结构概念设计在建筑结构设计中应用分析.docVIP

结构概念设计在建筑结构设计中应用分析 　　摘要：建筑事业是关系国计民生的一项重要事业，也是我国经济发展的支柱产业。在我国社会城市化进程过度中具有极其重要的地位。本文对概念设计的思想理念以及在结构设计中的应用进行了分析，为相关设计方案提供指导。 　　关键词：建筑结构；概念设计；结构措施 　　中图分类号：TU3文献标识码： A 　　引言：随着计算机的普及和广泛应用，在结构设计中给部分工程师造成一种错觉，认为建筑结构设计与先前的理论体系产生脱节，仅仅是一些图形的拼凑，使得传统的结构设计方法普遍存在墨守成规的现象，结构设计失去了应该具有的创新思想等。在建筑结构设计中，概念设计与结构措施至关重要，只有采用先进的设计思想与方法才能够赶上现代化建设发展的步伐，同时也反映了一个结构工程师的设计水平。本文对建筑结构设计中的概念设计与结构措施进行分析并提出自己的看法。 　　1、结构概念设计的定义 　　概念设计是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，是完整而全面的设计过程，它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。将概念设计理念引入到建筑结构设计之中便形成了建筑结构概念设计。建筑结构 　　概念设计以建筑工程概念为设计依据，采用能够满足建筑工程相关要求和符合建筑工程的客观规律的方法，进而实现对建筑工程的宏观控制。 　　其设计理念是在建筑结构总体方案设计的最开始，就将建筑领域的相关理论知识正确应用到实际问题的处理之中，通过对实际问题的分析，比如结构体系、房屋体形、刚度分布等等，去实现设计方案。在这过程中需要工程师具备结构方面相关知识，依据相关规范、规程， 　　从宏观上对建筑设计方案进行评价、鉴别、选择，抓住要点，用正确的概念来指导概念设计。 　　2、结构概念设计的重要性 　　随着行业设计理念的不断进步发展，结构概念设计在建筑结构设计中被广泛地应用。使得目前我国建筑结构设计无论从质量和效率方面都得到了很大的提升。同时此种设计方法经过专业同行的不断发展推进，已经积???了大量宝贵的实践经验，相关设计方法理念也得到不 　　断继承和发扬。概念设计可以实现结构设计方案的完美化。在建筑设计的方案阶段对设计方案进行有效把握，依靠工程师的知识体系以及依据相关规程，通过主、客观结合的方式，在方案设定初期，这能实现优化选择，从而避免了后期设计阶段计算中的困难，同时又能使方案高效、经济地制定。 　　概念设计可以实现结构设计方案的创新性。随着人们对计算机依赖程度的加剧，很多设计工作者已经习惯性传统设计，结果造成设计方案没有新意。二概念性设计理念体现的是先进的设计思想，能够实现现代化建筑结构新颖、经济地创新设计。另外，建筑结构概念设计还可以可判断电算结果可靠性，利用概念设计来分析原因，找到问题的症结所在，弥补计算机初步设计阶段不能优化设计方案的不足等。 　　3、结构概念设计在建筑结构设计中的应用 　　3.1 场地条件和基础选型 　　地震作用对建筑物的损害极大，在建筑结构设计体系中，工程师应该在初步设计前进行合理选址。通过对场地的勘察，尽量选择有利于抗震的场地，尽量避免在不利于抗震的危险地段建造建筑。 　　3.2 选择和布置结构体系 　　在建筑结构设计中“强柱弱梁”的概念一直为人们所重视，因此在建筑设计过程中，工程师要对梁的刚度进行相对弱化处理，保证在建筑破坏过程中，首先是梁发生破坏。 　　3.3 选用结构计算分析原则及程序 　　建筑设计中不同建筑截面和构件需要采用不同的力学假定进行分析计算，如果选用的计算理论与实际状况不符，那么就会产生很大的计算误差，造成计算结果无法使用。因而，工程师应该依据不同构件的实际情况合理选用计算假定，符合或接近结构的实际工作情况。 　　3.4 布置外形尺寸及结构面 　　结构平面布置应尽量简单、规则和对称，使结构的刚度中心与质量中心重合，以减小扭转，避免刚度突变和出现薄弱层的情况。如果同一栋建筑上下结构布置发生变化，结构刚度就会发生巨大改变，此时为了保证建筑的合理过度，便要设置结构转换层。 　　4、结构措施 　　4.1 协同工作与结构体系 　　建筑结构的协同工作顾名思义就是要求建筑结构的组成构件在受到外力作用时，能够相互配合，使作用效应能够合理地被结构构件承担。结构构件在协同工作时，形成一个有机整体，共同承担荷载，实现内力合理分配，共同达到极限状态。例如，在砖混结构中，建筑基础与上部砌体结构必须依靠圈梁和构造柱联接，协同工作，使结构构件受力均匀，避免出现局部超出承载极限破坏，联合受力才能够实现建筑的整体稳定性；高层建筑中，由于底部受力巨大，角柱需要极大的抗扭性，要求给角柱设计较大的抗扭能力，此时可以通过采用田字型柱保持相关的受力，增大长细比例等措施。