建筑结构概念设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质建筑结构概念设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：建筑结构；概念设计

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

概念设计与结构措施在建筑结构设计中起到了非常重要的作用，因此应当加强重视和设计理念创新，只有这样才能提高设计质量，才能确保我国建设事业的可持续发展。本文主要对概念设计、结构措施以及二者在实践中的应用进行了分析，希望大家可以给出更科学、更合理的建议与意见，同时也希望业界人士能够积极地参与到其中，为保障我国建筑事业的快速发展做出更多的贡献。对于建筑工程而言，概念设计与结构措施在整个工程项目结构设计中发挥着非常重要的作用，同时概念设计、结构措施的实际应用情况，也体现出了工程师在建筑结构设计领域的专业水准。工程师可以将整体概念纳入到结构总体设计之中，对结构之间以及结构与构件之间的关系进行合理的优化，从而使概念设计与结构措施可用以有效解决当前结构不可算等问题。因此，在当前的形势下，加强对建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究，具有非常重大的现实意义。

1 概念设计

1.1 概念设计问题。所谓概念设计，主要是指不经过数值运算，尤其是在难以精确分析、未在设计规范之中予以明确的情况下，综合结构体系、分析体系破坏机理以及力学关系，从宏观上对建筑结构进行合理的设计。一般而言，概念设计是从建筑结构设计方案的总体着手，合理处理结构设计中的常见问题，比如构件延性及其力学分布等问题。 概念设计在结构设计中非常的重要，概念设计的合理应用，既可以丰富工程师的经验，又可以使设计理念、效果得以有效的完善和改进。建筑结构实际设计过程中，很多设计人员将设计纳入规范、设计手册范围之中，对于新技术领域中的挑战不敢接受，因此可以看出创新精神依然比较匮乏，结构设计理念依然比较陈旧，缺乏突破、创新。然而，结构设计理论中通常会出现一些计算和现实难以相符的问题，或者结构构件设计无法进行计算，此时便需要将概念设计与结构措施有效的结合，以此来优化建筑结构设计。对于结构工程师而言，应当综合自身的理论概念，选择其中最为经济实用、安全可靠一种设计方案。

1.2 结构概念设计。实践中，为确保建筑结构自身的安全性与可靠性，增强其抗震性能，建筑结构概念设计中所用到的措施应当注意以下几个方面的事项。选择一些对抗震有利的建筑场地，以提高建筑结构自身的稳定性，尤其要避开不利的地段；对实践中存在着的各种结构构件进行优化，并尽可能多地设置一些抗震防线，从而使抗震防线能够在地震往复作用之下不断增加其抗震性能；在提高建筑结构抗侧移强度时，还应当有选择的不断提高其中一些较为重要的构件自身的延性，从而使建筑结构能够具备一定的刚度，合理的分布其承载力，加强建筑结构自身的抗震性能；同时，应当确保抗震构造连接和经计算所得的节点连接质量，保证建筑结构自身的整体性；在此过程中，应当确保建筑结构平面、立面的布置与概念设计之要求相一致，避免不规则方案的应用；同时，还要坚决抛开常规的设计计算方法，合理地运用设计经验，采用概念与实际问题相结合的方法对其进行综合的计算与分析。

2 概念设计与结构措施的有效应用

基于以上对概念设计与结构概念设计相关问题的分析，笔者认为在建筑结构设计过程中，应当有效地将概念设计与结构措施有效地结合在一起应用，这样才能体现其效果。

2.1 概念设计与结构措施的协同，主要体现于基础实施与建筑上部结构之间的关系方面，即在设计过程中须将基础设施与建筑上部结构视为整体，决不可将二者在理念与操作中分开。比如，在建筑工程项目建设过程中，尤其是砖混结构施工建设时，一定要严格依靠圈梁、构造柱的上部结构与建筑地基有效地连接成整体，进而确保工程结构的稳固性；并非单纯地只是依靠建筑地基自身的综合效果来防范不均匀下沉问题的出现，确保建筑结构自身的整体稳固性。

2.2 概念设计与结构措施的协同还体现在很多的方面，比如当建筑结构受力时，各构件均达到比较高的应力水平，特别是高层建筑结构设计过程中，应当尽可能地避免短柱、层次间的横梁结构差异等现象。近年来，随着建筑结构的高度、层数的不断增高和加大，竖向、水平载荷也将增大建筑底部层次之间的承受自重，进而导致建筑结构底层短柱不断出现。实践中，为有效避免这一现象的出现，可对其中的大截面柱进行施工操作，即在柱截面上采取开竖槽等方式使矩形柱成为田形柱，以此来增加基柱自身的长细之比，节省建筑空间。同时，长短梁通常会出现在同一个框架之中，这也是非常不合理的。短跨梁因受到水平力的影响，剪力会逐渐增大，梁端的正负弯矩也会变得非常的大，配筋均由水平力予以决定；而竖向上的载荷力不起作用，导致梁端正弯矩钢筋超筋，因此该种结构设计完全与协同工作之要求不相符，而且还会提高结构造价。

针对上述问题，在建筑结构尤其是高层建筑结构设计时，应该不断加大梁、楼层自身的刚度，从而使柱可以承受更大的弯矩；水平方向上应当确保惯性矩相等，这样可以防范同方向上强度过大现象的出现。高层建筑结构设计过程中，虽然角柱轴压相对较小一些，但在抗扭中所起到的作用却是非常的大，而且在水平力影响下，角柱轴力变化的幅度通常比较大，这要求角柱一定要具有非常大的变形能力。

2.3 概念设计与结构措施的协同，材料利用率控制。协同设计的目的在于充分的利用材料，在建筑工程项目结构设计过程中，施工材料的利用情况显得非常的重要，利用率越高，其协同程度就会越高。从建筑结构的整体优化上来看，确保建筑结构性能最好的一种方案并非是材料利用率最高的一种方案，然这并不影响在结构设计过程中尽可能的提高材料利用效率。我国是一个人口大国，建筑结构设计过程中的节能策略落实非常重要，可以有效确保资源合理利用、可持续发展战略的全面实施，即通过花最少的钱，完成最科学合理的建筑结构设计。这一要求从梁类构建过程的演变可以看出来，矩形截面梁作为最普通的受弯构件，它的材料利用率很低。比如，靠近中和轴的材料应力水平相对较低一些，而且梁、弯矩沿梁长不断的变化，对等截面梁而言，其大部分区段即便应用的拉压边缘的应力，同样非常的低；根据梁的特点，可对其进行结构概念分析，梁截面具有应力梯度变化，材料为轴心受力时其利用率才会增大。基于此，当前结构设计过程中可将平面桁架当作最重要的梁体应用，平面桁架则可作为掏空梁，即梁内多余的角料、边料等全部去除，不仅经济实惠，而且重也大大降低。

3 结束语

近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，建筑行业的发展可谓突飞猛进，作为当前建筑设计中一项非常重要的部分，建筑结构设计对建筑结构自身的承载能力、安全性以及造价和美观度等，都会产生非常大的影响。建筑结构设计中，工程师的任务在于如何在规定的建筑空间范围之内进行整体结构方案设计，因此概念设计是建筑结构设计的指导思想。

参考文献：

[1] 张广生.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].中国新技术新产品，2011，（06）.

[2] 夏鼎，马永.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].建筑与文化，2012，（03）.

[3] 刘慧芝 李福来. 浅析建筑结构设计中的概念设计与技术措施[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）， 2009，（04） .

第2篇

【关键词】建筑结构；概念设计；相关思考

在我们所熟知的传统设计当中，常常是会给结构工程师造成一种错误的感觉的，他们会认为结构设计实际上就是一种固有的规范化模式加上一些计算公式。他们所需要做的只是等待建筑师给出一个已经形成的方案，在这个方案的基础上，进行拼凑、组合和罗列，根据需要再进行适当的添加。认为只要是计算机所计算出的结果能够满足所规范限制的要求，就可以规划为设计成功。实则不然，概念设计在大部分时候是比计算设计更为重要的，概念设计依靠的是设计者的知识经验储备运用，并且还要有正确的思维判断以及对建筑结构总体方案的正确决定，方才能做出一个正确合理的结构设计。

一、建筑结构概念设计的背景含义解读

（一）建筑结构概念设计所产生的时代背景

伴随着新世纪社会经济的发展，人们对生活质量的要求开始不断提升，对待建筑结构设计行业的要求也开始提高，那么这便要求此行业的从业者们必须拥有更高、更深的想法规划与发展。由于建筑结构的工程师们才是建筑结构设计这一项革命任务的直接执行者，所以想要捅破传统结构设计中的种种问题，工程师们需要充分发挥其自身的创新能力以及创造性是非常重要的一件事。这需要很多行业的共同努力，甚至需要建筑工程界与建筑教育界两者结合联手，一起来推行建筑结构概念设计这种简单有效的办法。建筑结构设计其最终目的，其实就是为了寻找到一个可以令人感到满意的方案，所以往往概念设计的最开始是十分困难的。它与以往的设计有很大的差别，它充满着许多的不确定性，所以一名优秀的设计人员，首先应该学会将建筑结构这一概念进行设计优化。

（二）关于建筑结构概念设计的基本含义

所谓概念设计，顾名思义便是运用整体的概念来进行规划总体的一种方案，这为结构工程师以及建筑工程师在设计过程中能否相互默契的配合奠定了非常重要的基础。那些曾经难以做出决定，无法进行正确理性分析的问题，如今都能够根据概念设计给出合理的答案和解释。结构设计师通常要依据所具备的基础理论知识还有设计经验的思想，来通过整体全面的一个视角确定其建筑结构的总体所在位置。结构设计师还需要依照着基础理论知识内容还有在不同施工情况下所能够产生的正常规律，来灵活地综合运用其建筑结构概念。概念设计的主要任务完全是在特定的建筑设计空间当中应用的，所以运用一个整体全面的概念来完成结构当中所预期的整体设计方案，并且能够处理好材料与结构、构建之间所产生的相互关系。

二、建筑结构概念设计自身的概念定义

（一）概念设计能够发展是时代所创造出的必然产物

当科学技术与经济社会不断的进步发展，人们对建筑物的质量便会有越来越高的要求与标准，想要受到人们的青睐与喜爱，务必要运用概念设计创造出可不断创新、性价比高且性能良好的一种建筑结构总体方案。并且，虽然概念设计会有一定的误差度，但是其概念十分清楚、定性及其准确，且运算十分简单快捷，所以通常能够在最短的时间内选择出最好的方案。如果概念设计这一理念运用得当，还能够使得建筑结构会尽量满足其外部条件，并且还能够以最快捷的方式将建筑构件投递到相应的地基之中，可以节省不少的建筑材料及资金。创新性这一观点也皆是来自于概念的。所以，当人们一旦了解了一些新的体系及其构件与构造的概念之后，便会去寻找新的更简单更好的体系、构件与构造来取代它，这所取代的结果就是所谓的创新概念设计。由此可见，概念设计这一内容是这个社会设计思想稳步发展的一种必然产物，也必然会成为日后结构设计当中的一种主流思想。

（二）在设计当中展现出先进的设计思想才是关键

概念设计中是可以很充分的展现出先进的设计思想的，因为概念设计的根本宗旨便是在特定的建筑空间以及特定的地理条件之下，用一个整体全面的概念来思考建筑结构的整体方案。并且，能够有意识地利用其结构的总体体系与分体体系之间的相应关系。而建筑结构的工程师其主要任务职责便是在特定的一个建筑空间中运用全局概念性来完成整体方案的设计，并且可以有顺序有组织的处理好构件、结构与整体之间互相的作用关系。只有运用概念设计这一理念在总体上把握好结构的各项性能，才能对于计算分析给出的结果进行一个科学准确的判断以及合理正确的取舍。为了在概念设计的初期方案阶段，能够快速有效地对于结构体系进行详细构思、比较分析与规划选择，可采用把概念性当成近乎计算的方式，将概念设计也真正应用到实际设计的工程体系当中去。

（三）概念设计能够体现出建筑结构设计其原理与灵活性

建筑物实际上是一个非常完整的空间结构，相当多且复杂的构件都在以不同的受力方式共同的为一个建筑物服务工作着，每一个看似单独为个体的构件实则拼凑起来又是一个整体。所以，在当前的建筑结构设计界之中，对于具体空间结构体系这一项整体研究上，其实还存着特别多的局限性，这促使设计师在设计的过程当中不得已选定了许多假设或者简化的方法。但是，作为一名结构工程师，不仅要在设计的过程中做到严格遵守及执行其相关的强制性规范内容和要求，并保持其结构设计原则不能改变，并且还要保持其自律性，不可盲目机械状的照搬照抄，如果遇到一些推荐性的规范内容或者要求，那么在进行结构设计的过程当中，也应该把此作为参考意见或指导，这才是非常实际的设计项目中真正可行和条理正确的选择。不过，这便是对结构设计的工程师所提出的职业要求，一定要对整体结构体系以及各基本分体系两者之间的力学关系拥有一个非常透彻的认识和了解，并且要把这种概念设计真正应用到实际的工作中去。

在当今的建筑工程管理这个项目的实行过程当中，如果想要真正使得我国的建筑市场更上一个台阶，就必须从微观和宏观多角度去看待问题，思虑结果，如此才能够把握住工程质量，抓好工程项目的各项管理内容，所以任何一个小细节都马虎不得。人民的需求才是行业的目的与职责所在，所以一定要严格控制好建筑工程项目的质量，并且利用其概念设计这种合理化设计模式，来为人民提供一个生命安全及其财产安全的可靠保障。如此，我国的建筑市场才会成为可持续上升发展的状态。

三、结语

在建筑结构的设计当中，“概念设计”与“强度验算”还有“构造措施”这三个环节是相互拥有着紧密联系，任何一项都不可缺失，否则建筑结构的设计便是不完整的。当然，“概念设计”是这一切的先导，它是一项指引，而“强度验算”则是一个大前提，后者是前两者的补充与完善。所以，不要仅仅重视计算机的验算，最应该重视的应该是概念设计，这才能防止建筑结构设计的过程中，不要走入误区。

参考文献：

[1]邢贵龙.建筑结构概念设计初探[J].中国新技术新产品，2011（01）.

第3篇

关键词:概念设计;建筑结构设计;应用

作为建筑工程项目开展中的一个重要环节，建筑结构设计不但会关系到建筑工程项目的顺利开展，而且还会影响到整个建筑工程质量。所以，相关单位要充分重视建筑结构设计工作，并且采取科学有效的方法有效提高建筑结构设计水平。在其中合理地运用概念设计方法，可以有效地优化建筑结构设计方案，提高建筑结构设计水平。因此，设计人员要在建筑结构设计中要积极、合理地运用概念设计方法。

1概念设计概述

所谓的概念设计即为在尚未经过数值计算，特别是在一些很难通过相关的规范制度做出明确规定或者是很难进行精确理性分析的问题当中，根据整体结构体系以及分体系彼此之间存在的力学关系、试验现象等总结获得的设计思想与设计原则，以此来从整体上来完成对建筑结构的总体规划与布置，有效管理与控制抗震细部方法等［1］。在建筑设计方案制定的时期，这一设计方法可以更加科学、合理地完成对结构体系的构思、建立以及选择等，进而能够获得更加准确以及概念清晰的方案，从而为后期的设计奠定坚实的基础，进而提升其经济性以及安全、可靠性。

2概念设计在结构设计中的重要作用

2．1有效弥补计算机设计中存在的缺陷

在采用计算机完成建筑结构设计方案的时候是会存在许多缺陷的，其无法正常完成方案初步设计工作。这是由于计算机设计往往会为设计师造成一定的错觉，会使得设计人员觉得计算机程序的运用简单易行，因此就会对计算机软件产生过度依赖的心理，于是就不会去专心地研究与学习结构概念的相关知识，进而影响到其设计能力的提升。另外，一些设计人员会存在一种习惯，即会在设计过程中应用分析程序。然而其却没有充分意识到假如采用正确的软件会使得设计效率与设计水平得到有效提升，而假如选择的软件是错误的，那么就会造成结构设计发生问题，会留下潜在的隐患。因此，为了能够有效弥补计算机设计存在的缺陷，那么就应该合理运用概念设计，要鼓励与引导设计人员积极地学习结构概念的相关知识，进而充分利用概念设计的基本原则制定出最为理想化的结构方案。

2．2有效优化结构设计

对于每位建筑设计人员而言，其都需要充分地了解与掌握结构概念。因为利用结构概念可以帮助其创造出新的灵感以及更加准确、清晰的思路，可以帮助设计人员在充分遵循正确设计基本原则的基础上，有效地防止概念混乱以及定性不正确等诸多问题的出现［2］。除此以外，工作人员在面对一些技术问题的时候，假如其可以充分了解概念设计，那么就能够准确地找到问题的原因所在，然后再采取科学、有效的方法解决问题。在当前实行的《建筑结构设计统一标准》当中就涉及到概念理论，而且标准中明确提出了一个围绕概念理论而制定的结构极限状态设计准则，这一种设计方法会更加科学、严谨，进而可以有效提高结构设计的完善性与可靠性，有效地实现结构设计方案的优化。

3概念设计在建筑结构设计中的应用策略

3．1在建筑场地选择中的应用

为了可以有效地提升建筑结构设计的有效性与科学性，那么就必须要做好建筑场地的选择工作，因为只有充分保证建筑场地的科学、合理性，那么才可以也使得后续建筑设计工作更加顺利地开展，有效地确保其工作价值的实现。因此，在选择建筑场地的过程中要合理应用概念设计。具体而言，必须充分注意以下要素:(1)地形因素。因为不同的地形也会对建筑结构产生不尽相同的影响，而且在大多数的情况下还会对其产生极大的制约，所以在开展建筑结构设计的过程中，必须要充分考虑到建筑结构设计的要求，考虑到建筑的实际情况，进而综合考虑选择出最为合适的地形。(2)地质因素。由于地质因素也会在很大程度上影响的建筑结构设计税票，特别是对基础结构设计具有较大的影响。因此，在选择建筑场地的过程中，需要积极地开展全面、科学合理的评估以及分析，进而充分确保施工场地的地质能够有效地满足建筑施工的要求［3］。(3)抗震性因素。由于抗震性也会在很大程度上影响到建筑结构设计水平，因为只有在充分确保建筑结构有着良好的抗震能力以后，那么才能够有效地确保建筑的使用安全。因此，在选择建筑场地的时候，也要合理地应用概念设计，进而尽量防止在在那些极易发生震动的地方开展建筑操作。

3．2在基础设计中的应用

建筑结构的设计人员根据建筑物的具体结构形式以及所处的地理位置，然后再充分遵循概念设计的基本原则，对基础设计类型进行选择。例如筏型基础以及箱型基础等等［4］。在具体采用箱型基础的过程中，需要充分确保建筑物的负载能力，可以及时、均匀地传递给地基，这样就能够对地基不均匀沉降现象产生有效地抵御作用，而且使其可以有效地完成对周围土体的协作互助，进而有效地提升建筑物的抗风以及抗震能力。在选择使用筏型基础的时候，就会使得建筑物上部结构存在着非常大的荷载。对于建筑而言，其具有非常小的承载能力，这一结构类型能够使得建筑物上部得到有效的分散，而且使得地基获得更大的承载能力，在此状况下就会使得极不均匀沉降现象得到了有效的避免。

3．3在高层结构设计中的应用

在受到水平负荷作用时候，会造成高层建筑结构侧移现象的发生，这是高层建筑设计的一个重点与难点问题，每位建筑设计工作人员都必须要给予充分重视。在具体开展结构设计工作的过程中，设计人员要充分遵循概念设计基本原则，不但要充分考虑相关的要求与标准，与此同时还必须要选择更加科学、合理的抗侧力体系，不但要对建筑物四周存在的其他建筑物的位置、结构等进行综合、全面的分析与考量，而且还要对这些建筑物对所要建设建筑物的风压布局所、造成的影响进行综合的考量［5］，进而要在具体开展结构设计的时候，采取有效的措施努力提升建筑物的竖向荷载及其抵抗力，要合理地运用概念设计基本原则，努力加强建筑结构的抗震力，使其能够保证平面结构的简单性以及规范性。总之，在当前科学技术快速发展的时代背景下，也使得我国建筑行业获得了跨越式的发展。然而，其在建筑结构设计方面还存在着诸多问题，那么为了能够有效地提升建筑结构设计水平，就应该合理地应用概念设计方法，以此来有效地提升结构设计的完善性与可靠性，有效弥补在结构设计中存在的问题，优化结构设计方案，有效促进建筑结构设计水平的不断提升。

作者:杨涛 单位:中信建筑设计研究总院有限公司

第4篇

关键词：建筑结构；概念设计；结构措施

1、概念设计的定义分析

概念设计主要是针对客户的需求进行数学计算分析从而促使产品的产生。其就是从概念到产品的过程。概念设计的过程经历了从抽象到具体、从模糊到清晰、从粗略到简单的过程。在概念设计实行的过程中，需要选用建筑结构，并且对结构进行分析，实施计算，之后这些内容贯穿于整个建筑结构的设计当中，在这一过程中，设计人员需要找出概念设计存在的问题，然后结合自身的设计经验以及当前设计的实际环境有针对性的进行概念设计，构建良好的建筑结构设计方案，使得概念设计满足和建筑结构设计的具体要求相吻合。

2、建筑结构设计中概念设计的原则

2.1、结构的简单性

结构简单性要求在建筑结构设计过程中，简化传力途径，提升结构的承载力。因此，在进行结构体系设计过程中，应该对建筑结构受力图进行精确计算，并且对内力和位移进行详细探究，有效限制薄弱部位的出现。

2.2、结构的整体性

建筑结构能够聚集惯性力，而且还能够将惯性力传递至各竖向抗侧力子结构中，这就要求子结构具备相同的承载力，这样才能够有效抵御地震等自然灾害所造成的破坏作用。

2.3、结构的规则性和均匀性

通过提升建筑结构的规则性与均匀性，能够有效避免建筑结构过早的出现破坏或者坍塌的问题，确保建筑物分布质量与结构刚度的协调性，使其能够充分发挥抵御自然灾害的能力。

2.4、优化选型原则

在建筑结构设计中采用概念设计，能够有效优化结构体系以及结构布置形式。

3、建筑结构设计中的概念设计应用

3.1、在计算机分析中应用概念设计

虽然在目前来说我国建筑工程设计阶段计算机分析是设计的主要手段，但是从相关的建设效果来看并不能将其作为唯一的设计标准。因为计算机毕竟在一定程度上无法对工程实况进行全面的了解掌控，所以容易出现设计方面的误差，从而直接影响到整体建筑工程的建设效果。在实际的工程设计中还是要在计算机设计的过程中加入人工的辅助设计，相关工作人员可以依据自身的施工经验对其进行具体的分析以及判断，避免因计算机设计失误而造成的资金损害问题，最大程度保证工程建设的效益。

3.2、在基础设计中应用概念设计

无论是传统的基础设计还是融入概念化的基础设计都需要对施工现场的实际情况特别是地质地形以及施工条件等方面进行全面的考量，从而才能够确保基础设计的有效性。所以在运用概念设计进行基础设计的时候也要确保对施工工程的全面了解最终进行以概念设计为基础的建筑结构基础设计。筏型基础、箱形基础是概念设计中经常用到的基础形式。在箱形基础运用的过程中周围的底层会与地基形成紧密的整体从而将建筑压力进行分散，保证建筑工程的安全性与稳定性。筏型基础的地基可以将地基荷载分散到上部结构中从而减少地基的压力从而避免地基沉降现象的发生，对建筑物的整体安全性能都有较大的加固作用。

3.3、在抗震设计中应用概念设计

建筑物在建设过程中为避免造成安全事故的发生通常都会对抗震设计方面有严格的要求。在建筑物的稳定性方面计算机分析结果虽然能达到一定程度的效果但还是无法完全达到良好的抗震性能。所以为了进一步加强建筑物的稳固性我国设计人员对其融入了概念设计的应用，从而达到较高的抗震效果。3.4、在高层结构设计中的应用众所周知高层建筑结构侧移现象是设计中的重难点，因此很多设计师在设计的过程中都会考虑运用相应的抗侧力体系来减轻水平负荷从而达到建筑物的稳定性能。概念设计的应用更能够在较大程度上加强设计效果，达到预期建设目标。除此之外建筑建设过程中要对周围的布局、结构以及整体的协调性进行综合的考虑，最大程度保证设计效果。同时还需要对建筑物的风压布局所造成的影响进行综合的考量，以此提高整体建筑设计水平，更大程度加强我国建筑行业的发展。

4、结构设计主要措施

4.1、建筑场地选择

建筑物沉降坍塌、滑坡等现象发生的原因除了地震外还跟建筑现场的地质状况有关。因此建筑场地的选择对抗震设计有直接的影响。所以为了能够达到加强的抗震效果保证居民用户的自身以及财产安全，设计人员应该选择稳固的地形进行建筑物的选址设计，确保建筑物的稳固性。

4.2、结构材料选择

混凝土即是现阶段我国建筑工程施工的主要材料也是最佳的抗震的首选材料。因为其自身特有的强度能够确保构件塑性铰区延性能力的发挥。同时高强度的混凝土还可以通过减小自重和材料消耗来达到减小柱截面尺寸的目标，从而达到预期的建筑功能目标。

4.3、协同工作

所谓的协同工作是指将建筑物的基础与上部结构视为一个整体，使其达到整体的协同性。着同样也血药借助概念设计的理念以达到更高的建设目标。同时还应该注意建筑结构的协调性在受力的时候可以保证受力程度的均匀性，从而保证了建筑构件的耐久性，加大建筑物的使用寿命。由此可见，概念设计与结构措施在建筑结构设计中占有中要的作用，其不仅能够全面考量设计效果同时也能够运用结构措施分散基础结构的受力状况从而达到整体建筑物的受力均匀加强其使用寿命。因此，相关建设设计人员应该多加关注该方面的应用，在一定程度上对其进行细致的研究与理论方面的突破创新，从而能够进一步促进我国建筑行业的发展，加强经济建设的完善性。

作者:热合曼江.依明 单位:中国建筑标准设计研究院有限公司新疆分公司

参考文献：

[1]严毓纯，孙建军.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J].企业技术开发，2012，16:53-54.

第5篇

【关键词】建筑结构；抗震；概念设计

过去我国结构计算理论经历了许多阶段,曾经有经验估算、容许应力法计算、破损阶段计算、极限状态计算，一直到目前普遍采用的概率极限状态理论计算等阶段。现行的《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）则是采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，从而使建筑结构的设计符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率极限状态理论计算法更科学合理，但是此方法在运算过程中带有一定程度近似，只能把它作为近似概率法，而且只靠极限状态设计很不易估算出建筑物的实际承载力。其实，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，并不是脱离结构体系整体的单独构件。

地震通常具有随机性、不确定性和复杂性，因此目前很难做到准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数。建筑物其本身又是一个很庞大很复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程非常复杂。而且在结构分析方面，因为不能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等诸多因素，也将存在着不确定性。所以结构工程抗震问题不能全部依赖“计算设计”解决。应该立足于工程抗震的基本理论以及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到关键部位的细节构造，从根本上提高结构的抗震能力。

建筑结构抗震概念设计要从如下几个因素考虑:

1 选择对抗震有利场地，避开不利的场地

造成建筑物震害的原因是多方面的，场地条件是其中之一。由于场地因素引起的震害往往特别严重，而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此，选择工程场址时，应进行详细勘察，搞清地形、地质情况，挑选对建筑抗震有利的地段，尽可能避开对建筑抗震不利的地段。

对建筑抗震有利的场地，一般是指位于开阔平坦密实均匀中硬土地段。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害，从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的场地，一般是指软弱土、易液化土、山嘴孤丘、陡坡河岸、采空区和土质不均匀的场地。

2 建筑物形状力求简单、规则

建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。如果建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，那么就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。

经验表明，简单、规则、对称的建筑抗震能力强，在地震时不易破坏；反之，如果房屋体形不规则，平面上凸出凹进，立面上高低错落，在地震时则容易产生震害。而且，简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应，可以保证地震作用具有明确直接的传递途径，容易采取抗震构造措施和进行细部处理。

3 选择对于抗震合理的结构形式

抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类，目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等；按结构形式分类，目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响，是一个综合的技术经济问题，需进行周密考虑确定。

抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定：

3.1 结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；

3.2 结构体系宜具有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；

3.3 结构体系应具有必要的抗震承载力，良好的变形能力和耗能能力；

3.4 结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力；

3.5 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近，在结构布置时，应遵循平面布置对称、立面布置均匀的原则，以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。

4 确保结构的整体性

结构是由许多构件连接组合而成的一个整体，并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性，则结构各构件的抗震能力不能充分发挥，这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此，结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件，确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。

为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：

4.1 结构应具有连续性。结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。

4.2 保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥承载力，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。

4.3 增强房屋的竖向刚度。在设计时，应使结构沿纵、横两个方向具有足够的整体竖向刚度，并使房屋基础具有较强的整体性，以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。

5 提高结构的延性

结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力，是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。

结构良好的延性有助于减小地震作用，吸收与耗散地震能量，避免结构倒塌。而结构延性和耗能的大小，取决于构件的破坏形态及其塑化过程，弯曲构件的延性远远大于剪切构件，构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量，也远远高于构件剪切破坏所消耗的能量。因此，结构设计应力求避免构件的剪切破坏，争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁，强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系，致使结构的周期发生变化，以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。

参考文献：

[1]高淑英；加强结构抗震设计中的概念设计.河北工程技术高等专科学校学报，2001年09月（第3期）.

[2]李庆宪; 邹银生; 陈俊; 甘袁华; 论建筑抗震设计中的概念设计[J]. 基建优化 2004年02期

[3]赵祜茂; 抗震概念设计在钢筋混凝土结构中的应用[J]. 山西建筑 2004年09期

[4]葛学礼; 朱立新; 张海明; 建筑抗震概念设计重要性[J]. 建设科技 2005年02期

[5]刘辉; 浅谈结构的概念设计[J]. 广西土木建筑 2000年04期

[6]肖桂清；建筑结构抗震设计的若干对策及改进建议[D].武汉:武汉大学,2004.

[7] 龚思礼；建筑抗震设计手册，2002

第6篇

由于地震用做的不确定性和不可预知性，结构计算假定与实际情况的不符合性。使得往往的计算结果不能全面，真实的反映结构的真是受力和变形的情况，但是为了确保建筑物能够拥有良好的抵抗地震作用的性能，我们要以大的方向着手，做好这方面的设计。因为如果这方面做不好的话，其他的工作都有可能是白费，避免不了结构发生重大的破坏，所以根据这么多年来世界各个地区发生的地震，通过对其的分析和研究，大致归纳并总结出一些抗震概念设计的如下一些要点：

一、选择对抗震十分有利的建筑场地，地段和地基

1.抗震有利地段

众所周知，选择施工和建造的建筑物的时候，宜选择对抗震十分有利的地段，避开对其抗震设计不利的地段。那么怎么样才算是有利呢，有利的抗震地段如稳定的基岩，坚硬的地基土，开阔，平坦，密实度高，土壤分布均匀的中硬等级的土等。抗震相对危险的地段是指可能发生例如山体滑坡，崩塌，地陷，地裂，泥石流等，以及地震设防烈度为8度以上的可能发生错位的地区。就地形而言，一般指突出的山嘴，孤立的山包和高差较大的地台边等。就场地土质而言，一般指软弱土，易液化土，断层破碎带以状态不明的地段。

2.选择对抗震有利的建筑场地和地基

为了减少由于地面运动通过建筑场地和地基传给上部结构的地震能量，应采取下列方法：（1）选择薄的场地覆盖层；（2）选择坚实的场地土；（3）将建筑物的自振周期与地震动的卓越周期错开，避免共振；（4）采取基础隔震或消能减震措施。

此外，为了确保天然地基和基础的抗震承载力，需按《抗震规范》的要求进行抗震验算，并且地基承载力应该是地基承载力特征值乘以地基承载力调整系数（≥1）。《抗震规范》还规定，对于存在饱和砂土和饱和粉土的地基，除6度设防外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别，地基的液化等级，结合具体情况采取相应的抗液化措施。

二、设计有良好抗震作用的体型，进行合理的结构布局

1.有良好抗震作用的体型

有迹象表明，属于不规则的结构，布置布局又不太合理，就会给建筑物带来不利的影响甚至造成严重的震害。结构的不规则程度主要体现在形体，刚度，质量沿高度，平面的分布等因素进行判别。

结构的规则与否是影响结构抗震性能的主要因素。由于建筑物的设计是多种多样的，所以保证不了所有建筑物的设计都是规则的。规则的结构可以用较简单的计算方式如底部剪力法来计算，而不规则的结构则需要更加精确地方法来计算，并提高抗震等级采取相应的有效措施。不同结构的建筑物应该有各自合适的高度。一般而言，建筑物越高，其所受到的地震力和倾覆弯矩越大，危险程度也就越高。所以必须根据结构的的抗震性能，地基基础条件，震害经验，抗震设计经验和经济性等因素来确定结构的形式。

此外，建筑物的高宽比还应该被限制，因为高宽比越大，地震作用所产生的结构的侧移和基地的倾覆弯矩越大，由于这种作用在基底的力很难被处理，所以必须采取措施来对建筑物的高宽比进行限制。

房屋的防震缝的设置应根据建筑类型，结构体系和建筑体型等实际情况来区别考虑。不过，高层设置防震缝后，会给建筑和结构专业带来很大的困难。因此，高层建筑宜通过调整平面形状和尺寸，在构造上和施工上采取措施，尽可能不设缝。

防震缝的宽度不宜小于两侧建筑物在较低建筑物屋顶高度处的垂直防震缝方向的侧移之和。一般情况下，钢筋混凝土结构的防震缝最小宽度，应符合我国《抗震规范》的要求。

2.合理的抗震结构布局

大家都应该知道，对称布置的结构体系能有效避免扭转，对称结构在单项水平地震作用下，仅发生平移振动，各层构件的侧移量相等，水平地震力则按刚度分配受力比较均匀。非对称结构由于质量中心和刚度中心不重合，即使在单向水平地震力下也会激起扭转振动产生平移-扭转藕连振动。由于扭转振动的影响，远离刚度中心的构件侧移量明显增大，从而所产生的水平地震剪力随之增大，较易引起破坏，甚至严重破坏。为了把扭转效应降低到最低程度，应尽可能减小结构质量中心与刚度中心的距离。除了结构平面布置要足够合理外，结构沿竖向的布置应等强。结构抗震性能的好坏，除了取决于总的承载能力，变形和耗能能力外，避免局部的抗震薄弱部位是十分重要的。

三、选择合理的结构材料

抗震结构的材料应该满足下列要求：延性系数，强度和重力比值大；匀质性好，正交各向同性；构件的连接具有整体性，连续性和较好的延性，并能充分发挥材料的强度。

1.钢筋混凝土的构件的延性和承载力，在很大程度上取决于钢筋的材性，所使用的钢筋应符合下列要求：

（1）不建议在抗震结构中用高强度钢筋，一般选择中强度钢筋。延伸率不小于4%-6%。

（2）钢筋的实际屈服强度不能太高，要求钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。

（3）钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比值不应小于1.25，以保证有足够的强度储备。

（4）不能使用冷加工钢筋

（5）应检测钢筋的应变老化脆裂，可焊性，低温抗脆裂。

2.混凝土

要求混凝土强度等级不能太低，否则锚固不好。对于框支梁，框支柱及抗震等级为一级框架梁，柱，节点核心区，不应低于C30；构造柱，芯柱，圈梁及其各类构件 C20.混凝土结构的混凝土强度等级，9度时不宜超过C60，8度时不宜超过C70

第7篇

关键词：建筑 结构设计 概念应用

随着建筑工业中新材料，新体系，新工艺的飞速发展，各种结构体系的创新组合，使得概念设计被越来越多的结构工程师所重视，并将在结构设计中发挥越来越大的作用。但是，在目前高校教学的概念设计课程中，通常只重视孤立的分体系和单独构件的力学概念讲解，尤其在专业课教学中，单项计算练习过多，综合练习过少，加之计算机的普及，从而不同程度地造成了学生对计算机产生一定的依赖性，进而影响到他们的整体综合运用能力，使得结构体系概念模糊等现象比较普遍，这些问题的存在对培养具有创造力的未来工程师是相当不利的，因此必须采用一些切实可行的有效措施提高概念设计在建筑工业中的应用水平。

1 结构概念在现在建筑设计中的必要性

随着我国基础设施建设投入的不断加大，与人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求和标准。因此，这就需要相关设计人员必须努力推广计算机的普及与应用，加快新型高强轻质、环保建材的应用，使建筑结构的设计更加实用、更能符合相关标准。概念设计对于打破传统建筑结构设计中低效、守旧的模式，进而提高建筑结构设计工程师的创新能力水平。

在当前建筑结构设计中普遍存在承袭传统设计的守旧思想，使得与之相应的建筑产品缺乏新意。当今建筑设计普遍提倡采用概念设计思想来提高结构工程师的设计创造性，实现建筑结构的最优化设计。尽管目前大多数人对概念设计有一定的了解，但是尚无法熟悉他的具体应用，因而，他们经常将概念设计限定在大原则下应用，进而束缚着建筑结构设计的发挥。如结构布置、确定结构方案等。其实，在具体人们的生活中随处都可以看到概念设计的应用情况。近年来，随着计算机技术的飞速发展，提高结构中概念设计的准确性和运算率。但是，必须理性地应用计算机，不能太过依赖计算机，要注重体现建筑中的人性化设计。相较于计算机设计而言，概念设计主要是体现出人的设计理念。此外，在总体方案和构造措施上，计算机难以实现概念设计的基本要求。

在建筑结构设计方案的初始阶段，概念设计具有举足轻重的作用，因为此阶段电脑无法代替概念设计来完成某些步骤。因此，这就要求结构设计师必须结合其以往的设计经验，深入探讨建筑结构设计方案，并对其可行性进行分析，进而运用工程设计的整体理念对设计方案进行调整，最终达到方案最优。

通过计算机所计算出的运算结果，虽然比较精密，并在实际应用中不代表精确数据的合理性。也不具有实用性。概念设计正好弥补了结构设计在规范化的计算机应用中的诸多弊端。作为立体实物的建筑物，仅仅依靠电子计算机所计算数据结果是非常不够的，必须依靠人的思想结合以往的设计经验和建筑施工的实际情况做到具体问题具体分析。

概念设计往往会从整体上去反应出建筑结构的工作性能和设计理念，破解隐患过度的精密运算结果并非是对建筑结构精致入微的正常效应，同时也是一种不失理性解决问题的途径。此外，非概念设计的机械性、习惯性经常会引起的错误隐患，进而还会影响到建筑结构设计的整体性能。所以，在建筑结构设计过程中，必须充分考虑概念设计的重要性，并将概念设计贯穿于整个建筑结构的设计过程。

目前，国际上知名度较高的优秀结构设计作品，大多数都是由一种或几种基本分体系有机地组合而成。因此，要求结构工程师必须不断拓展其理论知识，与时俱进，不懈追求完美的设计，同时还要具备丰富、踏实的整体结构概念和基本分体系的相互比较的能力。由此可知，在建筑结构概念设计出色的工程师，其结构概念随着实践经验的增长而不断丰富，设计成果也更具完美性、创新性。此外，必须将当今先进计算机技术融入到概念设计的整个过程，充分利用计算机技术的优势，尽快选择和确定最佳设计方案，进而提高建筑施工图设计的可靠性。概念设计可以预防或减少不均匀沉降的危害，可以从结构措施、建筑措施、地基和基础方面加以控制；必须确保立面形体变化不能过大，荷载和高低差异适度；同时，还要加强上部结构和基础的刚度，提高建筑的整体刚度性能；同一建筑物尽量采用同一类型基础并要求埋置于同一土层中等一系列措施。对层建筑而言，从经济的角度考虑，对于不愿意采用长桩的结构设计方案，一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。通常情况下，有许多种处理软土地基的类型，但在选择地基处理方案前，必须认真深入探究建筑上部结构和地基两方面的具体实际情况，同时还要根据建筑工程的施工要求，选定恰当的地基处理范围和技术指标，确保建筑工程结构设计的合理性、可行性。同时，还要根据施工单位的施工设计经验和设计人员的知识水平，将多种方案进行比较，最终选定安全实用经济合理的处理方案，也要确保概念设计在建筑结构设计中的功能，使之充分发挥计算机的辅作用，因为概念设计与建筑工程的整体性能息息相关，并在很大程度上决定建筑结构设计的质量和接下来的施工进度。

2 结构概念在建筑设计中的应用原则

2.1 结构方案合理化选择在建筑结构设计过程中，必须要构建整个方案的基础阶段，并重视该阶段对整个建筑结构设计的重要作用。因为，结构方案设计合理与否直接影响到紧随其后所形成的的质量问题，相关设计人员必须给予足够的重视。

2.2 优化建筑结构体系建筑结构体系是设计中的重要体现，设计者将整个建筑的结构清晰的、完整的表现出来，在整个建筑结构体系中人们所看到的每一个组成结构的部分都是统一的、不可以分割的完整实体，并不是建筑中单一部件的个性表现，其各个部件之间只能组合在一起时才体现建筑实体的具象涵义和建筑结构价值，如果将其中某些部分分割开来，结构就不成其为结构，在其体系中就无法继续发挥其应该有的效果。所以在规划结构体系时，是不能将其中某些及某个部件拿出来，否则将失其价值和内涵。

2.3 要选用适用的计算简图在选择计算简图时，必须根据建筑结构的具体要求，选择那些表达明确、设计合理、效益高的计算结构简图，从而保证建筑结构设计的可靠性。因为，计算简图的选用在建筑结构设计计算中起着不可或缺的重要作用，是正确引导建筑结构设计与建筑工程施工的可靠保障，这就要求结构计算必须准确、合理、可行。并尽可能地为今后的施工建筑降低成本。

2.4 数据结果精确分析数据结果是建筑结构设计的依据，对于建筑设计的施工起着指导作用，因此建筑设计的运算结果必须精确，必须有实际工程实例为借鉴。因为，数据结果的正确与否是决定建筑结构能否顺利进行、施工质量是否过关的重要前提条件。例如不同计算工具的使用、人为地忽略以及各种不同程序软件的使用等都可造成计算结果不精确。

3 总结

在建筑工程结构设计中，运用概念设计方法，能够有效、可靠地对结构体系进行构思比较与选择，从而使设计方案概念清晰。运用优秀的概念设计优化了建筑中的结构设计，弥补了现行结构设计理论与计算理论之间存在的某些缺陷，具有广泛的实用价值和推广价值。

参考文献：

[1]刘伟.建筑结构设计中的概念设计与其措施[J].现代装饰(理论)，2011，(06).

[2]涂其付.建筑结构中概念设计应用的探析[J].江西建材，2011，(02).

[3]杨曦，徐金铭.概念设计在建筑设计中的应用探索[J].中国新技术新产品，2011，(20).

第8篇

【关键词】建筑；结构设计；结构概念；应用

随着我国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，人们对建筑结构设计水平、安全性的要求也日益增多，为了满足人们的需求，建筑结构设计中应该积极使用结构概念。所谓结构概念设计主要是指不通过数值的复杂计算，通过整体结构体系和结构子体系之间存在的力学关系、相对刚度、结构破坏原理、工程试验中得到建筑结构设计思想，进而确定建筑结构的整体布置，确保建筑设计方案的科学性和合理性，满足建筑物的使用功能。为此，应该进一步加快建筑结构设计中结构概念的应用研究，促进我国建筑行业的长期可持续发展。

一、建筑结构设计中结构概念应用的重要性

我国建筑行业的结构设计理论大都经过经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算等几个发展阶段，在建筑行业内大都使用概率极限状态理论，以此为建筑结构设计的准则，概率极限状态理论在进行建筑结构设计时具有一定的先进性，在运算过程中存在一定的先进性，大都只能将其视为近似概率法，但是依靠这一方法难以精确估计建筑物的真正承载力。而且在进行建筑结构设计时，存在很多不可计算的结构设计，例如建筑物的内应力计算，主要是依照弹性理论方法进行的，但是截面的设计需要依照塑性理论方法进行，这两者之间的矛盾导致在实际计算时，不管使用哪种方法都可能会造成另一种实际状态的偏差。为了解决这一矛盾，建筑结构的概念应用就显得极为重要，设计者从建筑结构设计的整体出发综合考虑，确保可以从客观真实的反映建筑物构架各个方面的不同功能。在建筑结构设计的初级阶段，建筑物的很多部位难以通过计算机演算出来，这时设计师可以使用建筑结构概念并依照自己的经验时使其达到设计要求。

建筑物属于空间结构的一种，内部的各个构件通过各种方式进行工作，构件之间往往与建筑结构的总体结构体系紧密相连，建筑设计师要想提高建筑结构设计水平就必须高度重视建筑整体结构体系与各个基本体系之间的力学关系，把建筑结构概念应用在实际的建筑结构设计中。

二、建筑结构设计中结构概念的应用

现有一座20层的高层建筑物，建筑物面积为30.69m2，建筑物高度为65.9m,z主体的平面形状是凹字形，宽为36.56m,长为68.23m,是一种不规则的平面结构体系。此外，建筑物还设有三层商场，一层地下室，建筑物的结构功能比较复杂，为了确保建筑物结构的安全性，该建筑物的结构概念主要体现在以下几方面，一是建筑物尽量使用轻质的墙体，减轻楼层的自重，降低地震力，加强地下室外回填土的夯实，并通过使地下室高强度侧壁与周边回填土的作用，提高建筑物结构的稳定性。二是依照建筑物的自然条件选择框剪结构，满足高层建筑物混凝土结构技术规程对七度抗震设防区建筑高度和高厚比的标准要求。三是增大建筑楼层的外周边框架梁，增加竖向刚度变化大的楼层平面刚度，加强周边抗侧力构件的联系，合理布置楼层平面结构，注重建筑物结构的整体性。四是在建筑物结构的抗侧构件布置时，为了加强建筑物结构的抗侧移以及扭转的刚度，应该在建筑物的外周边转折处以及每部梯间设置水平的侧力构件，使质心与刚心重合，减少在水平作用下，由于建筑结构偏心导致的空间扭转效应。此外，为了减少温度伸缩而引起的混凝土裂缝，设计人员应该在主楼的中部设置伸缩后浇带。

1．建筑结构设计中结构概念的应用原则

首先，建筑设计师应该坚持精选结构简图的原则，结构概念设计应该建立在结构设计的基础上，通过计算工程简图的方法进行分析。精选建筑结构简图是保证结构概念设计准确合理的重要条件，设计师一旦选择了不合适的结构简图就会给概念设计以片面依据，进而在建筑结构设计中出现失误，导致建筑工程出现质量问题，为此建筑结构设计师必须保证建筑物的结构简图误差控制在合理范围内，同时在严格审查和分析结构简图。

其次，建筑设计师必选坚持合理选择结构方案的选择，设计师最终选择的建筑结构设计方案必须可以满足建筑物设计的经济安全合理设计原则，建筑物结构概念设计的方案可能会有很多中变化，但是相关设计人员必须将各个方案加以对比分析，选择其中最可行最经济合理的方案，在进行方案对比时，应该对建筑工程的材料质量和地理环境等做出正确评估，并且与建筑结构设计各个环节的专业人员进行交流沟通，最终选择合适的建筑结构设计方案。

最后，建筑设计师应该坚持精确分析计算结果的原则，随着信息科技的快速发展进步，市场上使用的建筑结构设计计算软件种类复杂多样，并且每一种设计计算软件的计算结果各不相同，这在很大程度上增加了建筑设计计算的难度，为此建筑结构设计师应该依照建筑设计的具体需要，并结合不同软件的程序设计原理和技术条件，选择最合适的计算软件，确保计算结果的准确性。

2．建筑结构设计中结构概念的应用范围

在建筑结构设计过程中，建筑结构概念的应用范围主要包括水平侧移、水平荷载、结构的连续性和延性等几个方面，通过结构概念的应用提高建筑结构设计的科学性和合理性。其中水平侧移是指建筑物在水平荷载的作用下，不同高度层发生的不同程度的水平侧移，譬如，建筑物在受到地震力的作用时，水平侧移会十分明显；在风力的作用下，建筑物的顶部结构的侧移量会与建筑物的高度成四次方成关系；在建筑物结构的侧移范围超过一定范围之后，会引起建筑物的顶部结构失稳，甚至倒塌，建筑物的结构会因为受到水平侧移的作用出现不同程度的破坏，严重影响建筑物的正常使用寿命。

水平荷载主要是在建筑结构设计中考虑的因素有地震力和风力。通常情况下，在水平均匀荷载的作用下，垂直的平面结构构件弯矩与设计建筑总高度之间是二次平方关系，为此在进行建筑结构设计时，设计师为了保证风的荷载畅通的经过建筑物表面，即受水平荷载作用的限制， 建筑物的总高度和建筑平面的形体形状设计则可以使用结构概念，减少繁琐计算，与此同时，设计师还应该重视结构设计的结算，确保单个构件和整体建筑结构的安全性。

建筑物构件的连续性是指建筑物构件的连接处受力方向突然发生变化时，应力会突然集中，建筑构件的连续性可以减少这种内应力，使得建筑结构的应力均匀分布，不至于过于集中，进而降低建筑材料受应力集中影响，出现材料耗损的情况，维护建筑物结构材料的性能。建筑物结构的延性主要是指建筑物的结构构件在受到力的作用时，建筑物构件会屈服变形，由于建筑物构件的塑性变形依然存在，作用力对建筑物结构产生的效果可能会通过建筑物构件的变形而缓解，使建筑物不至于倒塌。

三、结语：

随着社会的发展进步，建筑结构概念在建筑结构设计中的应用会被进一步推广，建筑结构设计师应该加强自身对结构概念的理解和掌握，汲取国内外的先进设计理念，增强自身的创新能力，进而提高建筑结构设计的整体水平。

参考文献：

[1]涂其付.建筑结构中概念设计应用的探析[J].江西建材,2011(02) .

[2]曾献军.浅议建筑结构概念设计[J].科技风,2011(08) .

[3]吴焱,王楠. 浅谈建筑结构中的概念设计[J].企业导报,2011(09) .

第9篇

关键词：建筑结构 ， 概念设计 ，具体运用

Abstract: with the development of the society, in everyday life we see more and more exquisite building structures, people on the requirement of building structure is rising steadily. In architectural design in the development of large, attracted many new design theory, along with the increase of the scale of the project, technology is also more and more complex, more uncertainty factors, and the engineering design requirements of more and more is also high, the introduction of the concept design satisfy these requirements, it not only played a designer's innovation ability and, in some special design conditions of a huge advantage.

Keywords: building structure, concept design, specific application

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言

在建筑结构设计中，一些经验丰富的工程设计人员会采用结构概念设计。结构概念设计是指工程设计人员根据自己多年的实践经验，对建筑物的结构应采取哪些合理的形式，对结构可能发生的变形和结构的内力等等形成的一种总体的概念和综合分析的能力。由于在建筑结构设计中，会遇到各种各样的不确定的因素，并且有些数据无法经过科学的计算方法获取，因此，只能根据建筑工程人员的多年经验，运用结构概念设计来解决。本文将对结构概念设计进行简单的论述，然后分析结构概念设计在具体领域的使用，并且分析结构概念设计在建筑结构设计中的意义。

一 结构概念设计概述

在摘要的论述中已经讲到过结构概念设计是在经验与理论相互结合的基础上产生的，它是建筑设计人员根据多年的实践经验和所学的建筑理论知识，对建筑结构设计形成的一种新的设计方法。这种方法既符合理论的科学性，又能根据具体的情境，结合施工的实际，补充建筑理论的不足。在进行建筑结构概念设计时，建筑工程师会依据已有的建筑结构设计经验与理论知识的结合，从大体的角度对建筑结构设计进行概念性地分析和比较，确立建筑结构的总体布局，实现合理的设计。

在建筑结构设计中，运用结构概念设计非常重要。在进行建筑结构方案设计时，建筑人员无法通过计算机的运行来实现，只能通过建筑工程师自身通过比较和分析，根据自己的建筑结构知识和以往经验，选择效果良好的经济效益高的结构方案。

二 结构概念设计在建筑结构设计中的具体运用

1 结构概念设计在建筑平面结构设计中的应用

在高层建筑设计中，水平荷载作用下的建筑结构侧移成为了高层建筑设计的难题。建筑结构设计人员在进行结构设计时，要运用结构概念设计原则，既要考虑到满足相关的要求，又要选择更好的抗侧力体系。在建筑物选择平面结构时，应该选用风压较小的结构设计。在进行结构设计时，还要综合分析所建建筑物周围的建筑物，了解分析周围建筑物对所建建筑物风压布局的影响。还要考虑建筑物的结构设计要增强建筑物的抵抗能力和竖向的荷载。并且，建筑结构设计人员还要运用概念设计，考虑到建筑结构的抗震能力，在平面设计时，要力求使建筑的平面结构简单规则。在结构概念设计中，如何选择既能够满足建筑结构侧向的移动距离，又不出现危险、使建筑结构能承受更多的侧压力的建筑结构模式，是目前建筑结构设计工程师所面临的最大难题。

建筑平面结构要做到简单规则，考虑到风所带来一定的影响，可以根据具体情况，适当放宽建筑平面的结构，因为建筑结构设计一旦发生整体弯曲变形，还可以有补救措施。

2 概念结构设计在建筑剖面结构设计中的应用

在建筑工程人员进行建筑的剖面设计时，要做好竖向的传力体系设计，控制好建筑物的高度比，使高层建筑物的抗侧力结构刚度由基础向建筑物的顶层逐渐过渡，避免出现建筑物竖向上刚度出现突变而消弱高层建筑物水平荷载能力的现象。当建筑物竖向的刚度变化特别大时或在高层建筑物的结构布局发生变化时，要设置结构的转换层，以确保高层建筑的稳定性。在给高层建筑设置锚固深度时，要结合高层建筑物设备用房和地下停车场的需要，设置一层或几层地下空间，提高高层建筑的抗震能力和抗倾覆能力。

在进行建筑物竖向形体设计时，根据概念设计原则，建筑结构设计人员可以选用截锥形、上窄下宽形和新月形的竖向形体设计形式。截锥形是指采用从下而上分段逐步减小楼层面积的阶梯状形体，这样能大大地增加房屋的刚度，此外，采用这种形体的建筑顶部楼面比建筑底部要小，有利于建筑的抗风和抗震作用。当采用上窄下宽形时，建筑物随着高度的增加，楼身不断变细，这样可以大大减少建筑物高层所承受的风力，降低楼体重心，增强建筑结构的稳定性。这种形式常见的有上削楔形体和退缩体，这些结构都有很好的抗风、抗震功能。当建筑设计人员采用新月形设计时，建筑物就像一个竖向的悬臂壳体，能有效地增加侧向力刚度。它的作用就像波形的屋面壳体，能抵抗重力荷载，通过一个壳和一个框架承受。这种形式的建筑物能够有效地抵抗对称作用和建筑物的侧向力。

3 结构概念设计在基础设计中的作用

根据建筑物的不同地理位置和结构形式，建筑结构设计人员可以根据结构概念设计原则选择使用桩基基础、箱型基础和筏形基础。当遇到地基土质较软的情况时，建筑结构设计人员一定要考虑到运用人工的方法增强地基的承载能力。建筑工程人员可以采用桩基结构，用预制的钢筋混凝土土桩、混凝土灌注桩和钢管桩，将荷载直接传到地基下部坚实的持力层。在运用箱型基础时，建筑物的荷载力能够均匀地传给地基，抵抗地基的不均匀沉降，和周围的土体共同协作，增强建筑物的抗震和抗风能力。当采用筏形基础时，建筑物的上部结构荷载较大，地基的承载力较低。采用这种结构可以有效分散建筑物上部的荷载力，增加地基的承载力，防止地基产生不均匀沉降。

三 在建筑结构中采用结构概念设计的意义

结构概念设计是在考虑建筑空间和具体的地理环境、使用整体概念来思考建筑结构的一种设计方案，力学的特点在结构概念设计中展现得淋漓尽致。运用结构概念设计时，建筑人员能够在整体结构上把握各种性能，进行科学判断和合理取舍，在建筑的初期设计阶段有着十分重要的作用。

总的来说，建筑工程是一个完整的空间结构，各个部分是一个有机结合体，不可分割。在当前的建筑结构设计中，对具体的空间结构的设计还有一定的局限性，有时只能依靠建筑工程设计人员进行大胆假设与猜想，通过建筑设计人员的经验和理论知识，选择多样的建筑结构形式，增加建筑结构设计的灵活性。

就目前来说，我国的建筑结构设计，难以准确地达到抗震、抗暴风的要求。建筑结构设计的一些理论还不尽完善，有一些建筑结构设计没有具体的计算公式，无法求出准确的答案，因此只能通过建筑结构设计人员的经验，运用结构概念设计，才能弥补这些不足。

总结：

建筑结构概念设计是一种很重要的设计思想，正在被越来越多的建筑结构设计工程师接受和采用，并且在建筑结构设计中发挥越来越重大的作用，必定会成为以后建筑结构设计的主流思想。建筑结构概念设计侧重的是建筑结构设计人员的经验，需要建筑结构设计人员形成整体的概念来构筑整体的方案。在建筑结构中，结构概念的设计具体体现在建筑结构的平面设计、剖面设计和基础设计中，并且能够取得良好的效果，能够有效提高建筑物抗震和抗风能力，增加建筑物的稳定性，并且还能够提高建筑结构设计的效率，给建筑工程公司带来更好的经济效益。

参考文献：

[1] 隋翔宇. 工业建筑中的结构概念设计[J]. 山西建筑, 2011(4).

第10篇

关键词：概念设计；建筑结构设计；应用

1引言

在建筑结构设计中，概念设计具有重要的作用，早在1985年出版的由美国工程院士林同炎教授撰写的《结构概念和体系》一书，就为我们提供了结构概念设计的基础知识和一些实例，在过分依赖设计软件的今天，概念设计愈发不得到设计人员的重视，所以，笔者试着从以下几个方面阐述。

2建筑结构概念设计概述

建筑结构概念设计是指不经过数值计算，依据力学关系、震害关系、破坏关系等，结合实验所得结果提出的设计原则与方法。在概念设计中，需要综合考虑多方面因素，为方案的合理性、针对性、处理方式等提供切实可行的指导依据。具体来说，工程结构概念设计是基于结构概念设计理论展开的一系列运作，包括判断、推理、改良、决策等过程。

3建筑结构设计中概念设计的原则

3.1结构的简单性结构的简单性是指具有直接的、明确的传力途径结构，以便承受各种外在力量的重压和作用，这就要求在进行结构体系设计时，必须具备明确的计算简图，以便于内力和位移分析，最大程度限制薄弱部位的出现。3.2结构的整体性建筑结构类似于具备水平隔板功效、能够提供足够刚度与内力的楼盖，其能够聚集并将惯性力传递至各竖向抗侧力子结构，但这些子结构需要具备协同承受地震的作用，以发挥抗御地震等自然灾害的破坏作用。但如果竖向抗侧力子结构布置不均匀或是水平变形特征不同，就会使其无法有效协同工作，进而使得抗御效果大幅降低。3.3结构的规则性和均匀性建筑结构的规则性与均匀性能够有效避免薄弱子结构过早破坏、倒塌问题的发生，从而使得建筑物分布质量与结构刚度的分布协调，有利于整体结构抵抗自然灾害破坏作用的充分发挥，进而最大限度的避免承载力和传力途径的突变。3.4优化选型原则在建筑结构中，对于概念设计的运用，主要是对结构体系与结构布置的优化，其中，结构体系的优化主要是依据其基本构件特征与荷载实际情况等形成基本结构单元，然后通过集合形式构成主要的结构体系。结构布置的优化是指基础系统、柱墙竖向支撑系统、楼屋盖水平系统的设置。3.5合理受力原则一般情况下，在建筑结构概念设计过程中，通常需要对均匀受力、超静定受力体系、刚性连接、空间作用等进行充分的考虑，并且还要重视建筑结构宏观受力状态、直接受力状态以及主要受力状态的分析，以便运用力学原理来处理好受力分析问题。

4概念设计在建筑结构设计中的应用

4.1在建筑结构方案选择中的应用在建筑结构设计过程中，结构方案的选用具有十分重要的作用，并且还是整体建筑结构设计的核心内容，结构方案的重要性直接决定了结构方案选择的困难程度，所以，一旦建筑结构方案的选择上出现了问题，必将导致整体建筑结构设计严重错误的出现。通过概念设计的合理运用，并且充分发挥其自身应有的作用，可确保建筑结构方案选择的合理性与有效性。在进行建筑结构方案的选择时，应重视以下两方面内容：①在进行建筑结构方案的选择时，必须对建筑工程项目施工现场所有的相关影响要素进行充分的分析与全面的调查，例如建筑场地的一些地形条件、地质结构以及承载力状况，是概念设计整体性要求的主要体现。②在选用具体建筑结构设计方案时，应充分考虑用户的一些基本要求，是概念设计的主要特点与作用体现，且其还能够根据用户所提供的一些基本要求进行具体化设计，将其体现在建筑结构方案中，可有效提高建筑结构方案选择的准确性。4.2在基础设计中的应用在进行建筑结构基础设计类型的选择时，设计人员应当依据建筑物的具体结构形式及其所处的地理位置，在充分遵循概念设计基本原则的基础上进行合理的选用。4.3在建筑结构抗震设计中的应用对于建筑物抗震设计中概念设计的应用，应当结合建筑平面对建筑结构体系进行合理的布置，并且还要仔细分析建筑主体的结构体型和各个部分的基础体系之间的力学关系。此外，通过调整建筑物质心、平面形心及结构刚心间的距离，可使得这三者尽可能靠近，进而最大限度的减小结构体系的扭转力，增强整个结构的稳定性，提高结构的抗震能力，节约建筑工程造价。

5结语

综上所述，在建筑结构设计中，通过概念设计的合理应用，不仅能够有效提升建筑结构设计的主观能动性，还可在充分融合建筑设计人员想象力与个人经验的基础上，保证建筑结构设计的经济性、合理性、安全性。概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受，并在结构设计中发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]张钧玛.在建筑结构设计中如何加强建筑结构的概念设计应用[J].城市建筑，2014（06）：53.

[2]李娜，杨志杰，彭宝莹.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].门窗，2015（04）：142.

第11篇

（一）优化选型原则首先，优化结构体系。在结构体系设计中，需要全面掌握建筑基本构件特征，根据建筑、环境、荷载、使用情况选择优化方案，并且判断各种情况之间的关系，进而构建结构单元；然后借助平面、线型、叠合、交叉等集合形式对结构单元予以转换，使其成为主要结构体系。其次，优化结构布置。在保证建筑使用需求与意向的情况下，对建筑楼层盖水平、柱墙竖向支承系统、基础系统予以优化布置。在此过程中，需要对建筑承载力、侧向与竖向变形、地质条件、支承作法等结构性展开对比，明确其是否具有合理性、科学性与优越性。（二）空间作用原则建筑物属于空间结构，在结构概念设计中，一定要保证建筑物内各个结构空间作用的合理性，恢复其原有结构，保证建筑结构设计的科学性、安全性与可靠性。（三）结构延性设计原则通常而言，结构延性主要是由延性系数表示，其主要就是结构极限变形和屈服变形的比值，此项比值越大，结构延性越好，如果构成整体结构的构件都具备良好的延性，那么，整体结构本身就会具有良好的延性。（四）强柱弱梁设计原则强柱弱梁设计的主要目的就是，确保建筑结构在强地震作用下，框架结构塑性铰先出现在梁上，而不是在柱上。（五）等强度与耗能设计原则在建筑结构抗震设计中，首先考虑的就是等强度与耗能设计，在结构设计中，必须避免因为设计考虑不周，或者施工不当，导致水平承重结构出现破坏，进而影响整个建筑物的安全性与稳定性。在建筑结构设计中，充分考虑薄弱环节的设计，尽可能做到等强度，同时重视耗能设计。在选用耗能构件的时候，需要对以下几点内容予以注意：一是，耗能构件屈服应力依然处在弹性阶段，也就是说，其屈服在整个建筑结构中是局部性的，不会导致建筑整体破坏。二是，为了更好的消耗地震能量，耗能构件的数量一定要满足设计要求，并且保证构件具有良好的延性。三是，耗能构件不应选择主要承受竖向荷载的构件，如剪力墙、柱等。

二、概念设计应用的注意事项

（一）结合建筑实际要求，选用合理、科学的建筑结构设计方案在实际建筑工程建设中，对建筑结构设计要求非常高。要想有效应用概念设计，取得良好的设计效果，就要保证建筑设计师具有丰富而合理的想象力，充分结合实际情况，综合分析建筑工程的施工条件、现场地理环境、材料供应能力等问题，同时，对结构框架的抗震节点、应力、总体布局等进行全面控制，保证建筑结构设计方案的合理性与科学性，进而确保建筑建设的顺利完成。比如，在建筑结构抗震设计中应用概念设计的时候，一定要充分了解建筑材料的性能，充分分析可预测以及不可预测的因素，重视整体概念设计理念，采取一些隔震对策，尽可能降低地震或不可抗力对建筑物的影响，避免建筑物受到破坏，实现建筑结构设计的预期效果。（二）不能盲目定论，选用合理的计算简图计算简图是建筑设计师进行结构设计计算的前提与基础，是保证建筑结构安全的重要因素，因此，建筑设计师一定要根据实际情况，选用合理的计算简图，在确保数据精准的条件下，进行结构概念设计，保证建筑结构设计的完美，避免出现因为建筑结构设计不当影响楼层稳定性、安全性的问题，进而促进建筑结构设计的可持续发展。（三）不可太过依靠计算机，正确分析计算结果在建筑结构设计计算中，建筑设计师主要就是借助计算机完成计算，因为计算机软件种类较多，又存在着一些缺陷，导致计算结果存在着一定的差异。针对此种情况而言，需要建筑设计师根据自身专业水平与业务技能，认真分析计算结果，展开反复的对比与审核，输入正确参数，选用合理、科学的计算结果，保证建筑结构设计的理想化、科学化、人性化、安全化。

三、结束语

第12篇

【关键词】建筑结构；抗震概念；实际设计；理解

地震是一种破坏力较强的自然灾害，主要损害建筑结构，进而导致承重构件或地基失去作用。现阶段，人们还不能深入的认识到地震的损坏机理，直接影响了抗震计算的精确性。概念设计是一种指导总体方案开展的方法，良好的概念设计不仅给日后建筑工程结构计算及工程造价等奠定基础，同时还实现了抗震设计的目的，具有较广的应用意义，必须及时进行分析。

1.建筑抗震设计

目前随着经济的发展，抗震结构设计已经呈现出新的发展趋势，可利用基于性能结构抗震现场理论、材料抗震模糊可靠度等方法进行建筑抗震设计。但是建筑地震灾害依然在反复发作，虽然很多建筑设计师已经认识到以上技术的局限性，但是由于建筑结构还会受到地形、规划、工程造价、施工技术等多方面因素影响，导致“概念设计”开始被人们重视起来，并加大了对其的研究。概念设计不仅完善了建筑结构，同时综合全面的分析了地震所产生的影响，掌握了地质活动破坏机制，并可以综合全面的了解抗震设计规范与准则，在长期实践中还可以不断提升建筑结构的抗震水平。

2.建筑结构抗震概念设计遵循的原则

2.1建筑选址并确定地基稳定条件

合理的规划选址已经成为建筑设计成功的基础，对建筑结构抗震设计整体质量具有很大影响。实际操作中要求规避地震不利地段，尽量选择安全稳定的建筑场地，如果受各方面因素影响，导致实际操作中无法避开不利地段，必须结合实际情况采取针对性的措施，提高地基稳定性与安全性。现有基础设计规范中明确指出，结构单元中个别应地质因素而采用天然地基或桩基的做法不可取，尤其是不允许在地震高发段建设建筑物。地震作用力较强，一般会引起承载力降低或出现基土液化，进而影响了地基稳定性，容易出现建筑开裂、倾斜和倒塌等问题。同时受地震影响所产生的滑坡、泥石流等情况也与建筑选址密切联系，保证建筑基础稳定已经成为提高抗震力的核心条件。

2.2选择有利于建筑的立面或平面

为了避免地震发生时产生应力集中、扭曲或塑性变形等问题，要求建筑平、立面必须合理设置，一般要求建筑物的平、立面布置对称，同时质量和刚度均匀，尽量避免楼盖错层。实际操作中可从两反面操作，一方面，不设抗震逢，对建筑物进行结构抗震分析，了解局部应力和变形集中及扭转等的影响，并采取加强措施进行处理。另一方面，设置抗震缝，将建筑物划分为很多结构单元，可结合抗震设防强度、材料种类、结构型号及单位布置，并留有足够的宽度，要求伸缩缝与沉降缝满足防震缝要求。控制好建筑刚度与质量变化，各个楼层不能错层，条件允许时可在每层设置防震缝，可根据建筑结构实际情况设置。一般体型结构复杂的建筑必须给其设置计算模型，并展开抗震分析。

2.3选择科学合理的抗震结构体系

抗震结构体系要求从建筑重要程度、房屋高度、地基基础、技术、经济及使用等多方面进行判断。通常选择建筑结构体系时，必须满足以下条件：（1）具有详细的计算简图，并有恰当的传递地震途径；（2）具有较强的强度、耗能及变形能力；（3）设置多道地震防线，避免部分结构或构件对整体构件造成影响；（4）控制好强度与刚度，避免局部形成薄弱部位或者应力或塑性变形集中；（5）控制好结构在两主轴之间的动力特性。设计构件连接时，要求满足以下条件：（1）构件节点强度不能低于连接构件强度；（2）装配结构连接整体性必须得到保证；（3）预埋件锚固强度不能低于连接构件强度。选择抗震结构构件时，要求满足以下要求：（1）砌体结构必须结合施工要求，合理设置混凝土圈梁与构造柱，提高结构抗震水平；（2）设置钢结构构件时，要求控制好其尺寸，避免出现局部或整体构件失稳；（3）混凝土结构构件必须合理选择尺寸，配置好箍筋与纵向钢筋，避免剪切在弯曲前破坏，同时要求混凝土压溃先于钢筋屈服、钢筋锚固粘接在构件破坏前损坏。

2.4计算校核的必要性

目前计算机辅助设计系统已经广泛应用到结构设计中，而且应用范围较广，实际分析中，可应用计算机相关软件完成设计与校核。软件是辅佐校核的工具，实际操作中为了提高校核效果，必须由具有丰富经验的结构设计技术人员分析，同时掌握软件的适用范围、条件、计算模型等，深入理解设计规范，而且要端正自己对待工作的态度，只有如此，才能反复进行验证，进而将精确校核的计算结果成功应用到工程项目建设中。

3.正确处理主体结构与非承重结构的关系

主体结构与非承重结构关系的处理已经成为抗震设计的基础，具有减少地震损失及避免附加震害的作用。附属结果构件要求必须与主体结构或锚固稳定连接，避免实际操作中出现设备损害或砸到人员等问题出现。设置围护墙与隔墙时，必须综合考核结构抗震所产生的不利影响，避免设置不恰当损害主体结构。例如，厂房柱间或框架填充不完整时，就会损坏柱子。此外，吊挂件、装饰贴面与幕墙均要与主体合理连接，避免地震时造成人员伤害。

4.控制好材料与施工质量

材料选择与施工质量控制对抗震结构设计具有很大作用，不仅提高了施工质量，还保证了其他工序的顺利开展。目前抗震结构设计中已经对材料与施工质量提出了要求，必须在设计文件中明确，具体操作如下：（1）黏土砖等级要求不低于MU10，同时控制好砌筑砂浆强度与等级，不呢低于M5；（2）混凝土抗震与强度等级均使用一级框架梁、柱与节点，要求不能低于C30，芯柱、基础与圈梁不应低于C30，其他构件不能低于C20；（3）混凝土小型砌块强度控制在MU7.5，要求砌筑砂浆强度在M7.5以上；（4）控制好钢筋强度，要求纵向钢筋使用Ⅱ、Ⅲ级变形钢筋，箍筋为Ⅰ、Ⅱ热轧钢筋，构造柱与芯柱使用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。进行钢筋混凝土结构施工时，由于实际设计中缺少规定的钢筋型号，使用其他规格型号的替代时，不能使用屈服强度较高的钢筋替代原始钢筋。实际替换中可结合截面实际屈服强度合理换算，并要求替代后构建曲面屈服强度不能超过原截面屈服强度。此种操作的主要目的是减少了薄弱部位转移，避免了混凝土脆性损坏，如剪切破坏或混凝土压碎等问题。

5.结语

建筑结构抗震设计时一项较系统的工程，改变以计算为中心的传统设计、评估与校核，实现了设计者多年经验与设计规范的结合，避免了盲目开展计算工作，对抗震设计创造了独特的发展空间，并真实展现了结构的实时情况，进而科学合理的进行抗震设计。

作者:柴梅卿 单位:国家林业局西北林业调查规划设计院

参考文献

[1]张松林.浅谈建筑结构抗震概念设计的进展[J].江苏建筑,2015,(04).

[2]黄传刚.浅谈房屋建筑中结构抗震概念设计的运用分析[J].科技创业家,2014,(07).

[3]武玉梅.浅谈建筑结构抗震概念设计的重要性[J].中外建筑,2014,(05).

第13篇

关键词：建筑幕墙；结构；概念设计

中图分类号： TU2文献标识码： A

引言

随着建筑幕墙的发展，它逐渐地被人们所认可。建筑幕墙结构概念及其设计要点需要不断的完善和探讨。

幕墙是建筑物的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，因此又称为悬挂墙，是一些建筑中作为装饰常用的一种轻质材料。由结构框架与镶嵌板材组成，不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。幕墙是利用各种强劲、轻盈、美观的建筑材料取代传统的砖石或窗墙结合的外墙工法，是包围在主结构的而使整栋建筑达到美观，多功能而又安全的外墙工法。简言之，是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶（罩）和雨篷。建筑幕墙由面板与支承结构体系（支承装置与支承系统）组成，相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力，不承担主体结构所受作用的建筑护墙。以上就是对幕墙以及幕墙建筑概念的简单概述。

1、幕墙结构设计的重要性

幕墙结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分，幕墙结构设计十分重要，建筑幕墙的设计原则主要有以下几点，从中我们可以看出建筑幕墙结构设计的重要性。

1.1、我国的幕墙设计比国外起步晚，但是无论是国外的幕墙设计还是国内的幕墙设计，都要把幕墙的安全性摆在第一位。常见的幕墙技术规范有玻璃幕墙工程技术规范、建筑结构荷载规范、金属与石材幕墙工程技术规范、建筑玻璃应用技术规范等，他们均需要符合安全、经济的设计原则

1.2、建筑幕墙从设计到施工的任何环节，其设计和建筑标准的一个重要前提就是保证幕墙的结构安全。

1.3、在国家对建筑施工图所进行的二次审查中，结构安全和公共利益都是审查的重点工作。

1.4、在对建筑幕墙实施验收时，要把工程的安全因素作为验收工作的重点考察内容，另外也不可以忽视建筑幕墙的质量。

1.5、“工程质量无小事”，建筑物作为人们的居住、办公、娱乐的场所，一旦发生事故，所造成的损失都会非常巨大，我们要以这些事故为教训，严把工程的质量关。幕墙设计作为工程的重要组成部分，也需要牢记事故教训，加强自身的质量控制。

1.6、《建设工程质量管理条例》对建筑物的质量负责有着明确的规定即建筑物落成后，建筑单位要对建筑的质量终身负责。

2、幕墙结构概念设计

2.1、幕墙结构概念设计的意义

首先我们应该明确什么是概念设计。概念设计就是凭借设计师的相关工作经验，以及根据幕墙的力学关系等，在不经过大量计算的情况下，便可以对幕墙的结构有一个从整体到细节的准确把控。其次，在实施概念设计时，我们用估算的方法参与设计，这样同样可以得出比较适合的设计方案。另外，估算法算出的数值可以为后期的精细精算，提供了一个可供参考的数据，是我们验证计算机所得出的精确数据的重要参考。所以幕墙结构的概念设计，对整个幕墙设计起重要作用与意义。

2.2、幕墙建筑结构概念设计的内容

幕墙建筑结构概念设计在设计者中经常被提及，但是人们对其的理解却是片面的，认为幕墙建筑结构概念设计不过是一个大概的概况、一个简单的方案、一个电脑做出的图片，其实不然，幕墙结构概念设计是需要以科学指导为前提，再加上知识的运用实践经验的积累以及不断的吸取其他人的建议中不断完善的。一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案，如何进行合理选择结构方案，首先既要根据建筑的基本情况设计，又要根据其所处的经济环境，气候环境，人文环境等多种综合因素进行设计，同时还要多方面考虑用哪种合理的幕墙，例如钢制的、木质的、金属的、非金属的等。总之，必须对建筑师设计要求、幕墙结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与设计院建筑、结构等专业充分协商，在此基础上进行结构选择，确定结构方案，多种方案进行比较，优中选优。当下，电脑已经处于普及阶段，很多设计者都用电脑来制图，来做设计，但是大家却过分的依赖电脑，成了电脑的奴隶，然而在电脑普及的前提下，各种软件也应运而生就导致在设计中应用不同的软件所得出的计算结果是不一样的，而在这种过分的依赖电脑的前提下，所产生的安全隐患也是越来越多，由于计算出现的偏差，导致在制作过程中费工费料，从而造成经济负担，而这种过分依赖电脑的作法也导致设计作品更新缓慢、没有新意、缺少创意。

3、幕墙建筑设计应考虑的一些因素及一般步骤

3.1、因素

要了解幕墙面板的分布情况及格局，一般由设计师提供具体的方案及图样；要准确找到幕布的承重点及其幕墙主体的承重情况，从而确保幕墙的安全可靠；了解主体结构对幕墙的边界条件；理解建筑师及业主对幕墙建筑的方案设计的要求。根据以下因素确定结构型式（钢结构、索结构、玻璃结构、单杆结构、桁架结构或组合结构等）：各种结构型式的受力特点；各种结构型式所需要的适用条件；各种结构型式是否经济合理；各种结构型式与幕墙的匹配性；各种结构型式是否安全可靠。

3.2、在幕墙结构设计中需要注意的几个问题

幕墙建筑结构是悬挂在主体建筑外面的结构，也就是说幕墙建筑结构是悬挂在主体建筑外面的一种装饰性物件，幕墙只承担本体所带来的负荷，无法承担主体建筑所带来的负荷，而幕墙建筑和主体建筑之间有连接点及连接件，这就要求幕墙和主体建筑的连接点和连接件要够坚固耐用，足以支撑幕墙自身的重力荷载和风荷载，并能将这些荷载安全地传递到主体结构上。

3.3、幕墙建筑设计的一般步骤

根据规范规定及幕墙结构特点合理确定建筑结构形式，不要一味的追求幕墙建筑效果，要多方面考虑幕墙建筑结构的安全性、耐用性及计算结果的准确性，以防止出现安全问题和费工费料等问题。

要多吸取专家，设计院人员及有诸多丰富经验的设计者的意见建议，把别人更好的设计思路和理念转化成自己头脑中的素材，更好的运用到设计方案中及具体的实践中，从而使幕墙建筑设计更美观实用，争取做出完美的幕墙建筑结构设计。

应当重视钢结构连接节点的安全性，可靠性，耐用性（耳板、销轴、焊缝的计算等）；不论是什么形式的幕墙，都是悬挂在主体结构外面的围护结构，清晰的荷载传递路径是幕墙设计安全的一种特征，这关系到幕墙结构整体的安全可靠。

4、结语

近年来，我国建筑幕墙行业发展步伐非常迅速，建筑幕墙建造量已位居世界前列，不仅数量多而且形式也多样化，新材料、新工艺、新技术、新体系被不断采用。我国工程师也在建筑幕墙设计中不断地总结经验汲取教训。随着社会经济及科学技术的发展，建筑幕墙的设计不断的被大家所认知，而应用到各种各样的建筑中。在以后的建筑设计中幕墙建筑设计将成为趋势，这就要求我们不断的学习新知识，努力把学到的知识应用到实际工作中.为幕墙建筑设计贡献力量。

参考文献

[1]邢贵龙.建筑结构概念设计的优化措施分析[J].中国新技术新产品,2011,01:159.

第14篇

关键词：建筑结构抗震概念设计

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

建筑结构的防震设计对于一个同我国这样的地震频发且震区范围广的国家而言极为重要。因地震的发生总是不确定的，目前全世界对于地震的预测仍无能为力。所以我们应该从防震角度考虑，对症下药，建立良好的抗震体系。良好的抗震概念设计是保证建筑工程质量性、抗震性、安全性的一项重要手段，因此必须了解建筑物或是民用基础设施和地面相互的关系，通过评估预见地震潜在的后果。设计、修建和维护结构，使其在地震发生时能达到法规规范的要求。在此背景下，防震概念设计得到了建筑结构设计师的肯定，成为了结构设计的重要组成部分，为结构设计的发展提供了新思路、新方向。本文从两大方面对建筑结构设计中的抗震概念设计进行详细的分析。

1 概念设计

概念设计涵盖了从用户需求分析到概念产品生成的设计活动全过程，这一系列设计活动是有顺序、目标和组织的。概念设计表现出了一个理念从模糊到清晰、从具体到抽象、从粗到精不断变化的过程。它是从设计概念出发，以设计概念作为主线贯穿于整个设计过程的一种设计方法。作为全面完整的设计过程，概念设计通过设计概念把设计师感性思维与瞬间思维统一上升为理性思维，进而实现整个设计。在现代建筑业中，概念设计被广泛用在建筑的结构设计中，有其特殊的含义和重要性。

1.1 含义

在建筑的结构设计中有理论设计与概念设计之分。理论设计是指结构工程设计师在计算理论与规范的基础上，假设结构的计算模型与受力状态，并通过分析计算结构获得数据式结果，进而根据结果来进行结构设计这样的设计方法。而概念设计则是无需计算数值，只根据整体的结构体系和分结构体系间存在的力学关系、震害、结构被破坏的机理以及工程现象和实验现象的设计基本原则及思想，来完成建筑结构整体布置和细部构造过程确定。

1.2 重要性

作为结构工程师，其主要的任务就是运用整体概念在特定建筑空间当中完成结构整体方案设计活动，并要有意识地对结构与构件以及不同结构之间的关系问题进行处理设计。在现代社会，几乎在全部的结构设计中都运用到了概念设计的设计理念。概念设计在结构设计中有着重要意义，其重要性的体现如下：

（1）目前的结构设计与计算的理论都存有很多的缺陷及不可计算性，概念设计的运用可以弥补计算理论当中的缺陷，并完成现实中存在的不可计算的结构构件设计活动，从而满足结构设计需求。

（2）在结构方案设计的最初阶段，其设计过程不能依靠计算机完成。这就要求结构工程设计师在确定性价比最高的结构方案时综合运用概念设计中蕴含的设计概念。

（3）通过计算机的分析计算所得结果具有高精度的特点，有些结构设计师过度依靠计算机与设计软件，对于结构工作的性能产生误解，在结构设计中走上传统性、习惯性的方向，盲目相信计算机计算的结果，对其不合理性与错误性有所忽视，导致建筑结构产生安生隐患。概念设计要求设计师从实际工程的结构需求出发，综合考虑各种因素，可以破除结构工程师对计算机设计软件的盲目信赖，对于结构设计的发展和革新具有重要的推动作用。

2 防震概念设计

这一概念设计涵盖了从建筑防震需求分析到防震结构成形的全过程，是按照地震灾害的基本情况与多发带建筑工程经验等所形成的设计基本原则与思想，进行建筑结构整体安排和细部构造的设计活动。由于地震破坏作用与机理具有复杂性与不确定性，且结构模型假定情况有别于现实状况。因此，很难对建筑物遇到地震的参数与特性进行准确的预测活动。基于这样的情形，工程抗震并不能完全依靠计算机的模拟设计来解决，而是要从概念设计出发。

2.1 作用原理

在建筑的结构设计中，抗震概念设计的主要作用是促使建筑整体结构耗散地震能量，以免在结构中产生薄弱敏感部位。如果地震能量聚散活动只是集中于部分薄弱区域，就会过早破坏结构。在现代抗震设计中，一定要基于对整个结构在耗散地震能量方面的作用发挥，才能根据常见小地震的作用情况来计算结构、设计构件截面以及相应构造措施。若有需要，可以采取弹性时程分析方法来进行补充计算，并试图满足罕见大地震作用下的建筑结构稳定需求。

2.2 设计要求

为保证建筑结构的抗震能力与抗震需求相适应，抗震概念设计可以从宏观角度对结构抗震性进行控制，其具体要求如下：

（1）应选择利于抗震的场地与地基，并采用相应措施来维护地基稳定性，以免由于地面变形产生直接危害；

（2）基础设计要合理。属于同一结构的单元部门不应设置于不同性质的地基土上，也不适合选取不同基础形式。在进行防震概念设计的时候，要最大程度地挖掘和发挥地基潜力；

（3）就建筑物的体型而言，应从对称、规则、简单入手，保证质量及刚度的变化时均匀的，从而达到减少地震作用下出现的变形现象、应力集中反应以及应力扭转现象的目的；

（4）结构体系的选择要合理，其抗侧构件应当均匀对称。要设置多道建筑结构抗震防线，结构布置应当传力便捷、受力明确，以免在局部产生薄弱环节；

（5）各类构件间的连接要安全可靠，且应具有一定变形能力与强度，从而提高建筑整体结构的抗震性能；

（6）要注重结构空间的整体性，加强其平面连接，并确保其竖向的整体刚度符合抗震需求；

（7）强调处理非结构构件的重要性。要充分发挥非结构构件对于主体结构有利的影响作用，避免因为不合理的构件设置危害到整个主体结构的抗震性能；

（8）结构自重应尽量减轻，减少其对地基土产生的压力，进而将传送给建筑物的地震力降低。

2.3 实际运用

在传统的结构理论研究与设计中，往往只注意结构抗力的提高，使得建筑混凝土的等级不断升高，配筋量不断加大，工程造价也不断升高。过去的建筑结构设计师通常只重视最大配筋率的问题，进而导致肥梁胖柱、深基础等现象在建筑工程中随处可见。在建筑抗震设计中，传统方法是按照最初确定的尺寸和混凝土的等级来计算结构刚度，进而根据结构刚度对地震力进行计算，然后才是配筋计算。而事实上，配筋越多，就会产生越大的刚度，而刚度越大，在地震作用下产生的反应也会越大。从这一层面来说，为抗震而配设的钢筋反而增加了结构刚度，进而增强了地震作用效应。这就使得建筑结构抗震陷入了死循环当中。而抗震概念设计在建筑结构设计中的应用，拓宽了建筑结构设计思路。它以降低地震的作用效应为出发点，给现代建筑的抗震设计带来了新的生命力。抗震消能就是抗震概念设计中的一种理念。通常来讲，抗震消能是依靠在基础和建筑主体之间加设消能支撑等柔性隔震层来实现。也有通过在建筑物的顶部安装反摆，加大建筑物振动的阻尼作用，减少其位移的方式来达到消能抗震的目的。在进行抗震验算的时候，要注重区分场地土的类别。建筑的框架结构应当设计为双向的梁柱刚接体系，可允许部分框架梁搭接于别的框架梁上，但要加强在垂直地震作用方面的抗震设计。既可以通过对构件荷载效应进行调整和限制的方法，也可采用规定必要的强制性构造措施的方法来加强建筑结构的抗震力。

第15篇

【关键词】建筑结构；抗震；概念设计

一、地震对建筑的破坏作用

地震是一种地壳中的板块发生了顶撞、错动和断裂而产生震动的自然现象。我们不能够准确的预报在何时或是何地会发生多大级别的地震，更加不能阻止地震的到来，但是我们能够粗略地把地震破坏的作用分成三类：①地层被错位，地面有了开裂；②地基的液化，出现地陷或是滑坡；③地面发生振动。因为地震作用具有随机性与复杂性，建筑物被地震破坏的机理十分复杂，存在许多不确定的以及模糊的因素。

但根据地震的破坏作用和民用建筑的常用结构形式可以把建筑结构在地震作用下的破坏分为四种情况：①在地震的时侯，水平与竖向的振动作用之下，建筑物内力与变形骤增，甚至内部结构受力的形式发生改变，导致建筑物的承载力不够甚至会丧失或是变形过大。②在地震的作用下，因为节点的强度不足、锚固失效、延性不够，这会使结构的构件缺乏安全可靠的连接，使建筑物丧失了整体性而被破坏。③在地震作用下，因为地基的承载力的下降或是地基土的液化，使地基的一部分已经失效甚至是完全失效，最终会导致建筑物整体倾斜或倒塌。④因为地震而引发次生灾害例如火山、滑坡、洪水、泥石流等会造成建筑物被严重破坏。

二、结构概念设计的原则

（一）优化选型原则

结构概念设计归根到底是确定主体结构体系及其联系。它要考虑两个方面，用比较方法进行优化选择：（1）优化结构体系。前提是掌握各类基本构件的特征（如与受力相关的几何特征，与变形相关的刚性特征等），根据环境、使用、建筑和荷载实况优化选择合用的基本构件，确定它们间的联系，形成基本结构单元和它的支承做法（如框架结构，筒体结构等）；再将基本结构单元通过线型、平面、叠合、交叉等集合形式构成主要结构体系。（2）优化结构布置。在满足使用要求和建筑意向前提下优化布置楼屋盖水平系统、柱墙竖向支承系统和基础系统。这时除比较各种布置的承载能力、竖向和侧向变形，支承做法、地质条件等结构问题的合理性、优越性外，重要的原则是平立面宜规则、对称，具有良好的整体性，竖向剖面除规整外，侧向刚度宜均匀变化，自下而上逐渐减小，避免突变。

（二）空间作用原则

建筑物本来是一个空间结构。在结构概念设计时，考虑建筑物内各部分结构的空间作用，实际上是还原到它本来的结构面貌。当然，如果这时更能有意识地利用构成构件间的空间关系，往往还会给所设计的建筑结构带来更大刚度、减小内力、受力效能好等方面的优点。

（三）合理受力原则

结构概念设计时，要经常运用力学原理来处理结构构件的一般受力分析问题。以下几个方面往往应给予注意：（1）从受力和变形看，均匀受力比集中受力好，多跨连续比单跨简支好，空间作用比平面作用好，刚性连接比铰接好，超静定的受力体系比静定的受力体系好，另外，传力简捷比传力曲折好，要避免不明确的受力状态。（2）从受力和变形的分析看，要尽可能利用结构的对称性、刚度的相对性、变形的连续性和协调性；既要分析各部分构件的直接受力状态，也要分析整体结构的宏观受力状态；要抓住主要的受力状况和它所发生的变形，忽略次要的受力状况和它的相应变形。

（四）减轻自重原则

结构所承受的荷载有两种，竖向荷载和水平荷载。竖向荷载的85%以上是建筑物自重，水平荷载中的地震作用与建筑物自重直接相关。减轻自重不仅可以减轻结构承受的荷载，而且可以降低建筑造价、加快建造速度、节约建筑材料、减少材料在生产运输方面的工作量。减轻自重可采取如下措施：a、采用轻质高强材料，如轻集料混凝土、高性能混凝土、高强度钢材、多孔或空心砌块等。b、采取高效能的结构型式，如采用予应力构件，根据结构受力特点采用组合构件或组合结构，采用薄壳、箱形结构等优越的结构型式。c、选择优越的结构体系，如采用筒体结构、网架结构、空间桁架等空间结构体系。d、选择合理的结构，如尽可能减少外墙面积、加大开间尺寸和柱网距离、降低不必要的楼层高度等。

三、建筑结构抗震设计要点

如何采取较低成本来有效地提高建筑物的抗震性能是重要课题。但抗震设计理念需要建筑物本身就具有一定的结构特性，这就需要在建筑物抗震设计前期就要考虑从概念设计的角度出发来对建筑物进行合理的设计，如确定出合理的建筑体系以及结构布置等等。随着概念设计的应用推广，越来越多的设计者接受了这一设计方式，并逐渐成为结构设计的主导思想。

（一）我国对于建筑物的抗震设计，要求采取抗震设防标准是“三水准设防、两阶段设计”

在这种抗震设计思想下，建筑结构设计经历了刚性设计、柔性设计、延性设计和结构控制设计四阶段。但是由于地震的随机性、复杂性、间接性和偶然性，在结构自振周期、材料性能、阻尼变化和基础差异沉降等因素的影响下，结构表现出极大的复杂性、计算假定与实际情况的不符的特点，甚至一些在定性分析上反应出来的结论完全相反，使计算结果差距很大。因此，要提高建筑结构抗震性能，建筑物设计时首先要考虑到良好的概念设计。

（二）确保建筑结构体系的共同工作

对建筑采取抗震设计时应充分利用建筑結构体系的协同工作，从而设计建筑物中的各个构件都处于相互协作以及共同工作的状态。也就是需要建筑结构构件在承载力极限的条件下不仅可以保持共同工作，同时也需要它们具有共同的耐久性。此外建筑结构的上部及其基础，当受到载荷时应保持着一个统一整体，共同承担载荷。在砌体结构的建筑中避免建筑结构单纯的依靠建筑结构自身刚度来承受载荷。

（三）充分提高建筑物材料利用率的协同工作

从建筑物抗震设计经验表明，材料的利用率越高，结构的协同工作能力也就越高。例如，因为梁的长度变化会引发梁弯矩的变化，同时梁的中和轴附近的材料利用率低致使实际使用中矩形截面受压构件利用率极低。分析此种情况，通过采取建筑概念设计理念来进行结构分析，调整梁截面的应变梯度，使构件保持轴心受力，以有效地提升材料的利用率，以达到提高结构抗震性能。

四、结语