结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析

江涛

（江西省建筑设计研究总院）

结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析

江涛

（江西省建筑设计研究总院）

随着经济水平的快速发展，传统的建筑结构设计逐渐遭到淘汰，人们对结构概念设计的要求也越来越高。计算机软件的改革与发展，给工程建筑师的工作带来了便利，大大地提高了工作效率，提高了结构设计师的工作质量。本文主要从结构概念设计在建筑结构设计中的作用进行分析。

结构概念设计；建筑结构设计；分析

0.引言

结构概念设计的整个内容始终是围绕抗震性能来展开，从而来保证结构设计具有良好的抗震性能。它要求在建筑空间和结构体系上能够达到性能与效益的协调统一，多采用横向思维来对建筑结构进行思考，设计的内容更侧重于现实实践，并对人力、资源和时空进行多方位的考虑，追求创新精神，要求以往的设计要做到更快更好更省。从以上观点来谈，分析结构概念设计度未来建筑结构设计的发展具有重要的积极意义，通过对其作用的有效分析，以此确保它能够更有效地为建筑结构设计作出更大的贡献。

1.结构概念设计

结构概念设计是对一个有能力希望结构设计方案更加完善的建筑工程师来说，这是一个不容忽视的设计要素。工程师通过对构件与结构、结构与建筑的作用关系来进行分析，从而来把握建筑结构整体布局，采取有效措施来增强结构细部的抗震性能，采用估算的手段，迅速对结构体系进行建构思考，对比分析，然后作出正确的选择，选取一套最佳的设计方案，避免建筑工程实施期间遇到不必要的困难，增添建筑成本，影响建筑结构性能。优秀的建筑工程师会十分重视结构概念设计，并在其对建筑结构设计的不断追寻和经验积累的过程中，其能力也会上升到一个层次，其建筑结构设计方案也会更加完善。

2.结构概念设计在建筑结构设计中的运用

2.1 在基础设计中的运用

根据建筑的构建模式不同，结构设计人员通过对地基结构的分析，会采用桩基基础、筏基基础和箱型基础等。为了增强建筑的抗震性能，确保建筑能够与周边的作用物相互合作，保证建筑物的承重能力能够平均地分散给地基，从而使地基不因受重不均匀而发生塌陷，这时候往往采用箱型基础；但是，当建筑物的上部需要承受的重力远远大于地基要承受的重力时，会采用筏基基础，来有效地转移建筑物上部的重力，增加地基的受重能力，防止地基因受重不均发生不同程度上的坍塌[1]。

2.2 在高层建筑中的运用

在高层建筑中的运用时，建筑工程师不仅要考虑到建筑结构的抗震性能，还要考虑风压作用。建筑物的平面结构设计要追求简单，且还要有强有力的抗侧体系，要选择风压较小的平面来进行施工，还要对建筑周边的环境进行分析，分析风压情况，周边建筑物的风压布局会给建筑物带来怎样的影响，应该要采取怎样的措施方案来避免可能会出现的损害，从而增强建筑物的抗震抗压能力，以及竖向的负重能力。

3.结构概念设计在建筑结构设计中的作用

3.1有利于建筑场地的选择

建筑场地的选择能够直接对建筑物的性能产生影响。建筑场地的选择是建筑设计方案的关键环节，对整个结构设计产生重要的作用，对建筑场地的选择要多加分析思考。建筑场地的选择主要从建筑物的防火间距、防护间距、日照间距、是否能够有效远离噪音、光线如何以及对地形地貌分析等几个方面来进行。对于建筑场地的选择，要对其地形地貌是否能够有效地抗震作为选地的重要依据，要尽量选择远离那些不利于抗震的建筑用地。对于那些实在无法避免的，要对其及时采取措施，来规避地震产生的危害，或者将这些危害损失减少到最小。

3.2 有利于提高工作效率，促进经济发展

结构概念设计越来越受到建筑工程师的重视，对建筑结构设计作出的贡献越来越大。随着经济的发展，人们物质生活水平的不断提高，对建筑结构设计性能和美观的要求也就越来越高。结构概念设计采用先进的软件技术，通过对环保、性能高且质地轻的建筑质材的研究，不断地提升建筑构件的质量，充分地发挥建筑工程师的创新能力，打破传统过时的设计理念，追求建筑结构设计的安全、美观和性能高，从而增加了建筑的经济效益，大大提高建筑工程师的工作效率和建筑施工的工作质量，进一步地经济发展起到了推动作用[2]。

3.3 合理地选择建筑基础，结构规则，追求建筑主体的对称性

建筑基础的选择通常都是在建筑场地选择完成后进行的，对不同的建筑物会选择不同的建筑基础，建筑基础主要包括桩基基础、筏基基础以及箱型基础三种。建筑基础的选择依据主要是根据建筑物的上部结构、承受重力的程度、地基的载重力以及地下水地下室的情况来进行选择的。对于高层建筑的深埋程度要求比较高，应该采用桩地基，因为桩地基通用于地质松软的建筑物，对高层建筑的负载承受能力比较强[3]。箱型基础能够巧妙地将上部承重力分散地转移到下部地基中，以保证建筑的整体刚度刚好，建筑物内部的结构都得到坚固，能够有效地避免建筑物的地基因为受力不均造成的塌陷。筏型地基适用于建筑物上部负重要求高，地基承受能力比较弱的建筑物，能够最大化地将上部地基的承重力进行分散，进而避免地基因过度承重造成的坍塌沉降。建筑结构规则的选择必须科学合理，这样才能保证建筑工作实施的工作稳定进行，以此来减少时间和耗材成本。建筑主体对称性主要是追求建筑内部结构的对称性以及抗侧主体结构的对称，它可以通过对结构钢心、物质心以及平面形心的相似接近性来进行调整，以此来确保建筑主体的对称性。

3.4 提高建筑物的抗震抗压性能，更具有创新性

对于一个科学合理的建筑物的最基本评价标准就是该建筑能否有效地进行抗压抗震，其抗压抗震性能是否良好[4]。结构概念设计能够在设计时重视对抗震抗压的性能路线设计，采用多道抗震线来避免地震时造成的损害，并把这些损失降到最小值。在地震发生时，采用赘余杠杆来消耗的地震的震动能量，以此来实现地震的震动状态能够自然地向稳定状态过渡。传统的结构设计工程师依旧采用常规的设计理念来对建筑物进行设计，设计方案缺乏新意，造成方案不能满足时代发展的需求，老式过时。通过结构概念设计，工程师使用自己丰富的设计经验，结合时代发展的需要，增添个人先进的设计理念思想，使建筑结构设计成品体现创新精神。

4.结语

结构概念设计能够有效地弥补结构设计人员在进行结构设计时过度依赖计算机软件估算的缺陷，能够有效地避免设计过程仅单凭计算来实现的误区。结构概念设计通过对设计过程中出现的问题作出分析，根据设计人员思维方式的转变和以往工作经验的累积来对结构体系作出合理科学调整，从整体的布局方向出发来确定建筑结构的布置以及对其建筑结构的抗震性能进行优化。

[1]戴国莹.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题[J].建筑结构,2014,45(13)：18-22

[2]游晋华.高层结构抗震中的概念设计[J].山西建筑，2013,13(08)：45-46

[3]韦润忠.建筑结构设计中的概念设计和经验[J].科技资讯，2013,15(23)：78-80

[4]高立人.结构设计的新思路概念设计[J].工业建筑，2014,33(12)：123-126

TU7

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1007-6344（2015）08-0108-01