòu)型式是否安全可靠。

3.2、在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的幾個問題

幕墻建筑結(jié)構(gòu)是懸掛在主體建筑外面的結(jié)構(gòu)，也就是說幕墻建筑結(jié)構(gòu)是懸掛在主體建筑外面的一種裝飾性物件，幕墻只承擔(dān)本體所帶來的負(fù)荷，無法承擔(dān)主體建筑所帶來的負(fù)荷，而幕墻建筑和主體建筑之間有連接點(diǎn)及連接件，這就要求幕墻和主體建筑的連接點(diǎn)和連接件要夠堅固耐用，足以支撐幕墻自身的重力荷載和風(fēng)荷載，并能將這些荷載安全地傳遞到主體結(jié)構(gòu)上。

3.3、幕墻建筑設(shè)計的一般步驟

根據(jù)規(guī)范規(guī)定及幕墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理確定建筑結(jié)構(gòu)形式，不要一味的追求幕墻建筑效果，要多方面考慮幕墻建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐用性及計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，以防止出現(xiàn)安全問題和費(fèi)工費(fèi)料等問題。

要多吸取專家，設(shè)計院人員及有諸多豐富經(jīng)驗的設(shè)計者的意見建議，把別人更好的設(shè)計思路和理念轉(zhuǎn)化成自己頭腦中的素材，更好的運(yùn)用到設(shè)計方案中及具體的實踐中，從而使幕墻建筑設(shè)計更美觀實用，爭取做出完美的幕墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

應(yīng)當(dāng)重視鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)的安全性，可靠性，耐用性（耳板、銷軸、焊縫的計算等）；不論是什么形式的幕墻，都是懸掛在主體結(jié)構(gòu)外面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，清晰的荷載傳遞路徑是幕墻設(shè)計安全的一種特征，這關(guān)系到幕墻結(jié)構(gòu)整體的安全可靠。

4、結(jié)語

近年來，我國建筑幕墻行業(yè)發(fā)展步伐非常迅速，建筑幕墻建造量已位居世界前列，不僅數(shù)量多而且形式也多樣化，新材料、新工藝、新技術(shù)、新體系被不斷采用。我國工程師也在建筑幕墻設(shè)計中不斷地總結(jié)經(jīng)驗汲取教訓(xùn)。隨著社會經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑幕墻的設(shè)計不斷的被大家所認(rèn)知，而應(yīng)用到各種各樣的建筑中。在以后的建筑設(shè)計中幕墻建筑設(shè)計將成為趨勢，這就要求我們不斷的學(xué)習(xí)新知識，努力把學(xué)到的知識應(yīng)用到實際工作中.為幕墻建筑設(shè)計貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]邢貴龍.建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的優(yōu)化措施分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,01:159.

篇6

【關(guān)鍵詞】：高層建筑結(jié)構(gòu)；抗震；概念設(shè)計

中圖分類號：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1、前言

概念設(shè)計是利用設(shè)計概念并以其為主線貫穿全部設(shè)計過程的設(shè)計方法，其是完整而全面的設(shè)計過程，它通過設(shè)計概念將設(shè)計者繁復(fù)的感性和瞬間思維上升到統(tǒng)一的理性思維從而完成整個設(shè)計，它表現(xiàn)為一個由粗到精、由模糊到清晰、由具體到抽象的不斷深化的過程。而對于高層建筑抗震設(shè)計中，有一些在計算中或者在規(guī)范中難以作出具體規(guī)定的問題，在這種情況下，如果要確保高層建筑具有良好的抗震性能，就必須靠設(shè)計人員運(yùn)用概念進(jìn)行分析，作出判斷，以便采取相應(yīng)的措施。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計是概念設(shè)計的一次具體運(yùn)用，其對于提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能具有非常重要的意義。本文以下內(nèi)容將對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計進(jìn)行研究和探討，僅供參考。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的原則

根據(jù)作者多年的實踐經(jīng)驗，認(rèn)為高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的原則主要有如下幾個方面：第一，抗震結(jié)構(gòu)體系要求受力明確、傳力途徑合理且傳力路線不間斷，使結(jié)構(gòu)的抗震分析更符合結(jié)構(gòu)在地震時的實際表現(xiàn)。建筑結(jié)構(gòu)體系需要具備合理的地震作用傳遞路徑，傳力體系的剖面形式，反映了結(jié)構(gòu)沿著豎直方向傳遞荷載的路徑，關(guān)系到建筑的實際抗震性能。第二，結(jié)構(gòu)體系需要具備多道防線。結(jié)構(gòu)體系具備多道防線，這樣才可以更好的避免由于部分構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力的情況發(fā)生。第三，結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須有可靠地連接?？拐鹪O(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間需要有可靠的連接，因為只有可靠的連接才能發(fā)揮各個構(gòu)件之間的變形協(xié)調(diào)能力，使整個結(jié)構(gòu)具有很好的抗震性能。第四，需要考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對于主體的作用。在抗震的概念設(shè)計中，處理好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)相互之間的關(guān)系，可以更好的防止震害的發(fā)生，減少損失。因此，需要采取措施確保非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)具有可靠的連接，防止倒塌傷人的現(xiàn)象發(fā)生。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計應(yīng)注意的問題

根據(jù)作者多年的實踐經(jīng)驗，認(rèn)為高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計應(yīng)注意以下幾個方面的問題：

第一，應(yīng)對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論有深入的認(rèn)識。①底部剪力法（擬靜力理論）。底部剪力法是20世紀(jì)10~40年展起來的一種理論，它在估計地震對結(jié)構(gòu)的作用時，僅假定結(jié)構(gòu)為剛性，地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。其基本思想是在靜力計算的基礎(chǔ)上，將地震作用簡化為一個慣性力系附加在研究對象上，其核心是設(shè)計地震加速度的確定問題。②陣型分解反應(yīng)普法，陣型分解反應(yīng)普法是在20世紀(jì)40~60年展起來的，它以強(qiáng)地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運(yùn)動特性的進(jìn)一步了解，以及結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ)，對地震動加速度記錄的特性進(jìn)行分析后取得的一個重要成果。其基本思想是在靜力計算的基礎(chǔ)上，將地震作用簡化為一個慣性力系附加在研究對象上，其核心是設(shè)計地震加速度的確定問題。③動力時程分析法。動力時程分析法也稱動態(tài)設(shè)計理論，是20世紀(jì)60年代逐步發(fā)展起來的抗震分析方法。用以進(jìn)行超高層建筑的抗震分析和工程抗震研究等,至80年代已成為多數(shù)國家抗震設(shè)計規(guī)范或規(guī)程的分析方法之一。它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應(yīng)，從而完成抗震設(shè)計。

第二，結(jié)構(gòu)體系布置的問題?！犊挂?guī)》3. 5. 3條對結(jié)構(gòu)體系提出了多道抗震防線的要求，對于在大震作用下結(jié)構(gòu)抗倒塌具有重要意義。一個抗震結(jié)構(gòu)體系首先應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作，其次應(yīng)具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度,有意識的建立起一系列分布的塑性屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量。

第三，要確保高層建筑結(jié)構(gòu)的整體性。結(jié)構(gòu)的整體性是保證結(jié)構(gòu)各個部分在地震作用下協(xié)調(diào)工作的重要條件，確保結(jié)構(gòu)的整體性是抗震概念設(shè)計的重要內(nèi)容。為了充分發(fā)揮各構(gòu)件的抗震能力，確保結(jié)構(gòu)的整體性，在設(shè)計的過程中應(yīng)遵循以下原則：①保證構(gòu)件間的可靠連接。提高建筑物的抗震性能，保證各個構(gòu)件充分發(fā)揮作作用，關(guān)鍵的是加強(qiáng)構(gòu)件間的連接，使之能滿足傳遞地震力時的強(qiáng)度要求和適應(yīng)地震時大變形的延性要求。②增強(qiáng)房屋的豎向剛度。在設(shè)計時，應(yīng)使結(jié)構(gòu)沿縱、橫2個方向具有足夠的整體豎向剛度，并使房屋基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的整體性，以抵抗地震時可能發(fā)生的地基不均勻沉降及地面裂隙穿過房屋時所造成的危害。③結(jié)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)性。盡量避免傳力構(gòu)件的中斷保持結(jié)構(gòu)的連續(xù)性是使結(jié)構(gòu)在地震作用時能夠保持整體的重要手段之一。

第四，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的延性。在抗震設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的延性具有與抗震承載力同等甚至更大的重要性，特別是對于大的地震作用來說，必須采取增加延性的措施，這是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計有關(guān)規(guī)定的出發(fā)點(diǎn)。因此，抗震結(jié)構(gòu)除按規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計外，還要滿足延性的要求。延性是指構(gòu)件或結(jié)構(gòu)具有承載力不降低或基本不降低的塑性變形能力的一種性能。綜合以上對于構(gòu)件和結(jié)構(gòu)延性產(chǎn)生影響的因素，可以得出延性結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則如下：①強(qiáng)剪弱彎：要使構(gòu)件抗剪承載力大于塑性鉸抗彎承載力。②強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固：要保證節(jié)點(diǎn)區(qū)和鋼筋錨固不會過早破壞，不在梁、柱、墻等構(gòu)件塑性鉸充分發(fā)揮作用前破壞。③強(qiáng)柱弱梁或強(qiáng)墻弱梁：要控制梁—柱或梁—墻的相對承載力，使塑性鉸首先在梁端出現(xiàn)，盡量避免或減少柱、墻中的塑性鉸。

第五，結(jié)構(gòu)剛度、承載力和延性要有合理的匹配。 當(dāng)結(jié)構(gòu)具有較高的抗力時，其總體延性的要求可有所降低；反之，較低的抗力需要較高的延性要求相配合。對結(jié)構(gòu)提出了“綜合抗震能力”的概念，就是要綜合考慮整個結(jié)構(gòu)的承載力和構(gòu)造等因素，來衡量結(jié)構(gòu)具有的抵抗地震作用的能力。地震時建筑物所受地震作用的大小與其動力特性密切相關(guān)，與其具有合理的剛度和承載力分布以及與之匹配的延性密切相關(guān)。但是，提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，往往是以提高工程造價及降低結(jié)構(gòu)延性指標(biāo)為代價的。要使建筑物具有很強(qiáng)的抗倒塌能力，最理想的是使結(jié)構(gòu)中的所有構(gòu)件都具有較高的延性，然而實際工程中很難做到。有選擇地提高結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件以及關(guān)鍵桿件的延性是比較經(jīng)濟(jì)有效的辦法。因此，在確定建筑結(jié)構(gòu)體系時，需要在結(jié)構(gòu)剛度、承載力及延性之間尋找一種較好的匹配關(guān)系。

4、結(jié)尾

以上內(nèi)容首先對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的原則進(jìn)行了論述，隨后對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了研究和探討，提出了高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的具體措施，表達(dá)了觀點(diǎn)和見解。但是作者深知，要切實掌握高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計，必須加深對基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和研究，并積極投入到實踐中，提高自身的理論修養(yǎng)和實踐經(jīng)驗，只有這樣才能不斷提高高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗震理論與應(yīng)用》呂西林等；科學(xué)出版社

篇7

關(guān)鍵詞：高層建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計、概念設(shè)計

一、概念設(shè)計的意義：

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容中主要包括：結(jié)構(gòu)方案設(shè)計也就是本文中提到的概念設(shè)計，結(jié)構(gòu)分析計算，施工圖設(shè)計三個階段，其中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是運(yùn)用人的思維和判斷能力，一般不經(jīng)數(shù)值計算，僅根據(jù)建筑物重要性，所在的地點(diǎn)、地質(zhì)勘探報告、場地類別、高度、層數(shù)來確定結(jié)構(gòu)的形式：如框架結(jié)構(gòu)，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)，框筒結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)，高層復(fù)雜結(jié)構(gòu)，混合結(jié)構(gòu)。

在確定結(jié)構(gòu)形式之后，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)和要求，按照或參照《高層規(guī)程》JGJ3-2002布置合理結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)體系和受力構(gòu)件，不是照搬照抄《高層規(guī)程》，盲目的布置，盲目的電算。因此，一個成功的概念設(shè)計，往往是結(jié)構(gòu)設(shè)計的既安全又合理，經(jīng)濟(jì)的必要的步驟。

在《高層規(guī)程》JGJ3-2002第1.0.5條就規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注重的概念設(shè)計，《抗震規(guī)范》GB50011-2001中第3.4.1條規(guī)定，建筑設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求，且以強(qiáng)制性條文形式出現(xiàn)，中國建筑科學(xué)研究院PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件也強(qiáng)調(diào)了電算前也要做好結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計。

二、概念設(shè)計的主要內(nèi)容：

（1）高層結(jié)構(gòu)概念設(shè)計主要內(nèi)容從構(gòu)件來分為基礎(chǔ)選型、剪力墻布置、梁柱的選型及必要尺寸的合理性，板的布置，填充墻的選擇以及建筑的細(xì)部構(gòu)件的處理等。

（2）從結(jié)構(gòu)受力體系中分為水平、堅向，地震作用。

（3）從結(jié)構(gòu)的邊接上分為基礎(chǔ)與上部構(gòu)件的連接，梁、板、柱、墻、填充墻、細(xì)部構(gòu)件的連接。結(jié)構(gòu)構(gòu)件與機(jī)電設(shè)備連接，結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身連接錨固等。

三、概念設(shè)計及運(yùn)用：

本人設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)項目較多，在實際別注重結(jié)構(gòu)的概念，現(xiàn)就某一類高層綜合樓項目概念設(shè)計的運(yùn)用加以探討，如圖1~5。

工程概況為：地下二層車庫（有設(shè)備用房）地上三十層，其中第一~三層為商業(yè)用房大空間，二十七層住宅，結(jié)構(gòu)總高度為99.0米，（不包括地下層高層）非抗震設(shè)防，建筑物高河道僅15.0米，抗浮設(shè)計水位2.0米。

（1）上部結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計

首先認(rèn)真閱讀建筑方案，在建筑方案成功之前，把結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計貫徹下去，做到平面布置簡單、規(guī)則、且足夠具有必要的承載能力，剛度和變形能力，從而減少偏心，扭轉(zhuǎn)和薄弱部位，在抗震設(shè)計中注意布置多道抗震防線。

（2）剪力墻概念設(shè)計

a、從工程實例圖2-圖4來看，該工程結(jié)構(gòu)形式確定為復(fù)雜的帶轉(zhuǎn)換層高層結(jié)構(gòu)，剪力墻布置參照《高層規(guī)程》JGJ3-2002第10.2.3條，落地剪力墻的間距L不大于20米，小于15.B=48.0米。

b、三個樓梯間及電梯間四周設(shè)計落地剪力墻且圍成筒體抵抗水平力作用。

c、住宅部分采用純剪力墻結(jié)構(gòu)體系，非落地剪力墻，經(jīng)框支梁，框肢柱遞至基礎(chǔ)，保證結(jié)構(gòu)的合理和安全性。

d、剪力墻布置沿縱橫主軸兩個方向設(shè)計，為滿足經(jīng)濟(jì)及安全的要求，最大厚度為350mm，最小厚度為200mm，砼強(qiáng)度等為C40~C30，盡量避免剛度突變和出現(xiàn)偏心受拉 ，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比re接近1.0，負(fù)一層地下室結(jié)構(gòu)頂板為嵌固時，樓層側(cè)向剛度不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。

e、剪力墻配筋：首先合理的輸入?yún)?shù)，觀察電算結(jié)果，既滿足《高層規(guī)程》的要求，也要憑借一定的經(jīng)驗是否安全，是否造成不必要的浪費(fèi)。

（3）柱概念設(shè)計

a、柱在高層建筑結(jié)構(gòu)體系中是最重要的構(gòu)件，一旦柱構(gòu)件發(fā)生破壞，后果非常嚴(yán)重，甚至整個建筑物就是危房，因此在柱設(shè)計中必須高度重視。在帶轉(zhuǎn)換層高層復(fù)雜結(jié)構(gòu)中柱分：框架柱、框肢柱、剪力墻邊緣構(gòu)件柱，按材料分為：型鋼砼柱、鋼管砼柱，高強(qiáng)度的砼柱，目前設(shè)計中高強(qiáng)度砼使用比較多，其砼強(qiáng)度一般控制在C60以下，根據(jù)施工材料的情況，C40砼強(qiáng)度使用較合理，其截面尺寸要從多方向考慮控制：高寬比不大于2.0，截面不小于400，截面不小于梁跨的1/12~1/15，柱軸為N≤fc×A×軸壓比限值，柱剪壓比要大于2等。

b、柱配筋：根據(jù)《高層規(guī)程》第6.4條，柱的配筋滿足一定的要求，從概念設(shè)計入手，避免弱柱、短柱、長柱，再加以輸入數(shù)據(jù)，電算、看結(jié)果是否安全、經(jīng)濟(jì)，否則，設(shè)計要重復(fù)以前工作。

c、強(qiáng)調(diào)柱配筋的構(gòu)造要求，其中包括連接與錨固。《高層規(guī)程》第5.11.15條，第5.1.16條文中就有明確的規(guī)定。

d、柱布置數(shù)量大小要滿足框肢柱復(fù)層承受剪力和達(dá)到底層剪力的30%，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計中“強(qiáng)柱弱梁”的內(nèi)容，對整個結(jié)構(gòu)安全很重要，還有框肢柱所承受剪力滿足無地震作用時V≤0.2fcbho。

（4）梁的概念設(shè)計

a、截面選擇：一般憑實際工作經(jīng)驗，框架梁高取（1/10~1/15）Lb，框支梁?。?/6~1/8）Lb，Lb梁跨計算跨度，跨高比，高寬比均不要大于4，框支梁最小寬度不少于400.一般框架梁寬不小于200，同時初步結(jié)算其承受剪力在無地震作用v≤0.2βcfcbho

b、梁的配筋，盡量做到優(yōu)化，既不超筋，也不少筋，適應(yīng)市場“配筋率”也不違反《高層規(guī)程》JGJ3-2002第6.3.2條，強(qiáng)制性條文，另外還要察看裂縫配筋的需求。

c、砼強(qiáng)度等級采用C25~C35與樓板相同，與柱砼強(qiáng)度等相差一級，做到既經(jīng)濟(jì)又合理便于施工。

（5）板的概念設(shè)計

a、板的截面尺寸：根據(jù)大小及使用需要確定，最厚的板為300~180cm，如轉(zhuǎn)換層樓板，嵌固層樓板，有降落的直升機(jī)的樓板，地下室底板，抗浮板等，最小厚度為100~120mm，如普通的正常使用的住宅樓板，營業(yè)廳樓板，屋面板等，同時在確定板厚尺寸驗算剛度，承載力及舒適等要求，防止剛度突變，各層樓板厚度須均衡統(tǒng)一布置。

b、樓板的開口控制：在《高層規(guī)程》第5.1.5條中，高層建筑內(nèi)力與位移計算時，可假定樓板在其自身平面內(nèi)為無限剛性，相應(yīng)設(shè)計時采取必要措施保證樓板平面內(nèi)的整體剛度，因此樓板開洞須加以控制，如洞口的大小，位置、上下對齊，平面形狀的凹凸等，否則，就不能有效傳遞水平荷截，從而對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生偏心扭轉(zhuǎn)，以致使結(jié)構(gòu)構(gòu)件梁、板、柱產(chǎn)生裂縫甚至破壞。

c、樓板的砼強(qiáng)度一般同梁設(shè)計，便于電算及施工要求。

（6）填充墻的概念設(shè)計

a、在設(shè)計時盡量采用防火，節(jié)能保溫，荷載輕的隔墻，如加氣砼。

b、保證填充墻的自身的安全穩(wěn)定性。

c、填充墻與主體結(jié)構(gòu)梁、樁、墻有可靠的柔性連接。

d、防止上下層填充墻剛度變化過大。

（7）基礎(chǔ)的概念設(shè)計

根據(jù)《高層規(guī)程》JGJ3-2002第12.1.1條，高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)綜合考慮建筑物場地的地質(zhì)狀況，上部結(jié)構(gòu)，施工條件，使用條件，確保建筑特不致發(fā)生過量的沉降，傾斜，滿足建筑物正常使用要求，目前，復(fù)雜高層建筑基礎(chǔ)有筏形，箱形，樁基礎(chǔ)三種類型，在工程實例基礎(chǔ)設(shè)計時，分析地質(zhì)狀況，地下水位高，負(fù)二層地面施工就有相當(dāng)豐富的水源流入，且抗浮設(shè)計水位不少于2.0M，墻樁荷載大，最大獨(dú)立單柱軸力N≥20000kn，采用筏形基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)施工非常困難，且基礎(chǔ)施工時間長，對開發(fā)商投入不經(jīng)濟(jì)，因此，采用了樁基礎(chǔ)，但一般樁基礎(chǔ)，如人工挖孔樁，沖孔樁，場地也不適宜，甚至無法施工，以上種種原因，在設(shè)計采用了大口徑機(jī)械旋挖樁，直徑為800~1800M，此施工設(shè)備在房屋建筑使用較少，本地城市第一次使用，《高層規(guī)程》無具體條文規(guī)定，作者設(shè)計時參照

四、結(jié)束語

篇8

根據(jù)抗震設(shè)計規(guī)范要求，建筑結(jié)構(gòu)形式的選擇宜遵循規(guī)則、對稱的基本原則，使建筑結(jié)構(gòu)的受力均勻，而且樓層不宜錯層，這都是對結(jié)構(gòu)整體全面布置的要求。多次地震災(zāi)害表明，房屋結(jié)構(gòu)外形越不規(guī)則，地震災(zāi)害所造成的影響越大，因此，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量重心不應(yīng)與整體剛度中心偏差太大，否則將會加劇地震造成的扭轉(zhuǎn)震害。所以，就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計的平面、立面整體規(guī)則對稱。

2多重抗震防線的設(shè)計

一般地震持續(xù)的時間，短則幾秒，長則十多秒，面對持續(xù)性地震的襲擊，多重的抗震防線有利于降低地震所造成的傷害，爭取人們的逃生時間。因此，多重的抗震防線設(shè)計就顯得非常重要。

2.1超靜定結(jié)構(gòu)

靜定結(jié)構(gòu)是指有一個自由度的結(jié)構(gòu)，在地震來臨時，只要有一個節(jié)點(diǎn)收到破壞或出現(xiàn)一個塑性鉸，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的倒塌，所以，抗震結(jié)構(gòu)就必須設(shè)計為超靜定結(jié)構(gòu)并設(shè)置多道的設(shè)防結(jié)構(gòu)，超靜定結(jié)構(gòu)即設(shè)計多個屈服點(diǎn)或破壞點(diǎn)。以保證在地震中，第一道設(shè)防結(jié)構(gòu)中的某個屈服點(diǎn)或破壞點(diǎn)遭到損壞只是會減少結(jié)構(gòu)的一些超靜定次數(shù)，而不至于對結(jié)構(gòu)整體造成毀滅性破壞。同時設(shè)計人員還可以通過分析思考，結(jié)構(gòu)整體在地震中，哪些部位容易受到什么形式的破壞，從而可以對癥下藥，對該部位進(jìn)行加固設(shè)計。

2.2延性結(jié)構(gòu)及構(gòu)件

延性是構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體具備承載能力不降低的塑性變形能力的一種特性。當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員可考慮延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件的采用，充分利用延性結(jié)構(gòu)的變形能力，從而使結(jié)構(gòu)體受到的地震能量進(jìn)行分散消耗。但是進(jìn)行延性結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)遵循延性構(gòu)件設(shè)計原則，即承受縱向荷載的主要構(gòu)件不應(yīng)作為主要耗能構(gòu)件。

2.3保證結(jié)構(gòu)體的整體性

結(jié)構(gòu)體本身由眾多構(gòu)件連接組合，并通過各種構(gòu)件協(xié)調(diào)工作來達(dá)到抵御地震作用的目的，若在地震作用中，結(jié)構(gòu)體喪失整體性，則各構(gòu)件的抗震作用就無法得到發(fā)揮，因此，就容易造成結(jié)構(gòu)體的整體垮塌，所以，只有在保證結(jié)構(gòu)體的整體性前提下，才能發(fā)揮各個構(gòu)件的抗震作用，保證建筑結(jié)構(gòu)體的質(zhì)量安全。所以，保證結(jié)構(gòu)體的整體性也是抗震概念設(shè)計的關(guān)鍵。

2.4抗震材料的選用

抗震材料的選擇及施工工藝和施工質(zhì)量要有有嚴(yán)格的要求，材料的性能指標(biāo)要符合規(guī)范的要求，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，如若由于特殊情況，需進(jìn)行鋼筋代換，其規(guī)格、型號必須符合規(guī)范的代換要求，對于屈服度高的鋼筋不應(yīng)代替抗震設(shè)計中的主要鋼筋。

2.5其他參考因素

結(jié)構(gòu)方案的確定也要根據(jù)建筑本身的使用功能、建筑高度、施工工藝以及材料情況進(jìn)行綜合考慮，有意識的對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計；而結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對地震的影響也要充分考慮，如結(jié)構(gòu)體內(nèi)部附屬的機(jī)電設(shè)備等，避免不合理的設(shè)計導(dǎo)致附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震發(fā)生時由于主體結(jié)構(gòu)因素造成的內(nèi)部垮塌；還要考慮由于過分關(guān)注局部抗震設(shè)計，而忽視整體的情況，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體各部位的承載力與剛度不協(xié)調(diào)的現(xiàn)

3結(jié)束語

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關(guān)鍵詞 ：結(jié)構(gòu)設(shè)計 階段設(shè)計 概念設(shè)計 常見結(jié)構(gòu)類型

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾個階段及內(nèi)容

一般來說建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)對施工資料的掌握程度大體分為以下幾個階段，結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)計算階段和施工圖設(shè)計階段，下面就一起不同階段的階段性特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1 結(jié)構(gòu)方案階段

結(jié)構(gòu)方案階段就是依據(jù)設(shè)計人員自身的工程設(shè)計經(jīng)驗，并綜合建筑方案中所提供的一些理論依據(jù)包括抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布置位置、結(jié)構(gòu)的適用性、工程地質(zhì)勘察報告、建筑物的高度和層數(shù)以及建筑所在地的類別和抗震設(shè)防烈度等一系列理論依據(jù)進(jìn)行初步整理，以確定出主要的建筑結(jié)構(gòu)型式，在此之后就要求根據(jù)所確定的結(jié)構(gòu)型式的要求和特點(diǎn)來設(shè)定承重體系和受力構(gòu)件。其具體步驟如下：

1）要看懂圖紙，明確其所表達(dá)的功能要求、自身責(zé)任以及甲方要求。

2）要根據(jù)所提供的理論材料及現(xiàn)場勘查結(jié)構(gòu)確定結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)。

3）根據(jù)建筑高度對建筑物的承重結(jié)構(gòu)與抗側(cè)體系進(jìn)行定位，初步進(jìn)行承重體系和受力構(gòu)件的布置。

4）根據(jù)設(shè)計的不同戶型確定相應(yīng)的施工形式

5）參照對已有技術(shù)的評定，適當(dāng)選擇新技術(shù)的選用。

6）確定以及檢驗施工方案的正確性，并在施工過程中與其他單位分工合作，遇到問題協(xié)商處理。

7）最終確定所選結(jié)構(gòu)型式。

1.2 結(jié)構(gòu)計算階段

過程計算結(jié)果的準(zhǔn)確性直接決定建筑物是否符合規(guī)定要求和能否通過最終的核實審查。目前計算科目數(shù)量大、計算結(jié)果高要求的準(zhǔn)確性增加了設(shè)計人員的工作量，隨著越來越多的施工計算程序軟件的應(yīng)用，在很大程度上保證了正常的施工進(jìn)度，同時其方便快捷性也未施工質(zhì)量做出了保障。施工計算階段具體的內(nèi)容如下。

載荷的試算

載荷的計算包括外部載荷計算和內(nèi)部載荷計算。內(nèi)部載荷包括裝修載荷、自重載荷等，而外部載荷包括地震載荷、施工載荷、風(fēng)載荷等外部條件。對于上述的載荷計算要根據(jù)規(guī)范要求采用不同的組合值系數(shù)在不同的工作狀況下進(jìn)行相應(yīng)的組合計算。

構(gòu)件的計算

構(gòu)件的計算要求根據(jù)計算出來的載荷值以及構(gòu)造施工具體的措施要求，通過使用明確的規(guī)定要求和施工計算手冊所提供的計算方法確定構(gòu)件的截面。

內(nèi)力的計算

根據(jù)已確定的載荷值和構(gòu)件的截面來進(jìn)行內(nèi)力計算，包括剪力、扭矩、拉力、彎矩等一系列參數(shù)的計算，期計算結(jié)果要求較高。

構(gòu)件的計算

根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和規(guī)范對構(gòu)件的要求和限制來進(jìn)一步確定結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)定要求，如果符合則進(jìn)行下一步施工，如不符合則要調(diào)整構(gòu)件的截面或者布置知道符合規(guī)定要求為止。

1.3 施工圖設(shè)計階段

施工圖紙的設(shè)計是對以上兩個階段成果的一個集中展示，對已確定的結(jié)構(gòu)類型根據(jù)相關(guān)規(guī)定以及對所計算出來的結(jié)果在圖紙上進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置安排，同時要對不符合施工要求的構(gòu)件尺寸進(jìn)行調(diào)整替換，在計算階段無法體現(xiàn)的要進(jìn)行補(bǔ)充計算，所有的一切包括地下構(gòu)造、水池、預(yù)埋件、各種地下管道、管道井閥門等都要在圖紙上顯示出來，這就要求圖紙設(shè)計人員具有較高的職業(yè)操作水平。設(shè)計圖紙工作要盡可能的要求完善，不然無法對施工起到一個好的指引作用;圖紙設(shè)計工作要盡可能準(zhǔn)確，避免施工過程中出現(xiàn)施工沖撞。

2 幾種常見結(jié)構(gòu)類型比較

隨著新型建筑材料的發(fā)展與應(yīng)用，其對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計選型的影響也越來越大，目前在高層建筑施工中最常用的一般為剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)兩種，下面就對其各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

2.1 剪力墻結(jié)構(gòu)

這里所說的剪力墻結(jié)構(gòu)是指一般來說的傳統(tǒng)的剪力墻結(jié)構(gòu)，是一種全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)其受力特點(diǎn)分為承重墻和剪力墻，其中承重墻是以承受豎向載荷，而剪力墻主要承受橫向（水平）載荷為主。因為由地震作用產(chǎn)生的為水平載荷故而剪力墻結(jié)構(gòu)又被稱為抗震墻。根據(jù)其設(shè)計結(jié)構(gòu)材料的不同剪力墻結(jié)構(gòu)由可劃分為鋼板剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻等幾種不同類型。在一般的高層住宅、建筑物中，常常根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)剛性大和整體性好等特點(diǎn)用來作為分隔墻來進(jìn)行隔間使用。這種由剪力墻結(jié)構(gòu)做成的隔板與承重墻合為一體不僅美觀大方而且經(jīng)濟(jì)實惠也方便安裝，因此越來越多的在現(xiàn)代裝修建筑行業(yè)應(yīng)用。介紹完有點(diǎn)我們現(xiàn)在了解一下它的缺點(diǎn)，其主要缺點(diǎn)主要由以下幾點(diǎn)：

剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度大，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時產(chǎn)生較大的地震反應(yīng)，因此必須增加其基礎(chǔ)費(fèi)用的使用，以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

由于剪力墻結(jié)構(gòu)砼墻體的應(yīng)用較多導(dǎo)致其建筑物整體質(zhì)量增加，這也會引起較大地震反應(yīng)。

剪力墻結(jié)構(gòu)中墻肢軸壓較低，這就導(dǎo)致其在承受橫向載荷是不能很好地發(fā)揮其載荷能力，引起安全故障隱患，這是我們在施工中不想看到的。

剪力墻結(jié)構(gòu)墻體中大多為構(gòu)造配筋，通過使用很少的鋼筋達(dá)到支撐的作用，這就使得其穩(wěn)定性較差，延展性不強(qiáng)。

2.2 框架―剪力墻結(jié)構(gòu)

框架―剪力墻結(jié)構(gòu)簡稱框剪結(jié)構(gòu)，這是一種將框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合產(chǎn)生的新型建筑結(jié)構(gòu)，其既包括了剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大安裝方便等特點(diǎn)又涵括了框架結(jié)構(gòu)良好的抗側(cè)性能以及提供較大的使用空間等特點(diǎn)，是一種不可多得現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)類型，因此已被廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中。在受力特點(diǎn)上其絕大部分橫向載荷由剪力墻承受，而其豎向載荷由框架結(jié)構(gòu)承受并且在剪力墻的幫助下合理的分配樓層剪力，這樣的分工合作大大增加了其抗震穩(wěn)定度，保證了建筑物的安全。其缺點(diǎn)也是顯而易見的，這樣的結(jié)構(gòu)所需的鋼筋水泥的數(shù)量大，增加了施工費(fèi)用，同時由于框架柱尺寸大在實際中往往占用較大空間，這給空間布置增加了難度。

概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

隨著我國科技的高速發(fā)展，概念設(shè)計理論的產(chǎn)生順應(yīng)了時代的發(fā)展。將概念設(shè)計應(yīng)用到建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計中促進(jìn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的思維創(chuàng)造性，有效地提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，高效的推動了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)的科學(xué)發(fā)展，保證了行業(yè)的先進(jìn)性與前瞻性。所謂概念設(shè)計就是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在不經(jīng)過數(shù)值計算的前提下運(yùn)用其工作經(jīng)驗與清晰地結(jié)構(gòu)概念，依據(jù)建筑物整體結(jié)構(gòu)體系與其分體系之間的力學(xué)理論關(guān)系、設(shè)計施工經(jīng)驗和一些基本設(shè)計原則對已設(shè)計的機(jī)構(gòu)和所得的計算結(jié)果進(jìn)行分析，找出其中存在的差異并對設(shè)計的結(jié)構(gòu)盡興改造設(shè)計使其達(dá)到建筑施工標(biāo)準(zhǔn)。我國目前采用的計算理論處于概率狀態(tài)理論階段，概念設(shè)計思想的應(yīng)用大大彌補(bǔ)了結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和計算理論的不足，打破了傳統(tǒng)設(shè)計中一成不變的死教條死規(guī)矩，發(fā)揮了工程師及人員的創(chuàng)新理念。概念設(shè)計式結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心與靈魂，它代表了一個全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計時代的產(chǎn)生統(tǒng)領(lǐng)了結(jié)構(gòu)設(shè)計的全方位全過程。通過 概念設(shè)計的應(yīng)用使設(shè)計師能夠更好更全面的把握結(jié)構(gòu)設(shè)計的各項指標(biāo)，作出科學(xué)合理的判斷，充分發(fā)揮了設(shè)計工程師在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主體領(lǐng)導(dǎo)地位。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 崔艷秋. 房屋建筑學(xué). 中國電力出版社，2008.

篇10

關(guān)鍵詞：概念結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)用原則

Abstract: the building is built on the three dimensional spatial structure of space on the basis of, the structure the complexity of the importance of structure design. Each component architecture formed by the way the power played a role at the same time, they also to their own unique personality characteristics exist in the whole building structure. Therefore, in the design and construction of structure, not only to use computer guarantee structure design of the smart, but also pay attention to the concept design according to the empirical to perfect the construction structure, fully realize the integrity of the design of the building structure. This paper analyzes the concept of structure in the importance of building structure design, and discussed the concept of structure design of the building structure in the application principles.

Keywords: concept structure, building structure design,application of the principle

中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

0引言

近年來，房地產(chǎn)行業(yè)的蓬勃發(fā)展帶動了建筑工業(yè)快速發(fā)展，各種新材料、新體系、新工藝不斷的被開發(fā)出來，使得各種結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新組合也成為了可能，概念設(shè)計這一新的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念受到了被越來越多的結(jié)構(gòu)工程師的關(guān)注。然而，在近些年的高校教學(xué)的概念設(shè)計課程中，教師過分的強(qiáng)調(diào)了分體系和單獨(dú)構(gòu)件的力學(xué)概念的重要性，并且以計算機(jī)作為主要的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)方式，使得學(xué)生對計算機(jī)的依賴性較大，整體綜合運(yùn)用能力普遍較差，結(jié)構(gòu)體系概念越來越淡化，這就使得當(dāng)前的建筑工程師對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計理念意識較弱。針對這個問題，本文探討了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性，并根據(jù)實際的案例分析了概念設(shè)計的應(yīng)用形式，旨在進(jìn)一步提高建筑工程師中概念設(shè)計意識。

1結(jié)構(gòu)概念在建筑設(shè)計中作用

隨著我過政府對基礎(chǔ)設(shè)計建設(shè)的越來越重視以及人們認(rèn)知能力和欣賞水平的提高，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求，不僅僅要求建筑的性能能滿足日常是使用需求，而且還要達(dá)到一定的美觀效果。概念設(shè)計有效的打破了傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中低效、守舊的模式，體現(xiàn)了當(dāng)代設(shè)計的新發(fā)展趨勢，能幫助筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師站在更高的角度實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計。

1.1體現(xiàn)出人的設(shè)計理念

受傳統(tǒng)設(shè)計觀念的影響，當(dāng)期建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中守舊思想比較普遍，相應(yīng)的建筑產(chǎn)品缺乏創(chuàng)新意識。概念設(shè)計能增加建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中創(chuàng)意性，使建筑設(shè)計風(fēng)格更符合實際情況，增加建筑產(chǎn)品的藝術(shù)內(nèi)含。當(dāng)期的很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)工程設(shè)計師都對概念設(shè)計一定的了解，但缺乏實際的應(yīng)用經(jīng)驗，導(dǎo)致只能概念設(shè)計限定在大原則下應(yīng)用，限制了了概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（如結(jié)構(gòu)布置、確定結(jié)構(gòu)方案）中的擴(kuò)展。近年來，計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計的準(zhǔn)確性，但計算機(jī)技術(shù)只能作為一種輔助技術(shù)，不能體現(xiàn)出建筑中的人性化設(shè)計。概念設(shè)計有效的解決了這個問題，它能在結(jié)構(gòu)設(shè)計中反應(yīng)出人的設(shè)計理念。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要理性的應(yīng)用計算機(jī)，要通過概念設(shè)計來滿足出人們的生理和心理需求。

1.2實用性較強(qiáng)

在剛開始設(shè)計建筑建構(gòu)方案時，計算機(jī)是無法替代概念設(shè)計來實現(xiàn)某些設(shè)計環(huán)節(jié)的。結(jié)構(gòu)設(shè)計師充分利用以往的設(shè)計經(jīng)驗，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的可行性進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，再結(jié)合工程設(shè)計的整體理念對設(shè)計方案中的一些問題進(jìn)行修正，使最終的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更加完善化。利用計算機(jī)能可以使得設(shè)計中的數(shù)據(jù)計算結(jié)果更加準(zhǔn)確，但并不代表該數(shù)據(jù)就合理，不能分別出實用性的大小。概念設(shè)計正好彌補(bǔ)了結(jié)構(gòu)設(shè)計在規(guī)范化的計算機(jī)應(yīng)用中的諸多弊端。建筑物具有三維立體的空間結(jié)構(gòu)，僅僅依靠計算機(jī)所計算出來的數(shù)據(jù)結(jié)果是滿足不了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求的，要把人的思想同以往的設(shè)計經(jīng)驗和建筑施工的實際情況實行理想的融合，做到具體問題具體分析，利用概念設(shè)計針對性的解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實際問題。

2 結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用原則

2.1合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

結(jié)構(gòu)工程師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要考慮構(gòu)建整個方案的基礎(chǔ)階段，在這一階段通過對地理環(huán)境、施工條件等綜合分析后，選擇最合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。結(jié)構(gòu)方案是否合理是決定建筑產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。

2.2優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)體系

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)體系是整個設(shè)計的靈魂，結(jié)構(gòu)工程師要通過設(shè)計將建筑的結(jié)構(gòu)清晰的、完整的預(yù)先展現(xiàn)出來。建筑中的每個構(gòu)件既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，各個構(gòu)件之間不能單獨(dú)的發(fā)揮出其作用，通過組接后才體現(xiàn)建筑實體的具象涵義和建筑結(jié)構(gòu)價值。因此，在對建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計時，要將所有的構(gòu)件看成一個有機(jī)的整體，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)體系，充分發(fā)揮出每個構(gòu)件的價值。

2.3選擇合適的計算簡圖

計算簡圖是結(jié)構(gòu)設(shè)計中數(shù)據(jù)來源的基礎(chǔ)，它能為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑工程施工提高較高的保障，結(jié)構(gòu)計算越精確、合理，就有可能在將來的施工中節(jié)約大量量的施工成本。因此，在選擇時，要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的具體要求，選擇那些表達(dá)明確、設(shè)計合理、效益高的計算結(jié)構(gòu)簡圖，要能夠確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性和可行性。