建筑結構概念設計范文

導語：如何才能寫好一篇建筑結構概念設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：建筑結構；概念設計

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：

概念設計與結構措施在建筑結構設計中起到了非常重要的作用，因此應當加強重視和設計理念創新，只有這樣才能提高設計質量，才能確保我國建設事業的可持續發展。本文主要對概念設計、結構措施以及二者在實踐中的應用進行了分析，希望大家可以給出更科學、更合理的建議與意見，同時也希望業界人士能夠積極地參與到其中，為保障我國建筑事業的快速發展做出更多的貢獻。對于建筑工程而言，概念設計與結構措施在整個工程項目結構設計中發揮著非常重要的作用，同時概念設計、結構措施的實際應用情況，也體現出了工程師在建筑結構設計領域的專業水準。工程師可以將整體概念納入到結構總體設計之中，對結構之間以及結構與構件之間的關系進行合理的優化，從而使概念設計與結構措施可用以有效解決當前結構不可算等問題。因此，在當前的形勢下，加強對建筑結構設計中的概念設計與結構措施研究，具有非常重大的現實意義。

1 概念設計

1.1 概念設計問題。所謂概念設計，主要是指不經過數值運算，尤其是在難以精確分析、未在設計規范之中予以明確的情況下，綜合結構體系、分析體系破壞機理以及力學關系，從宏觀上對建筑結構進行合理的設計。一般而言，概念設計是從建筑結構設計方案的總體著手，合理處理結構設計中的常見問題，比如構件延性及其力學分布等問題。 概念設計在結構設計中非常的重要，概念設計的合理應用，既可以豐富工程師的經驗，又可以使設計理念、效果得以有效的完善和改進。建筑結構實際設計過程中，很多設計人員將設計納入規范、設計手冊范圍之中，對于新技術領域中的挑戰不敢接受，因此可以看出創新精神依然比較匱乏，結構設計理念依然比較陳舊，缺乏突破、創新。然而，結構設計理論中通常會出現一些計算和現實難以相符的問題，或者結構構件設計無法進行計算，此時便需要將概念設計與結構措施有效的結合，以此來優化建筑結構設計。對于結構工程師而言，應當綜合自身的理論概念，選擇其中最為經濟實用、安全可靠一種設計方案。

1.2 結構概念設計。實踐中，為確保建筑結構自身的安全性與可靠性，增強其抗震性能，建筑結構概念設計中所用到的措施應當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，以提高建筑結構自身的穩定性，尤其要避開不利的地段；對實踐中存在著的各種結構構件進行優化，并盡可能多地設置一些抗震防線，從而使抗震防線能夠在地震往復作用之下不斷增加其抗震性能；在提高建筑結構抗側移強度時，還應當有選擇的不斷提高其中一些較為重要的構件自身的延性，從而使建筑結構能夠具備一定的剛度，合理的分布其承載力，加強建筑結構自身的抗震性能；同時，應當確保抗震構造連接和經計算所得的節點連接質量，保證建筑結構自身的整體性；在此過程中，應當確保建筑結構平面、立面的布置與概念設計之要求相一致，避免不規則方案的應用；同時，還要堅決拋開常規的設計計算方法，合理地運用設計經驗，采用概念與實際問題相結合的方法對其進行綜合的計算與分析。

2 概念設計與結構措施的有效應用

基于以上對概念設計與結構概念設計相關問題的分析，筆者認為在建筑結構設計過程中，應當有效地將概念設計與結構措施有效地結合在一起應用，這樣才能體現其效果。

2.1 概念設計與結構措施的協同，主要體現于基礎實施與建筑上部結構之間的關系方面，即在設計過程中須將基礎設施與建筑上部結構視為整體，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過程中，尤其是磚混結構施工建設時，一定要嚴格依靠圈梁、構造柱的上部結構與建筑地基有效地連接成整體，進而確保工程結構的穩固性；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，確保建筑結構自身的整體穩固性。

2.2 概念設計與結構措施的協同還體現在很多的方面，比如當建筑結構受力時，各構件均達到比較高的應力水平，特別是高層建筑結構設計過程中，應當盡可能地避免短柱、層次間的橫梁結構差異等現象。近年來，隨著建筑結構的高度、層數的不斷增高和加大，豎向、水平載荷也將增大建筑底部層次之間的承受自重，進而導致建筑結構底層短柱不斷出現。實踐中，為有效避免這一現象的出現，可對其中的大截面柱進行施工操作，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之比，節省建筑空間。同時，長短梁通常會出現在同一個框架之中，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，導致梁端正彎矩鋼筋超筋，因此該種結構設計完全與協同工作之要求不相符，而且還會提高結構造價。

針對上述問題，在建筑結構尤其是高層建筑結構設計時，應該不斷加大梁、樓層自身的剛度，從而使柱可以承受更大的彎矩；水平方向上應當確保慣性矩相等，這樣可以防范同方向上強度過大現象的出現。高層建筑結構設計過程中，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 概念設計與結構措施的協同，材料利用率控制。協同設計的目的在于充分的利用材料，在建筑工程項目結構設計過程中，施工材料的利用情況顯得非常的重要，利用率越高，其協同程度就會越高。從建筑結構的整體優化上來看，確保建筑結構性能最好的一種方案并非是材料利用率最高的一種方案，然這并不影響在結構設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，建筑結構設計過程中的節能策略落實非常重要，可以有效確保資源合理利用、可持續發展戰略的全面實施，即通過花最少的錢，完成最科學合理的建筑結構設計。這一要求從梁類構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件，它的材料利用率很低。比如，靠近中和軸的材料應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，其大部分區段即便應用的拉壓邊緣的應力，同樣非常的低；根據梁的特點，可對其進行結構概念分析，梁截面具有應力梯度變化，材料為軸心受力時其利用率才會增大。基于此，當前結構設計過程中可將平面桁架當作最重要的梁體應用，平面桁架則可作為掏空梁，即梁內多余的角料、邊料等全部去除，不僅經濟實惠，而且重也大大降低。

3 結束語

近年來，隨著社會經濟的快速發展和城市化建設進程的不斷加快，建筑行業的發展可謂突飛猛進，作為當前建筑設計中一項非常重要的部分，建筑結構設計對建筑結構自身的承載能力、安全性以及造價和美觀度等，都會產生非常大的影響。建筑結構設計中，工程師的任務在于如何在規定的建筑空間范圍之內進行整體結構方案設計，因此概念設計是建筑結構設計的指導思想。

參考文獻：

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關鍵詞：建筑結構；概念設計；結構措施

1、概念設計的定義分析

概念設計主要是針對客戶的需求進行數學計算分析從而促使產品的產生。其就是從概念到產品的過程。概念設計的過程經歷了從抽象到具體、從模糊到清晰、從粗略到簡單的過程。在概念設計實行的過程中，需要選用建筑結構，并且對結構進行分析，實施計算，之后這些內容貫穿于整個建筑結構的設計當中，在這一過程中，設計人員需要找出概念設計存在的問題，然后結合自身的設計經驗以及當前設計的實際環境有針對性的進行概念設計，構建良好的建筑結構設計方案，使得概念設計滿足和建筑結構設計的具體要求相吻合。

2、建筑結構設計中概念設計的原則

2.1、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。

2.2、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。

2.3、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。

2.4、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。

3、建筑結構設計中的概念設計應用

3.1、在計算機分析中應用概念設計

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

3.2、在基礎設計中應用概念設計

無論是傳統的基礎設計還是融入概念化的基礎設計都需要對施工現場的實際情況特別是地質地形以及施工條件等方面進行全面的考量，從而才能夠確保基礎設計的有效性。所以在運用概念設計進行基礎設計的時候也要確保對施工工程的全面了解最終進行以概念設計為基礎的建筑結構基礎設計。筏型基礎、箱形基礎是概念設計中經常用到的基礎形式。在箱形基礎運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行分散，保證建筑工程的安全性與穩定性。筏型基礎的地基可以將地基荷載分散到上部結構中從而減少地基的壓力從而避免地基沉降現象的發生，對建筑物的整體安全性能都有較大的加固作用。

3.3、在抗震設計中應用概念設計

建筑物在建設過程中為避免造成安全事故的發生通常都會對抗震設計方面有嚴格的要求。在建筑物的穩定性方面計算機分析結果雖然能達到一定程度的效果但還是無法完全達到良好的抗震性能。所以為了進一步加強建筑物的穩固性我國設計人員對其融入了概念設計的應用，從而達到較高的抗震效果。3.4、在高層結構設計中的應用眾所周知高層建筑結構側移現象是設計中的重難點，因此很多設計師在設計的過程中都會考慮運用相應的抗側力體系來減輕水平負荷從而達到建筑物的穩定性能。概念設計的應用更能夠在較大程度上加強設計效果，達到預期建設目標。除此之外建筑建設過程中要對周圍的布局、結構以及整體的協調性進行綜合的考慮，最大程度保證設計效果。同時還需要對建筑物的風壓布局所造成的影響進行綜合的考量，以此提高整體建筑設計水平，更大程度加強我國建筑行業的發展。

4、結構設計主要措施

4.1、建筑場地選擇

建筑物沉降坍塌、滑坡等現象發生的原因除了地震外還跟建筑現場的地質狀況有關。因此建筑場地的選擇對抗震設計有直接的影響。所以為了能夠達到加強的抗震效果保證居民用戶的自身以及財產安全，設計人員應該選擇穩固的地形進行建筑物的選址設計，確保建筑物的穩固性。

4.2、結構材料選擇

混凝土即是現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度能夠確保構件塑性鉸區延性能力的發揮。同時高強度的混凝土還可以通過減小自重和材料消耗來達到減小柱截面尺寸的目標，從而達到預期的建筑功能目標。

4.3、協同工作

所謂的協同工作是指將建筑物的基礎與上部結構視為一個整體，使其達到整體的協同性。著同樣也血藥借助概念設計的理念以達到更高的建設目標。同時還應該注意建筑結構的協調性在受力的時候可以保證受力程度的均勻性，從而保證了建筑構件的耐久性，加大建筑物的使用壽命。由此可見，概念設計與結構措施在建筑結構設計中占有中要的作用，其不僅能夠全面考量設計效果同時也能夠運用結構措施分散基礎結構的受力狀況從而達到整體建筑物的受力均勻加強其使用壽命。因此，相關建設設計人員應該多加關注該方面的應用，在一定程度上對其進行細致的研究與理論方面的突破創新，從而能夠進一步促進我國建筑行業的發展，加強經濟建設的完善性。

作者:熱合曼江.依明 單位:中國建筑標準設計研究院有限公司新疆分公司

參考文獻：

[1]嚴毓純，孫建軍.探討建筑結構設計過程中的概念設計及結構措施[J].企業技術開發，2012，16:53-54.

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關鍵詞：建筑 結構設計 概念應用

隨著建筑工業中新材料，新體系，新工藝的飛速發展，各種結構體系的創新組合，使得概念設計被越來越多的結構工程師所重視，并將在結構設計中發揮越來越大的作用。但是，在目前高校教學的概念設計課程中，通常只重視孤立的分體系和單獨構件的力學概念講解，尤其在專業課教學中，單項計算練習過多，綜合練習過少，加之計算機的普及，從而不同程度地造成了學生對計算機產生一定的依賴性，進而影響到他們的整體綜合運用能力，使得結構體系概念模糊等現象比較普遍，這些問題的存在對培養具有創造力的未來工程師是相當不利的，因此必須采用一些切實可行的有效措施提高概念設計在建筑工業中的應用水平。

1 結構概念在現在建筑設計中的必要性

隨著我國基礎設施建設投入的不斷加大，與人們生活水平的提高，對建筑結構設計也提出了更高的要求和標準。因此，這就需要相關設計人員必須努力推廣計算機的普及與應用，加快新型高強輕質、環保建材的應用，使建筑結構的設計更加實用、更能符合相關標準。概念設計對于打破傳統建筑結構設計中低效、守舊的模式，進而提高建筑結構設計工程師的創新能力水平。

在當前建筑結構設計中普遍存在承襲傳統設計的守舊思想，使得與之相應的建筑產品缺乏新意。當今建筑設計普遍提倡采用概念設計思想來提高結構工程師的設計創造性，實現建筑結構的最優化設計。盡管目前大多數人對概念設計有一定的了解，但是尚無法熟悉他的具體應用，因而，他們經常將概念設計限定在大原則下應用，進而束縛著建筑結構設計的發揮。如結構布置、確定結構方案等。其實，在具體人們的生活中隨處都可以看到概念設計的應用情況。近年來，隨著計算機技術的飛速發展，提高結構中概念設計的準確性和運算率。但是，必須理性地應用計算機，不能太過依賴計算機，要注重體現建筑中的人性化設計。相較于計算機設計而言，概念設計主要是體現出人的設計理念。此外，在總體方案和構造措施上，計算機難以實現概念設計的基本要求。

在建筑結構設計方案的初始階段，概念設計具有舉足輕重的作用，因為此階段電腦無法代替概念設計來完成某些步驟。因此，這就要求結構設計師必須結合其以往的設計經驗，深入探討建筑結構設計方案，并對其可行性進行分析，進而運用工程設計的整體理念對設計方案進行調整，最終達到方案最優。

通過計算機所計算出的運算結果，雖然比較精密，并在實際應用中不代表精確數據的合理性。也不具有實用性。概念設計正好彌補了結構設計在規范化的計算機應用中的諸多弊端。作為立體實物的建筑物，僅僅依靠電子計算機所計算數據結果是非常不夠的，必須依靠人的思想結合以往的設計經驗和建筑施工的實際情況做到具體問題具體分析。

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

目前，國際上知名度較高的優秀結構設計作品，大多數都是由一種或幾種基本分體系有機地組合而成。因此，要求結構工程師必須不斷拓展其理論知識，與時俱進，不懈追求完美的設計，同時還要具備豐富、踏實的整體結構概念和基本分體系的相互比較的能力。由此可知，在建筑結構概念設計出色的工程師，其結構概念隨著實踐經驗的增長而不斷豐富，設計成果也更具完美性、創新性。此外，必須將當今先進計算機技術融入到概念設計的整個過程，充分利用計算機技術的優勢，盡快選擇和確定最佳設計方案，進而提高建筑施工圖設計的可靠性。概念設計可以預防或減少不均勻沉降的危害，可以從結構措施、建筑措施、地基和基礎方面加以控制；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，還要加強上部結構和基礎的剛度，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，從經濟的角度考慮，對于不愿意采用長樁的結構設計方案，一般都需要經過地基處理的方式來達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，必須認真深入探究建筑上部結構和地基兩方面的具體實際情況，同時還要根據建筑工程的施工要求，選定恰當的地基處理范圍和技術指標，確保建筑工程結構設計的合理性、可行性。同時，還要根據施工單位的施工設計經驗和設計人員的知識水平，將多種方案進行比較，最終選定安全實用經濟合理的處理方案，也要確保概念設計在建筑結構設計中的功能，使之充分發揮計算機的輔作用，因為概念設計與建筑工程的整體性能息息相關，并在很大程度上決定建筑結構設計的質量和接下來的施工進度。

2 結構概念在建筑設計中的應用原則

2.1 結構方案合理化選擇在建筑結構設計過程中，必須要構建整個方案的基礎階段，并重視該階段對整個建筑結構設計的重要作用。因為，結構方案設計合理與否直接影響到緊隨其后所形成的的質量問題，相關設計人員必須給予足夠的重視。

2.2 優化建筑結構體系建筑結構體系是設計中的重要體現，設計者將整個建筑的結構清晰的、完整的表現出來，在整個建筑結構體系中人們所看到的每一個組成結構的部分都是統一的、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，其各個部件之間只能組合在一起時才體現建筑實體的具象涵義和建筑結構價值，如果將其中某些部分分割開來，結構就不成其為結構，在其體系中就無法繼續發揮其應該有的效果。所以在規劃結構體系時，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，必須根據建筑結構的具體要求，選擇那些表達明確、設計合理、效益高的計算結構簡圖，從而保證建筑結構設計的可靠性。因為，計算簡圖的選用在建筑結構設計計算中起著不可或缺的重要作用，是正確引導建筑結構設計與建筑工程施工的可靠保障，這就要求結構計算必須準確、合理、可行。并盡可能地為今后的施工建筑降低成本。

2.4 數據結果精確分析數據結果是建筑結構設計的依據，對于建筑設計的施工起著指導作用，因此建筑設計的運算結果必須精確，必須有實際工程實例為借鑒。因為，數據結果的正確與否是決定建筑結構能否順利進行、施工質量是否過關的重要前提條件。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果不精確。

3 總結

在建筑工程結構設計中，運用概念設計方法，能夠有效、可靠地對結構體系進行構思比較與選擇，從而使設計方案概念清晰。運用優秀的概念設計優化了建筑中的結構設計，彌補了現行結構設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：

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[3]楊曦，徐金銘.概念設計在建筑設計中的應用探索[J].中國新技術新產品，2011，(20).

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關鍵詞：概念設計；建筑結構設計；應用

1引言

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

2建筑結構概念設計概述

建筑結構概念設計是指不經過數值計算，依據力學關系、震害關系、破壞關系等，結合實驗所得結果提出的設計原則與方法。在概念設計中，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依據。具體來說，工程結構概念設計是基于結構概念設計理論展開的一系列運作，包括判斷、推理、改良、決策等過程。

3建筑結構設計中概念設計的原則

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

4概念設計在建筑結構設計中的應用

4.1在建筑結構方案選擇中的應用在建筑結構設計過程中，結構方案的選用具有十分重要的作用，并且還是整體建筑結構設計的核心內容，結構方案的重要性直接決定了結構方案選擇的困難程度，所以，一旦建筑結構方案的選擇上出現了問題，必將導致整體建筑結構設計嚴重錯誤的出現。通過概念設計的合理運用，并且充分發揮其自身應有的作用，可確保建筑結構方案選擇的合理性與有效性。在進行建筑結構方案的選擇時，應重視以下兩方面內容：①在進行建筑結構方案的選擇時，必須對建筑工程項目施工現場所有的相關影響要素進行充分的分析與全面的調查，例如建筑場地的一些地形條件、地質結構以及承載力狀況，是概念設計整體性要求的主要體現。②在選用具體建筑結構設計方案時，應充分考慮用戶的一些基本要求，是概念設計的主要特點與作用體現，且其還能夠根據用戶所提供的一些基本要求進行具體化設計，將其體現在建筑結構方案中，可有效提高建筑結構方案選擇的準確性。4.2在基礎設計中的應用在進行建筑結構基礎設計類型的選擇時，設計人員應當依據建筑物的具體結構形式及其所處的地理位置，在充分遵循概念設計基本原則的基礎上進行合理的選用。4.3在建筑結構抗震設計中的應用對于建筑物抗震設計中概念設計的應用，應當結合建筑平面對建筑結構體系進行合理的布置，并且還要仔細分析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。此外，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。

5結語

綜上所述，在建筑結構設計中，通過概念設計的合理應用，不僅能夠有效提升建筑結構設計的主觀能動性，還可在充分融合建筑設計人員想象力與個人經驗的基礎上，保證建筑結構設計的經濟性、合理性、安全性。概念設計的思想被越來越多的結構工程師所接受，并在結構設計中發揮越來越大的作用。

參考文獻

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[2]李娜，楊志杰，彭寶瑩.概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用[J].門窗，2015（04）：142.

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關鍵詞：建筑幕墻；結構；概念設計

中圖分類號： TU2文獻標識碼： A

引言

隨著建筑幕墻的發展，它逐漸地被人們所認可。建筑幕墻結構概念及其設計要點需要不斷的完善和探討。

幕墻是建筑物的外墻圍護，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材料。由結構框架與鑲嵌板材組成，不承擔主體結構載荷與作用的建筑圍護結構。幕墻是利用各種強勁、輕盈、美觀的建筑材料取代傳統的磚石或窗墻結合的外墻工法，是包圍在主結構的而使整棟建筑達到美觀，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構體系（支承裝置與支承系統）組成，相對主體結構有一定位移能力或自身有一定變形能力，不承擔主體結構所受作用的建筑護墻。以上就是對幕墻以及幕墻建筑概念的簡單概述。

1、幕墻結構設計的重要性

幕墻結構設計是建筑物設計的一個重要組成部分，幕墻結構設計十分重要，建筑幕墻的設計原則主要有以下幾點，從中我們可以看出建筑幕墻結構設計的重要性。

1.1、我國的幕墻設計比國外起步晚，但是無論是國外的幕墻設計還是國內的幕墻設計，都要把幕墻的安全性擺在第一位。常見的幕墻技術規范有玻璃幕墻工程技術規范、建筑結構荷載規范、金屬與石材幕墻工程技術規范、建筑玻璃應用技術規范等，他們均需要符合安全、經濟的設計原則

1.2、建筑幕墻從設計到施工的任何環節，其設計和建筑標準的一個重要前提就是保證幕墻的結構安全。

1.3、在國家對建筑施工圖所進行的二次審查中，結構安全和公共利益都是審查的重點工作。

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考察內容，另外也不可以忽視建筑幕墻的質量。

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

1.6、《建設工程質量管理條例》對建筑物的質量負責有著明確的規定即建筑物落成后，建筑單位要對建筑的質量終身負責。

2、幕墻結構概念設計

2.1、幕墻結構概念設計的意義

首先我們應該明確什么是概念設計。概念設計就是憑借設計師的相關工作經驗，以及根據幕墻的力學關系等，在不經過大量計算的情況下，便可以對幕墻的結構有一個從整體到細節的準確把控。其次，在實施概念設計時，我們用估算的方法參與設計，這樣同樣可以得出比較適合的設計方案。另外，估算法算出的數值可以為后期的精細精算，提供了一個可供參考的數據，是我們驗證計算機所得出的精確數據的重要參考。所以幕墻結構的概念設計，對整個幕墻設計起重要作用與意義。

2.2、幕墻建筑結構概念設計的內容

幕墻建筑結構概念設計在設計者中經常被提及，但是人們對其的理解卻是片面的，認為幕墻建筑結構概念設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，幕墻結構概念設計是需要以科學指導為前提，再加上知識的運用實踐經驗的積累以及不斷的吸取其他人的建議中不斷完善的。一個成功的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案，如何進行合理選擇結構方案，首先既要根據建筑的基本情況設計，又要根據其所處的經濟環境，氣候環境，人文環境等多種綜合因素進行設計，同時還要多方面考慮用哪種合理的幕墻，例如鋼制的、木質的、金屬的、非金屬的等。總之，必須對建筑師設計要求、幕墻結構特點、材料供應、施工條件等情況進行綜合分析，并與設計院建筑、結構等專業充分協商，在此基礎上進行結構選擇，確定結構方案，多種方案進行比較，優中選優。當下，電腦已經處于普及階段，很多設計者都用電腦來制圖，來做設計，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，各種軟件也應運而生就導致在設計中應用不同的軟件所得出的計算結果是不一樣的，而在這種過分的依賴電腦的前提下，所產生的安全隱患也是越來越多，由于計算出現的偏差，導致在制作過程中費工費料，從而造成經濟負擔，而這種過分依賴電腦的作法也導致設計作品更新緩慢、沒有新意、缺少創意。

3、幕墻建筑設計應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，一般由設計師提供具體的方案及圖樣；要準確找到幕布的承重點及其幕墻主體的承重情況，從而確保幕墻的安全可靠；了解主體結構對幕墻的邊界條件；理解建筑師及業主對幕墻建筑的方案設計的要求。根據以下因素確定結構型式（鋼結構、索結構、玻璃結構、單桿結構、桁架結構或組合結構等）：各種結構型式的受力特點；各種結構型式所需要的適用條件；各種結構型式是否經濟合理；各種結構型式與幕墻的匹配性；各種結構型式是否安全可靠。

3.2、在幕墻結構設計中需要注意的幾個問題

幕墻建筑結構是懸掛在主體建筑外面的結構，也就是說幕墻建筑結構是懸掛在主體建筑外面的一種裝飾性物件，幕墻只承擔本體所帶來的負荷，無法承擔主體建筑所帶來的負荷，而幕墻建筑和主體建筑之間有連接點及連接件，這就要求幕墻和主體建筑的連接點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荷載，并能將這些荷載安全地傳遞到主體結構上。

3.3、幕墻建筑設計的一般步驟

根據規范規定及幕墻結構特點合理確定建筑結構形式，不要一味的追求幕墻建筑效果，要多方面考慮幕墻建筑結構的安全性、耐用性及計算結果的準確性，以防止出現安全問題和費工費料等問題。

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

應當重視鋼結構連接節點的安全性，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，都是懸掛在主體結構外面的圍護結構，清晰的荷載傳遞路徑是幕墻設計安全的一種特征，這關系到幕墻結構整體的安全可靠。

4、結語

近年來，我國建筑幕墻行業發展步伐非常迅速，建筑幕墻建造量已位居世界前列，不僅數量多而且形式也多樣化，新材料、新工藝、新技術、新體系被不斷采用。我國工程師也在建筑幕墻設計中不斷地總結經驗汲取教訓。隨著社會經濟及科學技術的發展，建筑幕墻的設計不斷的被大家所認知，而應用到各種各樣的建筑中。在以后的建筑設計中幕墻建筑設計將成為趨勢，這就要求我們不斷的學習新知識，努力把學到的知識應用到實際工作中.為幕墻建筑設計貢獻力量。

參考文獻

[1]邢貴龍.建筑結構概念設計的優化措施分析[J].中國新技術新產品,2011,01:159.

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【關鍵詞】：高層建筑結構；抗震；概念設計

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

1、前言

概念設計是利用設計概念并以其為主線貫穿全部設計過程的設計方法，其是完整而全面的設計過程，它通過設計概念將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計，它表現為一個由粗到精、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計中，有一些在計算中或者在規范中難以作出具體規定的問題，在這種情況下，如果要確保高層建筑具有良好的抗震性能，就必須靠設計人員運用概念進行分析，作出判斷，以便采取相應的措施。高層建筑結構抗震概念設計是概念設計的一次具體運用，其對于提高高層建筑結構的抗震性能具有非常重要的意義。本文以下內容將對高層建筑結構抗震概念設計進行研究和探討，僅供參考。

2、高層建筑結構抗震概念設計的原則

根據作者多年的實踐經驗，認為高層建筑結構抗震概念設計的原則主要有如下幾個方面：第一，抗震結構體系要求受力明確、傳力途徑合理且傳力路線不間斷，使結構的抗震分析更符合結構在地震時的實際表現。建筑結構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，反映了結構沿著豎直方向傳遞荷載的路徑，關系到建筑的實際抗震性能。第二，結構體系需要具備多道防線。結構體系具備多道防線，這樣才可以更好的避免由于部分構件的破壞而導致整個體系喪失抗震能力的情況發生。第三，結構構件必須有可靠地連接。抗震設計結構構件之間需要有可靠的連接，因為只有可靠的連接才能發揮各個構件之間的變形協調能力，使整個結構具有很好的抗震性能。第四，需要考慮非結構構件對于主體的作用。在抗震的概念設計中，處理好非結構構件與主體結構相互之間的關系，可以更好的防止震害的發生，減少損失。因此，需要采取措施確保非結構構件與主體結構具有可靠的連接，防止倒塌傷人的現象發生。

3、高層建筑結構抗震概念設計應注意的問題

根據作者多年的實踐經驗，認為高層建筑結構抗震概念設計應注意以下幾個方面的問題：

第一，應對高層建筑結構抗震設計理論有深入的認識。①底部剪力法（擬靜力理論）。底部剪力法是20世紀10~40年展起來的一種理論，它在估計地震對結構的作用時，僅假定結構為剛性，地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。其基本思想是在靜力計算的基礎上，將地震作用簡化為一個慣性力系附加在研究對象上，其核心是設計地震加速度的確定問題。②陣型分解反應普法，陣型分解反應普法是在20世紀40~60年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結構動力反應特性的研究為基礎，對地震動加速度記錄的特性進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設計理論，是20世紀60年代逐步發展起來的抗震分析方法。用以進行超高層建筑的抗震分析和工程抗震研究等,至80年代已成為多數國家抗震設計規范或規程的分析方法之一。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，從而完成抗震設計。

第二，結構體系布置的問題。《抗規》3. 5. 3條對結構體系提出了多道抗震防線的要求，對于在大震作用下結構抗倒塌具有重要意義。一個抗震結構體系首先應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協同工作，其次應具有最大可能數量的內部、外部贅余度,有意識的建立起一系列分布的塑性屈服區，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量。

第三，要確保高層建筑結構的整體性。結構的整體性是保證結構各個部分在地震作用下協調工作的重要條件，確保結構的整體性是抗震概念設計的重要內容。為了充分發揮各構件的抗震能力，確保結構的整體性，在設計的過程中應遵循以下原則：①保證構件間的可靠連接。提高建筑物的抗震性能，保證各個構件充分發揮作作用，關鍵的是加強構件間的連接，使之能滿足傳遞地震力時的強度要求和適應地震時大變形的延性要求。②增強房屋的豎向剛度。在設計時，應使結構沿縱、橫2個方向具有足夠的整體豎向剛度，并使房屋基礎具有較強的整體性，以抵抗地震時可能發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結構應具有連續性。盡量避免傳力構件的中斷保持結構的連續性是使結構在地震作用時能夠保持整體的重要手段之一。

第四，結構應具有一定的延性。在抗震設計中，結構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，這是結構抗震設計有關規定的出發點。因此，抗震結構除按規定進行抗震設計外，還要滿足延性的要求。延性是指構件或結構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。綜合以上對于構件和結構延性產生影響的因素，可以得出延性結構的設計原則如下：①強剪弱彎：要使構件抗剪承載力大于塑性鉸抗彎承載力。②強節點、強錨固：要保證節點區和鋼筋錨固不會過早破壞，不在梁、柱、墻等構件塑性鉸充分發揮作用前破壞。③強柱弱梁或強墻弱梁：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，盡量避免或減少柱、墻中的塑性鉸。

第五，結構剛度、承載力和延性要有合理的匹配。 當結構具有較高的抗力時，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。對結構提出了“綜合抗震能力”的概念，就是要綜合考慮整個結構的承載力和構造等因素，來衡量結構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，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。但是，提高結構的抗側剛度，往往是以提高工程造價及降低結構延性指標為代價的。要使建筑物具有很強的抗倒塌能力，最理想的是使結構中的所有構件都具有較高的延性，然而實際工程中很難做到。有選擇地提高結構中的重要構件以及關鍵桿件的延性是比較經濟有效的辦法。因此，在確定建筑結構體系時，需要在結構剛度、承載力及延性之間尋找一種較好的匹配關系。

4、結尾

以上內容首先對高層建筑結構抗震概念設計的原則進行了論述，隨后對高層建筑結構抗震概念設計中應注意的問題進行了研究和探討，提出了高層建筑結構抗震概念設計的具體措施，表達了觀點和見解。但是作者深知，要切實掌握高層建筑結構抗震概念設計，必須加深對基礎理論的學習和研究，并積極投入到實踐中，提高自身的理論修養和實踐經驗，只有這樣才能不斷提高高層建筑結構抗震概念設計的水平。

【參考文獻】

[1]《復雜高層建筑結構抗震理論與應用》呂西林等；科學出版社

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關鍵詞：高層建筑、結構設計、概念設計

一、概念設計的意義：

在高層建筑結構設計內容中主要包括：結構方案設計也就是本文中提到的概念設計，結構分析計算，施工圖設計三個階段，其中結構概念設計是運用人的思維和判斷能力，一般不經數值計算，僅根據建筑物重要性，所在的地點、地質勘探報告、場地類別、高度、層數來確定結構的形式：如框架結構，框架一剪力墻結構，剪力墻結構，框筒結構，筒體結構，高層復雜結構，混合結構。

在確定結構形式之后，根據不同的結構形式的特點和要求，按照或參照《高層規程》JGJ3-2002布置合理結構承重結構體系和受力構件，不是照搬照抄《高層規程》，盲目的布置，盲目的電算。因此，一個成功的概念設計，往往是結構設計的既安全又合理，經濟的必要的步驟。

在《高層規程》JGJ3-2002第1.0.5條就規定，高層建筑結構設計應注重的概念設計，《抗震規范》GB50011-2001中第3.4.1條規定，建筑設計應符合抗震概念設計的要求，且以強制性條文形式出現，中國建筑科學研究院PKPM結構設計軟件也強調了電算前也要做好結構的概念設計。

二、概念設計的主要內容：

（1）高層結構概念設計主要內容從構件來分為基礎選型、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部構件的處理等。

（2）從結構受力體系中分為水平、堅向，地震作用。

（3）從結構的邊接上分為基礎與上部構件的連接，梁、板、柱、墻、填充墻、細部構件的連接。結構構件與機電設備連接，結構構件自身連接錨固等。

三、概念設計及運用：

本人設計高層建筑結構項目較多，在實際別注重結構的概念，現就某一類高層綜合樓項目概念設計的運用加以探討，如圖1~5。

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

（1）上部結構的概念設計

首先認真閱讀建筑方案，在建筑方案成功之前，把結構的概念設計貫徹下去，做到平面布置簡單、規則、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，扭轉和薄弱部位，在抗震設計中注意布置多道抗震防線。

（2）剪力墻概念設計

a、從工程實例圖2-圖4來看，該工程結構形式確定為復雜的帶轉換層高層結構，剪力墻布置參照《高層規程》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構體系，非落地剪力墻，經框支梁，框肢柱遞至基礎，保證結構的合理和安全性。

d、剪力墻布置沿縱橫主軸兩個方向設計，為滿足經濟及安全的要求，最大厚度為350mm，最小厚度為200mm，砼強度等為C40~C30，盡量避免剛度突變和出現偏心受拉 ，轉換層上部結構與下部結構的等效側向剛度比re接近1.0，負一層地下室結構頂板為嵌固時，樓層側向剛度不小于相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍。

e、剪力墻配筋：首先合理的輸入參數，觀察電算結果，既滿足《高層規程》的要求，也要憑借一定的經驗是否安全，是否造成不必要的浪費。

（3）柱概念設計

a、柱在高層建筑結構體系中是最重要的構件，一旦柱構件發生破壞，后果非常嚴重，甚至整個建筑物就是危房，因此在柱設計中必須高度重視。在帶轉換層高層復雜結構中柱分：框架柱、框肢柱、剪力墻邊緣構件柱，按材料分為：型鋼砼柱、鋼管砼柱，高強度的砼柱，目前設計中高強度砼使用比較多，其砼強度一般控制在C60以下，根據施工材料的情況，C40砼強度使用較合理，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《高層規程》第6.4條，柱的配筋滿足一定的要求，從概念設計入手，避免弱柱、短柱、長柱，再加以輸入數據，電算、看結果是否安全、經濟，否則，設計要重復以前工作。

c、強調柱配筋的構造要求，其中包括連接與錨固。《高層規程》第5.11.15條，第5.1.16條文中就有明確的規定。

d、柱布置數量大小要滿足框肢柱復層承受剪力和達到底層剪力的30%，這是結構設計中“強柱弱梁”的內容，對整個結構安全很重要，還有框肢柱所承受剪力滿足無地震作用時V≤0.2fcbho。

（4）梁的概念設計

a、截面選擇：一般憑實際工作經驗，框架梁高取（1/10~1/15）Lb，框支梁取（1/6~1/8）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，盡量做到優化，既不超筋，也不少筋，適應市場“配筋率”也不違反《高層規程》JGJ3-2002第6.3.2條，強制性條文，另外還要察看裂縫配筋的需求。

c、砼強度等級采用C25~C35與樓板相同，與柱砼強度等相差一級，做到既經濟又合理便于施工。

（5）板的概念設計

a、板的截面尺寸：根據大小及使用需要確定，最厚的板為300~180cm，如轉換層樓板，嵌固層樓板，有降落的直升機的樓板，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一布置。

b、樓板的開口控制：在《高層規程》第5.1.5條中，高層建筑內力與位移計算時，可假定樓板在其自身平面內為無限剛性，相應設計時采取必要措施保證樓板平面內的整體剛度，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，從而對結構產生偏心扭轉，以致使結構構件梁、板、柱產生裂縫甚至破壞。

c、樓板的砼強度一般同梁設計，便于電算及施工要求。

（6）填充墻的概念設計

a、在設計時盡量采用防火，節能保溫，荷載輕的隔墻，如加氣砼。

b、保證填充墻的自身的安全穩定性。

c、填充墻與主體結構梁、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）基礎的概念設計

根據《高層規程》JGJ3-2002第12.1.1條，高層建筑的基礎設計應綜合考慮建筑物場地的地質狀況，上部結構，施工條件，使用條件，確保建筑特不致發生過量的沉降，傾斜，滿足建筑物正常使用要求，目前，復雜高層建筑基礎有筏形，箱形，樁基礎三種類型，在工程實例基礎設計時，分析地質狀況，地下水位高，負二層地面施工就有相當豐富的水源流入，且抗浮設計水位不少于2.0M，墻樁荷載大，最大獨立單柱軸力N≥20000kn，采用筏形基礎，箱形基礎施工非常困難，且基礎施工時間長，對開發商投入不經濟，因此，采用了樁基礎，但一般樁基礎，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，在設計采用了大口徑機械旋挖樁，直徑為800~1800M，此施工設備在房屋建筑使用較少，本地城市第一次使用，《高層規程》無具體條文規定，作者設計時參照

四、結束語

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根據抗震設計規范要求，建筑結構形式的選擇宜遵循規則、對稱的基本原則，使建筑結構的受力均勻，而且樓層不宜錯層，這都是對結構整體全面布置的要求。多次地震災害表明，房屋結構外形越不規則，地震災害所造成的影響越大，因此，建筑結構的質量重心不應與整體剛度中心偏差太大，否則將會加劇地震造成的扭轉震害。所以，就要求結構設計的平面、立面整體規則對稱。

2多重抗震防線的設計

一般地震持續的時間，短則幾秒，長則十多秒，面對持續性地震的襲擊，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，多重的抗震防線設計就顯得非常重要。

2.1超靜定結構

靜定結構是指有一個自由度的結構，在地震來臨時，只要有一個節點收到破壞或出現一個塑性鉸，就會導致結構整體的倒塌，所以，抗震結構就必須設計為超靜定結構并設置多道的設防結構，超靜定結構即設計多個屈服點或破壞點。以保證在地震中，第一道設防結構中的某個屈服點或破壞點遭到損壞只是會減少結構的一些超靜定次數，而不至于對結構整體造成毀滅性破壞。同時設計人員還可以通過分析思考，結構整體在地震中，哪些部位容易受到什么形式的破壞，從而可以對癥下藥，對該部位進行加固設計。

2.2延性結構及構件

延性是構件或結構體具備承載能力不降低的塑性變形能力的一種特性。當進行結構設計時，設計人員可考慮延性結構構件的采用，充分利用延性結構的變形能力，從而使結構體受到的地震能量進行分散消耗。但是進行延性結構的構件設計時，設計人員應遵循延性構件設計原則，即承受縱向荷載的主要構件不應作為主要耗能構件。

2.3保證結構體的整體性

結構體本身由眾多構件連接組合，并通過各種構件協調工作來達到抵御地震作用的目的，若在地震作用中，結構體喪失整體性，則各構件的抗震作用就無法得到發揮，因此，就容易造成結構體的整體垮塌，所以，只有在保證結構體的整體性前提下，才能發揮各個構件的抗震作用，保證建筑結構體的質量安全。所以，保證結構體的整體性也是抗震概念設計的關鍵。

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量要有有嚴格的要求，材料的性能指標要符合規范的要求，在鋼筋混凝土結構中，如若由于特殊情況，需進行鋼筋代換，其規格、型號必須符合規范的代換要求，對于屈服度高的鋼筋不應代替抗震設計中的主要鋼筋。

2.5其他參考因素

結構方案的確定也要根據建筑本身的使用功能、建筑高度、施工工藝以及材料情況進行綜合考慮，有意識的對薄弱環節進行加強設計；而結構體內部的非結構構件對地震的影響也要充分考慮，如結構體內部附屬的機電設備等，避免不合理的設計導致附屬結構構件在地震發生時由于主體結構因素造成的內部垮塌；還要考慮由于過分關注局部抗震設計，而忽視整體的情況，防止出現結構體各部位的承載力與剛度不協調的現

3結束語

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關鍵詞 ：結構設計 階段設計 概念設計 常見結構類型

1 結構設計的幾個階段及內容

一般來說建筑結構設計根據對施工資料的掌握程度大體分為以下幾個階段，結構方案階段、結構計算階段和施工圖設計階段，下面就一起不同階段的階段性特點進行詳細分析。

1.1 結構方案階段

結構方案階段就是依據設計人員自身的工程設計經驗，并綜合建筑方案中所提供的一些理論依據包括抗側力結構布置位置、結構的適用性、工程地質勘察報告、建筑物的高度和層數以及建筑所在地的類別和抗震設防烈度等一系列理論依據進行初步整理，以確定出主要的建筑結構型式，在此之后就要求根據所確定的結構型式的要求和特點來設定承重體系和受力構件。其具體步驟如下：

1）要看懂圖紙，明確其所表達的功能要求、自身責任以及甲方要求。

2）要根據所提供的理論材料及現場勘查結構確定結構設計參數。

3）根據建筑高度對建筑物的承重結構與抗側體系進行定位，初步進行承重體系和受力構件的布置。

4）根據設計的不同戶型確定相應的施工形式

5）參照對已有技術的評定，適當選擇新技術的選用。

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，遇到問題協商處理。

7）最終確定所選結構型式。

1.2 結構計算階段

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

載荷的試算

載荷的計算包括外部載荷計算和內部載荷計算。內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、風載荷等外部條件。對于上述的載荷計算要根據規范要求采用不同的組合值系數在不同的工作狀況下進行相應的組合計算。

構件的計算

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

內力的計算

根據已確定的載荷值和構件的截面來進行內力計算，包括剪力、扭矩、拉力、彎矩等一系列參數的計算，期計算結果要求較高。

構件的計算

根據已確定的結構內力和規范對構件的要求和限制來進一步確定結構試算的構件是否符合規定要求，如果符合則進行下一步施工，如不符合則要調整構件的截面或者布置知道符合規定要求為止。

1.3 施工圖設計階段

施工圖紙的設計是對以上兩個階段成果的一個集中展示，對已確定的結構類型根據相關規定以及對所計算出來的結果在圖紙上進行合理的結構布置安排，同時要對不符合施工要求的構件尺寸進行調整替換，在計算階段無法體現的要進行補充計算，所有的一切包括地下構造、水池、預埋件、各種地下管道、管道井閥門等都要在圖紙上顯示出來，這就要求圖紙設計人員具有較高的職業操作水平。設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;圖紙設計工作要盡可能準確，避免施工過程中出現施工沖撞。

2 幾種常見結構類型比較

隨著新型建筑材料的發展與應用，其對于建筑結構設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構和框架剪力墻結構兩種，下面就對其各自的優缺點進行詳細的介紹。

2.1 剪力墻結構

這里所說的剪力墻結構是指一般來說的傳統的剪力墻結構，是一種全部由剪力墻組成的結構體系。根據其受力特點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。因為由地震作用產生的為水平載荷故而剪力墻結構又被稱為抗震墻。根據其設計結構材料的不同剪力墻結構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，常常根據剪力墻結構剛性大和整體性好等特點用來作為分隔墻來進行隔間使用。這種由剪力墻結構做成的隔板與承重墻合為一體不僅美觀大方而且經濟實惠也方便安裝，因此越來越多的在現代裝修建筑行業應用。介紹完有點我們現在了解一下它的缺點，其主要缺點主要由以下幾點：

剪力墻結構抗側剛度大，當地震發生時產生較大的地震反應，因此必須增加其基礎費用的使用，以保證結構的穩定性。

由于剪力墻結構砼墻體的應用較多導致其建筑物整體質量增加，這也會引起較大地震反應。

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

剪力墻結構墻體中大多為構造配筋，通過使用很少的鋼筋達到支撐的作用，這就使得其穩定性較差，延展性不強。

2.2 框架―剪力墻結構

框架―剪力墻結構簡稱框剪結構，這是一種將框架結構和剪力墻結構相結合產生的新型建筑結構，其既包括了剪力墻結構剛度大安裝方便等特點又涵括了框架結構良好的抗側性能以及提供較大的使用空間等特點，是一種不可多得現代建筑結構類型，因此已被廣泛應用與現代建筑結構設計中。在受力特點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構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定度，保證了建筑物的安全。其缺點也是顯而易見的，這樣的結構所需的鋼筋水泥的數量大，增加了施工費用，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。

概念設計在建筑結構設計中的應用

隨著我國科技的高速發展，概念設計理論的產生順應了時代的發展。將概念設計應用到建筑機構設計中促進了結構設計人員的思維創造性，有效地提高了建筑結構設計質量，高效的推動了建筑結構設計行業的科學發展，保證了行業的先進性與前瞻性。所謂概念設計就是結構設計人員在不經過數值計算的前提下運用其工作經驗與清晰地結構概念，依據建筑物整體結構體系與其分體系之間的力學理論關系、設計施工經驗和一些基本設計原則對已設計的機構和所得的計算結果進行分析，找出其中存在的差異并對設計的結構盡興改造設計使其達到建筑施工標準。我國目前采用的計算理論處于概率狀態理論階段，概念設計思想的應用大大彌補了結構設計理論和計算理論的不足，打破了傳統設計中一成不變的死教條死規矩，發揮了工程師及人員的創新理念。概念設計式結構設計的核心與靈魂，它代表了一個全新的結構設計時代的產生統領了結構設計的全方位全過程。通過 概念設計的應用使設計師能夠更好更全面的把握結構設計的各項指標，作出科學合理的判斷，充分發揮了設計工程師在結構設計中的主體領導地位。

參考文獻：

[1] 劉明. 建筑結構抗震. 中國建筑工業出版社，2004.

[2] 崔艷秋. 房屋建筑學. 中國電力出版社，2008.

篇10

關鍵詞：概念結構，建筑結構設計，應用原則

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文獻標識碼：A 文章編號：

0引言

近年來，房地產行業的蓬勃發展帶動了建筑工業快速發展，各種新材料、新體系、新工藝不斷的被開發出來，使得各種結構體系的創新組合也成為了可能，概念設計這一新的結構設計理念受到了被越來越多的結構工程師的關注。然而，在近些年的高校教學的概念設計課程中，教師過分的強調了分體系和單獨構件的力學概念的重要性，并且以計算機作為主要的建筑結構設計教學方式，使得學生對計算機的依賴性較大，整體綜合運用能力普遍較差，結構體系概念越來越淡化，這就使得當前的建筑工程師對建筑結構設計中的概念設計理念意識較弱。針對這個問題，本文探討了結構概念設計在建筑結構設計中的重要性，并根據實際的案例分析了概念設計的應用形式，旨在進一步提高建筑工程師中概念設計意識。

1結構概念在建筑設計中作用

隨著我過政府對基礎設計建設的越來越重視以及人們認知能力和欣賞水平的提高，對建筑結構設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，而且還要達到一定的美觀效果。概念設計有效的打破了傳統建筑結構設計中低效、守舊的模式，體現了當代設計的新發展趨勢，能幫助筑結構設計工程師站在更高的角度實現建筑結構的創新設計。

1.1體現出人的設計理念

受傳統設計觀念的影響，當期建筑結構設計中守舊思想比較普遍，相應的建筑產品缺乏創新意識。概念設計能增加建筑結構設計中創意性，使建筑設計風格更符合實際情況，增加建筑產品的藝術內含。當期的很多建筑結構設工程設計師都對概念設計一定的了解，但缺乏實際的應用經驗，導致只能概念設計限定在大原則下應用，限制了了概念設計在建筑結構設計（如結構布置、確定結構方案）中的擴展。近年來，計算機技術的不斷進步，提高了建筑結構設計中概念設計的準確性，但計算機技術只能作為一種輔助技術，不能體現出建筑中的人性化設計。概念設計有效的解決了這個問題，它能在結構設計中反應出人的設計理念。因此，在建筑結構設計中，要理性的應用計算機，要通過概念設計來滿足出人們的生理和心理需求。

1.2實用性較強

在剛開始設計建筑建構方案時，計算機是無法替代概念設計來實現某些設計環節的。結構設計師充分利用以往的設計經驗，對建筑結構設計方案的可行性進行詳細的分析和研究，再結合工程設計的整體理念對設計方案中的一些問題進行修正，使最終的建筑結構設計更加完善化。利用計算機能可以使得設計中的數據計算結果更加準確，但并不代表該數據就合理，不能分別出實用性的大小。概念設計正好彌補了結構設計在規范化的計算機應用中的諸多弊端。建筑物具有三維立體的空間結構，僅僅依靠計算機所計算出來的數據結果是滿足不了建筑結構設計的要求的，要把人的思想同以往的設計經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，利用概念設計針對性的解決結構設計中的實際問題。

2 結構概念應用原則

2.1合理選擇結構設計方案

結構工程師在進行結構設計時，要考慮構建整個方案的基礎階段，在這一階段通過對地理環境、施工條件等綜合分析后，選擇最合理的結構設計方案。結構方案是否合理是決定建筑產品質量的重要因素。

2.2優化建筑結構體系

在建筑結構設計中，建筑結構體系是整個設計的靈魂，結構工程師要通過設計將建筑的結構清晰的、完整的預先展現出來。建筑中的每個構件既相互獨立又相互聯系，各個構件之間不能單獨的發揮出其作用，通過組接后才體現建筑實體的具象涵義和建筑結構價值。因此，在對建筑結構體系進行設計時，要將所有的構件看成一個有機的整體，優化建筑結構體系，充分發揮出每個構件的價值。

2.3選擇合適的計算簡圖

計算簡圖是結構設計中數據來源的基礎，它能為建筑結構設計與建筑工程施工提高較高的保障，結構計算越精確、合理，就有可能在將來的施工中節約大量量的施工成本。因此，在選擇時，要結合建筑結構的具體要求，選擇那些表達明確、設計合理、效益高的計算結構簡圖，要能夠確保建筑結構設計的可靠性和可行性。