概念设计在建筑结构设计中的应用研究

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　　摘    要：把概念设计的理念融入到建筑结构设计中能够在很大程度上确保建筑结构设计的准确性和标准性，提升其设计水平，满足人们的实际需求，并提升施工效率与质量。本文从概念设计的概念入手，明确其在建筑结构设计中的应用原则与内容。
　　关键词：概念设计;建筑结构;方案
　　1  引言
　　随着经济社会的快速发展，建筑结构设计中概念设计充分发挥了自身的特点与优势，從而在建筑结构设计中广泛应用，促使整体结构效果得到提升，适应时代的发展。
　　2  概念设计含义
　　概念设计的基础是设计人员的经验，通过不断挖掘设计意图来决定建筑的使用性质。实现过程中建筑设计师与结构设计师根据实际要求，建筑特点，设计理论，实践经验等，规划建筑抗震状况和全面布局，对设计进行合理的优化，并结合要求对设计步骤进行分解与组合，重新形成一套最符合要求的建筑设计方案，保证其构思的科学性。概念设计主要分为三个步骤：分析、综合与评估。这三个步骤是从设计的外围逐渐向最优设计靠拢。分析阶段，设计人员确定模糊数据，并进行验证;综合阶段，设计人员通过收集的数据，根据设计想象，勾勒设计的雏形;评价阶段，设计人员要在所有的设计中选择最优的设计方案。当前的概念设计主要是提升设计者的瞬间思维与复杂的感性，通过呈现出的统一理性进行合理的优化，进而对建筑的整体结构进行分析，以设计要求为基础，综合分析建筑的设计因素，科学合理的进行宏观框架的构建，满足当前的需求。
　　3  概念设计在建筑结构设计中的应用原则
　　3.1  合理受力原则
　　建筑结构设计还必须充分考虑建筑物的合理受力特点，这也是概念设计应用的一个基本要求，从受力的方向与变形因素入手进行分析，发现均匀受力的效果远远高于集中受力，并且其多跨连续效果比单跨效果更佳。 在进行概念设计应用过程中，应合理遵循受力原则，优化空间内作用效果、刚性梁连接效果以及受力结构体系等，合理进行受力分析，加强对变形的重视力度，保证其受力合理，满足设计的整体要求。尽可能的使建筑物的受力状态较为平均，尤其是要使其在整个的建筑物空间结构内进行平均分布，避免力作用于一点或者是一个平面，尽可能的避免建筑物发生形变的可能性。
　　3.2  优化选择原则
　　建筑结构体系是概念设计的重要表达方式，使整个建筑的构成完整、清晰地表出来。对结构体系进行优化，以结构的实际特点为基础，进行合理的分析，并以当前的建筑、环境、载荷等因素为依据，对当前的符合标准进行优化选择，明确其自身判定的关系，结合要求构建完善的支撑法与结构单元，合理进行应用，通过交叉、线型、平面以及叠合等方式进行完善，提升整体设计效果，通过明确建筑的承载能力、地质条件以及侧向变化等结构性问题，可以合理对其优越性进行判断，提升建筑的安全性能。
　　4  概念设计在建筑结构设计中的应用
　　4.1  在方案选择环节的应用
　　在选择方案时，要充分考虑到结构设计方案的安全性、经济性、实用性以及合理性。 在建筑设计过程中，不同的设计方案涉及的因素较多，如建筑的地质环境、地形特点、水文条件、负载因素等。我们要充分考虑到建筑物的受荷面积和建筑层数、建筑空间以及功能等，利用积累的经验数据、公式来初步选择和布置，切记不能盲目布置。因此，在设计过程中，结合实际情况建立最合理的设计方案，以满足建设需求，从整体到局部、从局部到整体，经过不断的优化整合，促使设计过程中所有的细节都得到考虑，并保证其设计质量提升，多方面优化，提升设计方案的经济性与完整性。
　　4.2  合理选择结构的刚度
　　建筑结构在刚度的选择上至关重要，而且在建筑结构概念设计中也必须遵守刚度的要求。合理的选择设计方案，可以延长建筑的使用寿命，刚度计算一般遵循保持空间利用率、提升空间利用合理性、低耗材、高美观度原则。为准确判断出计算方法的正确性，则可以根据相关概念设计的延伸来确定，不能完全照搬计算软件的计算结果，要在验证计算结果的基础上再加以利用，将实践与设计理论有效结合起来，对计算结果进行科学分析，合理对施工图纸进行调整，以保证结构设计的科学性、合理性。
　　4.3  在建筑平面中的具体应用
　　在一些高层建筑的设计过程中，通常需要考虑到风荷的影响，一般建筑物越高，受到的风荷影响就越大，再加上建筑物长时间承受水平力的作用，会引起建筑物侧面移动。在对建筑物承受风荷影响进行分析的时候，首先要正确分析与其相邻的建筑物对风荷分布的影响情况，这样设计出来的建筑物才能够确保对风荷有一定的抵抗能力。我们将概念设计引入到建筑物的平面设计中，就需要考虑到建筑物结构的侧移现象。在对于建筑的水平荷载进行考虑时，平面形状最好选择那些风压比较小的那种，对于建筑周围的高层建筑所造成的风压影响也要考虑到，从整体角度出发看待问题，从建筑物抵抗压力的水平和竖向的荷载压力角度处理建筑平面的相关问题。
　　4.4  在抗震设计中的应用
　　抗震设计是当前设计的重点， 在建筑结构的抗震设计中，一般情况下都是通过设计人员确定建筑的初始尺寸，根据刚度判断出地震力，最终得到需要配置钢筋的数量。因此，设计者在进行建筑设计过程中需要从多方面因素进行分析，如混凝土的初始尺寸、结构刚度等，以精确的数据为基础，明确建筑结构刚度，最终对建筑的地震力进行判断，设计最合理的配筋数，保证建筑的整体质量符合标准。将概念设计应用到抗震设计中能够拓宽设计思路，进而获得理想的抗震效果。比如说我们在建筑物的主体和基础之间设置一些隔震层，这样就可以大幅度的降低地震给建筑物带来的影响。
　　4.5  在基础结构设计中的应用
　　基础结构设计也是整个建筑结构设计中比较重要的一环，在这种基础结构设计过程中，概念设计确实能够发挥较为理想的作用效果，进行合理的整合，达到理想的效果。以实际为例，选择基础结构设计类型是当前基础结构设计的重点，根据不同的需求，以基础结构、地质特点等因素进行合理化创新，设计出最合理、最科学以及最合适的方案。
　　（1）桩基础。即采用相应的桩基础结构来构建相应的地基结构，这种桩基础结构的应用能够最大程度上提升基础结构的承载力效果，对于竖直载荷具备着较强的作用价值，提升整体性能。
　　（2）箱型基础。箱形基础广泛应用于高层建筑中，其整体刚度适当，可以将荷载通过上部结构均匀地传至下部基础中，从而使结构组成良好地得以嵌固，并灵活利用该基础的均匀性与整体性特点，将其结构的载荷进行传递，尽量实现从上传递至下，提升其整体性能。
　　（3）筏型基础。该基础适用于低承载力地基、大荷载上部结构的建筑工程。对于一些规模较大，产生载荷较多的建筑结构来说，应用这种筏形结构具备着较为理想的适应性。
　　5  结论
　　综上所述，概念设计是一种科学的建筑设计方法，灵活应用当前的概念设计可以从根本上实现建筑的主观能动性设计，促使建筑的结构性、安全性以及合理性得到提升，从而设计出更加稳定可靠的建筑。
　　参考文献：
　　[1] 苏丽亲.关于空腹楼板在建筑结构设计中的应用探讨[J].山西建筑，2018.
　　[2] 丁可.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].工程技术研究，2016.
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