景观工程中结构概念设计的重要性

陈书意

【摘 要】 结合工程实例分析了园林景观工程中结构设计的重要性，通过结构的概念设计来指导景观工程结构设计。

【关键词】 园林景观；结构；概念设计

2011年，温州市中心城区人均公园绿地面积为6.04平方米，绿地覆盖率为21.89%。按照《温州市国家城市建设总体规划（2011-2020）》，到2015年，人均公园绿地提高到13平方，绿化覆盖率提高到40%；到2020年，人均公园绿地面积提高到17.31%，绿地覆盖率提高到60%以上。为温州市民勾勒了一幅“出门见绿”的“享绿图”。

按照这个目标，温州市要规划建设15个城郊森林公园，主要利用城市周边现有的的大型山体和水体进行设置，主要包括五磊山森林公园、牛山公园、黄石山公园等等。还将规划建设10个市级综合公园，包括杨府山公园、白鹿洲公园、三垟湿地公园等等。另外，温州市还将规划建设35个区级综合公园、4个带状公园、13个专类公园和社区公园。

以上数据来看，景观设计越来越得到重视，它不仅能美化城市，更能放松心灵。因此，景观工程中，除细节的美观上需要用心外，结构安全的的概念把握更需重视。景观工程虽然单体较小但是造型复杂、形状各异，在结构计算和结构设计方面存在一定的难度，计算软件往往难于应付，这就要求结构设计人员把握几个重要的结构设计基本规定要点，简化模型，通过结构的概念设计来指导景观工程结构设计。

概念设计的宗旨就是在特定的空间形式、功能和地理环境条件下，以结构工程师自身确定的理想承载力、刚度和延性为主导目标，用整体构思来设计各部分有机相连的结构总体系，并能有意识利用和发挥结构总体系和主要分体系、以及分体系与构件之间的最佳受力特征与协调关系。

以下就通过结构设计基本规定的几个要点，结合工程实例分析结构概念设计在景观工程中的应用。

1、合理的结构体系调整

建筑结构是水平结构分体系---楼盖体系和竖向结构体系---墙、柱等组成总结构体系。结构的竖向和水平布置宜使结构具有合理的刚度和承载力分布，避免因刚度和承载力局部突变或者结构扭转效应而形成薄弱部位。

水平结构体系一般由板、梁、网架组成，如板-梁结构体系和网架体系。水平结构体系也称为楼（屋）盖体系。其作用为：（1）在竖向方向，他通过构件的弯曲变形承受楼面或屋面的竖向荷载，并把它传递给竖向承重体系；（2）在水平方向，它起隔板作用，并保持竖向结构的稳定。

竖向结构体系一般由柱、墙、筒体组成，如框架体系、墙体系和井筒体系等。其作用为：（1）在竖直方向，承受水平基础体系；（2）在水平方向，抵抗水平作用力，如风荷载、地震作用等，并把它传给基础体系。

景观工程中经常见到些不完整的框架，结构体系过于简单，但是跨度却很大。

比如单跨景观桥，单跨亲水平台，单跨休息亭等等。按常规简支模型进行受力分析，跨中弯距和變形很大，需要通过增加构件尺寸来达到计算要求，这与景观工程中要求的美观轻薄相冲突。这时候就需要调整结构体系，把梁或者板往桥墩或者柱墩以外延伸一小段，使简支模型调整为伸臂模型，这样跨中的弯距和变形就会调整为最小。

2、不规则的结构模型调整

结构平面形状宜简单、规则，质量、刚度和承载力分布宜均匀。不应采用严重不规则的平面布置。

平面布置宜符合下列规定：

（1）平面宜简单、规则、对称，减少偏心；

（2）平面长度不宜过长，L/B宜≤6（6、7度）；

（3）建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。

景观工程中常见不规则的结构布置，L/B≥6，并且不对称。比如景观长廊，景观墙等，结构刚度不对称，在地震作用下容易产生扭转，按常规的建模计算，周期比肯定过不去。这时候就需要设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单位，并在防震缝处加强构造和连接，并且在基础设计中，通过加大基础Y方向尺寸来加强整体的刚度。

3、加强构造措施

景观工程相对建筑工程，在承载力和延长性方面会差些，这就需要结构设计人员在景观允许的情况下加强结构体系中的构造措施，加于安全保障。

一般是柱的震害重于梁，柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱，为此采取了一系列措施。把框架设计成延性框架，遵守强柱、强节点、强锚固，避免短柱、加强角柱，框架沿高度不宜突变，避免出现薄弱层，控制最小配筋率，限制配筋最小直径。构造上采取受力筋锚固适当加长，节点处箍筋适当加密等措施。还有加强木制及其他材料的构件与混凝土构件的连接。？

下图这个景观构架不是一个合理的受力结构，其外挑的受力悬臂形成一个很大的倾覆弯距由柱子传到基础，如果没有处理好，很容易引起整体倾覆的可能。

通过受力分析，正确评判结构的不利因素，采取有利的加强措施。比如提高柱子的刚度（尺寸加大，箍筋加密），加深基础的埋深，或者在柱子上增加斜支撑等等构造措施。

4、结束语

景观结构工程师不仅要遵守结构设计的基本规定，而且要将结构的概念设计应用到景观工程设计中来。通过结构整体概念设计和局部的构造措施来实现景观工程要求的即安全又美观的目标。相信，通过景观设计师的努力，不久的将来，温州的“享绿图”会更加生动美丽，温州人民会更加幸福安康！

参考文献

[1] 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）

[2] 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

[3] 李国胜 多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造 中国建筑工业出版社

[4] （美）林同炎，（美）斯多台斯伯利 结构概念和体系 中国建筑工业出版社

[5] 罗福午，张惠英，杨军建筑结构概念设计及案例 清华大学出版社