建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究

建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究 建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究 摘要：近年来，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计提出了更高的要求。概念设计的先进思想也越来越多的被结构设计工程师们所采纳接受。然而在实际设计中仍存在一定的缺陷需要解决，鉴于此，文中笔者根据概念设计存在的问题进行分析，并提出相应的措施。 关键词：建筑结构；概念设计 一、概念结构设计的的意义 在建筑领域概念设计指结构概念设计，结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛的内容，选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等等。应该说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。 1、弥补计算机的缺陷 在当今社会，计算机的高精度，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，所以在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现，只有加强结构概念的培养，设计师采用概念设计可以填补计算设计能力不足的空缺，使建筑结构设计使结构设计更完美。 2、概念设计的创新思维 概念设计是创造性思维的一种表现形式，要设计就要有创新，而创新正是概念设计人员进行创造性思维的结果，技术创新的本质就是要在工程设计领域中发现某种新事物、提出某种新思想，在很多情况下是因为现有的产品不能满足社会（用户）的需求而激发出的新颖构思和创作。 3、概念设计对抗震更为合理 在概念设计中，应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，避免了因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力，拥有良好的变形能力和消耗地震能量的能力，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。 二、结构设计在概念设计中要注意的问题 1、在选择建筑场地时要选择抗震性较好的地段，尽量避开不利地段，如果 避不开的地段则要采取针对措施，必须将由于地震场地条件而间接导致结构破坏的因素考虑进来。概念设计过程中不能忽略建筑平面布置等要求，如果方案存在严重不规则的现象则严禁采用。在确定结构体系的过程中，要对结构体系方案、技术可行性和经济性等进行综合比较，提高建筑结构的延性与匀质性，尽量降低建筑重心。此外，由于发生地震时会持续一定的时间或者会多次、反复作用，所以要尽量设置多道抗震防线。因此在结构设计过程中，要保证结构体系与相关抗震结构要求相符，对构件的强弱关系进行适当处理，从而提高结构的抗震能力。 2、注意结构刚度、承载力分布的合理性，在实际工程中只有通过提高工程成本或者降低结构延性指标等才能进一步改善结构的抗侧移刚度，而结构设计时可以有意识地提高结构中重要构件、关键构件的延性，以改善设计方案的经济性。在判断计算方法是否合理时可以通过概念来确定，从某种程度而言，这种方法也是概念设计的延伸。现在计算机技术在工程设计中的应用越来越广泛，绝大多数设计均是依靠计算机来实现的，但是要在设计过程中将设计经验理性、科学地利用起来，再与施工中可能遇到的问题互相结合，对计算结果进行分析，并在画图中进行合理的调整，才能保证结构设计的科学性与实用性。 3、在结构材料选择过程中，选择钢筋时要尽量选择延性、韧性以及可焊性较好的，且混凝土也要与规定的强度等级要求相符，控制脆性材料的用量，保证材料满足抗震设计要求，将其强度充分发挥出来。此外，为提高结构强度还要保证结构的整体性，具体包括两个方面：一是满足抗震的构造连接，二是包括经过计算的节点连接。 4、要注意施工过程中实际问题的现场处理。因为建筑施工现场存在诸多不 确定性因素，可存会出现无法操作或者施工误差过大等各种问题，仅靠单纯的计算无法解决问题，因此只能依靠设计人员专业的设计经验与设计技术，在协商施工、监理等各方后再提出准确、合理的解决方案。 三、结构设计的主要措施 在实际的结构设计中，无论是制定方案或者初步设计，还是结构计算或者绘制施工图，甚至在施工现场的工地服务均要贯穿概念设计的理念，因此，结构设计过程中要注意以下几个方面： 首先，在选择建筑场地时要选择抗震性较好的地段，尽量避开不利地段，如果避不开的地段则要采取针对措施，必须将由于地震场地条件而间接导致结构破坏的因素考虑进来。概念设计过程中不能忽略建筑平面布置等要求，如果方案存在严重不规则的现象则严禁采用。在确定结构体系的过程中，要对结构体系方案、技术可行性和经济性等进行综合比较，提高建筑结构的延性与匀质性，尽量降低建筑重心。此外，由于发生地震时会持续一定的时间或者会多次、反复作用，所以要尽量设置多道抗震防线。因此在结构设计过程中，要保证结构体系与相关抗震结构要求相符，对构件的强弱关系进行适当处理，从而提高结构的抗震能力。 其次，注意结构刚度、承载力分布的合理性，在实际工程中只有通过提高工程成本或者降低结构延性指标等才能进一步改善结构的抗侧移刚度，而结构设计时可以有意识地提高结构中重要构件、关键构件的延性，以改善设计方案的经济性。在判断计算方法是否合理时可以通过概念来确定，从某种程度而言，这种方法也是概念设计的延伸。现在计算机技术在工程设计中的应用越来越广泛，绝大多数设计均是依靠计算机来实现的，但是要在设计过程中将设计经验理性、科学地利用起来，再与施工中可能遇到的问题互相结合，对计算结果进行分析，并在画图中进行合理的调整，才能保证结构设计的科学性与实用性。 再次，在结构材料选择过程中，选择钢筋时要尽量选择延性、韧性以及可焊性较好的，且混凝土也要与规定的强度等级要求相符，控制脆性材料的用量，保证材料满足抗震设计要求，将其强度充分发挥出来。此外，为提高结构强度还要保证结构的整体性，具体包括两个方面：一是满足抗震的构造连接，二是包括经过计算的节点连接。节点连接要遵循“强节点、弱杆件”的设计原则，把握好构造连接的度，并非构造连接越刚越好。最后，要注意施工过程中实际问题的现场处理。因为建筑施工现场存在诸多不确定性因素，可存会出现无法操作或者施工误差过大等各种问题，仅靠单纯的计算无法解决问题，因此只能依靠设计人员专业的设计经验与设计技术，在协商施工、监理等各方后再提出准确、合理的解决方案。 结束语 随着社会经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，建筑结构设计理念需要不断地更新和完善，才能满足人们对建筑结构设计质量的更高要求，必须加快对建筑结构设计相关的包括设计计算理论和建筑施工工艺及材料在内的一切研究，让建筑结构设计更为安全使用、经济可靠。而作为建筑结构设计人员的结构工程师也应该不断巩固自身专业技能并汲取先进的设计思想，开拓创新，加深对新型建筑结构设计理念的推广和应用，促进建筑结构设计乃至整个建筑生产工程的发展和进步。 参考文献： 【1】 朱蔚惠.浅谈建筑结构设计中的概念设计及结构措施要求J.科技创新与应用，2012，（20）：222. 【2】 张海峰，乔安宇.建筑结构设计中的概念设计与结构措施J.黑龙江科技信息，2012，（12）：236. 【3】 瞿懿.浅析建筑结构设计中的概念设计与技术措施J.黑龙江科技信息，2012，（7）：281.