建筑結構概念設計

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建筑結構概念設計范文第1篇

所謂的結構概念設計就是指用與結構設計相關的理論指導實踐的設計工作。而如果在設計的時候，如果缺乏理論的指導，那么建筑在結構設計上就變成了個人的主觀設計，而不是理論層面接受的設計。當然在結構設計的時候，其理論應該是科學的合理的，符合現行社會和經濟發展的，而且在設計的過程中，先進理論和先進工具的應用也是必須要考慮到的，不能出現落伍的情況。在進行結構設計的時候應該從以下三點進行考慮。

1．1方案選擇的合理性設計方案的選擇是十分重要的，不僅關系到以后工程的質量和結構，還影響著人們的居住。在結構方案的選擇上，要遵守科學、合理、發展的原則，而且由于很多種因素都對設計方案造成影響，所以設計出來的方案就是多種多樣的。方案設計出來了，又面臨著合理的選擇上，方案選擇的不好，日后發生的后果不堪設想，所以應該進行認真的分析比較，選取的方案既要科學合理，又要經濟，所以方案的選擇很重要。在對設計方案的可行性進行選擇的時候，要對建設地及施工材料等進行全面的分析，保證每一個環節的科學合理，還要有專業人士對各種影響設計的因素進行評估分析，選擇出科學合理的結構概念設計方案。

1．2結構簡圖的科學性結構概念設計首先要有科學專業的理論作為支撐，而且一般情況下利用結構設計簡圖對結構概念設計的合理性進行評估。在結構簡圖的選擇上，要遵照安全和準確的原則，選取合理的簡圖。因為如果選取的簡圖不夠科學，那么相應的結構概念設計也會出現相應的錯誤，甚至對工程的質量問題造成巨大的影響。所以說，結構設計簡圖在制作時應該做到精確、科學，使出現的誤差也在可控范圍內，應該進行嚴格的審查，保證簡圖的質量。

1．3對計算的結果進行準確分析隨著社會和經濟的發展，信息技術被廣泛的應用，特別是在數字的計算等方面設計出種類繁瑣的計算軟件，可是各計算軟件在計算的結果上確實各不相同，讓使用者也不知道哪個是正確的，所以在工程的設計中計算工作經常出現混亂。在進行設計時，軟件的選擇很重要，應該對各個軟件進行系統化分析，根據工程的實際情況和設計的原理等，選擇適合的軟件，確保計算結果科學準確。

2如何在結構設計中運用概念設計

2．1建筑場地的合理性選擇建筑場地的選擇影響著結構概念設計的結果，所以說對結構設計來說非常重要。建筑場地的選擇要符合施工的條件，同時滿足采光、水電、噪音等多方面的考慮。最重要的一點，就是應該考慮建筑場地的抗震能力。選擇的地點必須是抗震效果比較好的地點，以免發生危險的情況。一般在工程的初步設計之前就要進行建筑場地的科學選址和勘察，如果施工場地確實不允許，又必須在此進行建設，那么就應該做好科學有效的手段來降低危險系數。

2．2建筑基礎的科學化應用建筑場地進行合理選擇后，緊接著就是對建筑基礎的科學化選擇上，在選擇的時候要根據建筑場地的地形和地質結構等進行分析，選取合理的建筑基礎。一般在建筑基礎的選擇上有以下三種情況:

(1)樁基礎。在地質比較松軟或者負重比較大的情況下，大多會選擇樁基礎，因為樁基礎能夠使下部對上部進行力的承載;

(2)箱形基礎。箱形基礎的安全性比較高，抗災能力比較強。一般高層建筑中會應用箱形基礎。是因為箱形基礎使下部的承載力實現均勻分配，保持地基的受力均勻;

(3)筏形基礎。筏形基礎能夠實現分散建筑上部結構承載力，是下部承載力減弱，對地基進行力的控制，不出現地基的不均勻沉降。

2．3結構規則的合理應用建筑結構中只要保證非結構件的正常穩定運轉，就能使建筑材料的成本實現降低，因此主體建筑結構的選擇，要做到合理、科學和對稱性，在多數的施工中，實現抗側力主體結構的對稱，所選擇的平面結構也應該是容易形成對稱結構的。當然，具體情況具體分析，還要根據實際情況進行選擇，同時符合平面工程的科學設計。

2．4抗震抗災能力的強化建筑設計和施工的成功與否，不只是外型和質量的方面，還有抗震抗災上的需求。所以機構概念的設計，要考慮到抗震抗災的問題，在設計時要多增加防線，以期實現減弱地震的危害性。當然結構的變化也能起到抗震抗災作用，比如安裝特定的原件，使得建筑體對地震的破壞力進行有效的減弱。

2．5結構剛度科學化選取建筑結構在剛度的選擇上至關重要，而且在建筑結構概念設計中也必須遵守剛度的要求。結構剛度可科學化選擇，是保證工程質量的有效措施，還能夠對地震等災害起到危險性降低的作用。與此同時，結構剛度的科學化選取還能擴大空間的占有率，使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。

3實施結構概念的措施

為了提高設計的科學性和合理性，同時保證工程的質量和安全，在進行結構概念的設計時，主要運用以下幾種措施:

(1)在建筑場所的選擇上，要選擇抗震性能比較高的，如果選擇的場所抗震性能較差同時還必須在此施工，那么要進行科學的補救措施，以免造成不必要的危險;

(2)在結構材料的選擇上，要選擇抗震系數比較高的結構材料，而且選取的材料還應具有良好的均勻性，滿足抗震的要求，保證安全性;

(3)在結構構件的組合上，添加贅余等組件，減小地震的破壞性，也可以多增加防線;

(4)在構件的延性上下功夫，通過采取多種有效的手段，提高剛度和承重能力，增加抗震的能力;

(5)在構件的連接上，保證結構的整體性和統一性，加強對節點的控制，保證其連接的質量;

(6)實現所有設計的完全一致，在相關的數據等方面做到精確一致，保證方案的科學化和合理化。

4結束語

建筑結構概念設計范文第2篇

房屋建筑結構設計是指將建筑及各相關專業所要表達的內容通過結構語言予以體現的過程，結構方案、結構計算以及施工圖設計是房屋建筑結構設計的重要內容。結構方案是指房屋建筑的主要結構形式，具體包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震設施烈度、相關地質勘測資料以及場地類型等等。結構計算，是指在掌握房屋建筑結構形式數據資料的基礎上，針對房屋建筑結構開展的計算活動，包括結構內力、荷載以及構建試算和計算等等，最終目的在于用科學的計算方法保證房屋建筑結構穩定性和安全性。施工圖設計則是根據計算結果來確定房屋建筑構建的具體布局，然后明確施工構造及施工措施。

2結構設計與概念設計的關系

在建筑結構設計過程中，現行結構設計與理論之間存在一定的差異，特別是結構設計的不可計算性，導致結構設計需要更多地注重概念設計。概念設計就是以個人實際經驗為基礎，基于宏觀的角度對建筑結構實施的定性設計。但是，概念設計不是憑空落成的，需要考察實地情況，包括氣候環境、地質情況、自然風貌等，根據所獲得信息給予的靈感和理性認知，擬定關于一個建筑物的初步想法;這個想法不同于精確的測量計算，除了靈感和理性認知還要基于工程師豐富的實地工程經驗。概念設計更加注重設計結果，而結構設計則是一種逆向的推導過程，在概念設計的基礎上，通過對力學、構造學等理論知識，配合相關的數據原理而推導出房屋建筑結構布置。綜合而言，建筑結構造價水平的高低以及建筑的施工進度是由概念設計所決定的，如果房屋建筑的概念設計不合理，就可能增加建筑造價，延誤工期。概念設計體現的是一種先進的設計思想。受技術水平和計算理論等因素的限制，房屋建筑結構設計結果往往與建筑實際存在較大差異，而為更好地彌補這些誤差可能導致的問題，必須要借助概念設計來增強結構設計的科學性和合理性。可以說，概念設計和結構設計之間是一種相輔相成的關系，結構設計對于現代房屋建筑工作的開展顯然具有非常重要的意義，而概念設計則起到對結構設計補充和優化的作用。優秀的概念設計往往有著較為可靠的經濟預估，因此也有較高的可行性，同時還可以避免復雜的運算勞動，減少結構設計風險，確保房屋建筑結構設計的整體水平。

3結構設計的主要措施

3．1科學選擇建筑場地

建筑場地的選擇對房屋建筑結構設計結果有很大影響。房屋建筑場地應該選擇抗震性較好的地方，這能有效地減少外力對房屋建筑結構的影響。如果要在地震區進行建設，就必須要充分考慮結構破壞因素，根據結構體系方案以及設計的經濟性和合理性來確定結構體系，以充分保證建筑結構的勻質性。房屋建筑場地發生地震事故時，由于地震會持續一定的時間，因此，必須在房屋結構上設計多道抗震防線，確保房屋建筑結構的整體系數能夠有效地滿足抗震需求，增強建筑整體的抗震能力。

3．2合理選擇結構材料

在選擇結構材料時，設計人員要充分結合自身的設計經驗，借鑒和參考已建建筑經驗，選擇承重能力較強的施工建設材料，以防因計算結果不精確而影響建筑建設質量。建筑結構設計人員要合理分析和評價施工圖紙，深入探討施工圖紙中可能存在的數據問題，并以此來作為結構材料選擇依據，確保結構設計的科學性和合理性。如在鋼筋、混凝土的選擇上，一定要根據國家標準選擇適合強度的施工材料，一般箍筋與混凝土強度等級不能低于C20，直徑10mm的縱筋，強度等級不得低于C25，這樣才能夠充分滿足強度等級設計要求。其他結構材料的選擇也應該嚴格遵循國家標準，而不能夠單純地依據計算結果來判斷。

3．3注意結構受力的合理性

合理選擇房屋建筑結構材料將顯著提高建筑結構的整體強度，降低結構構件對建筑受力的影響，確保房屋建筑結構設計滿足實際的建筑需求。通過建筑結構設計能夠獲取相對全面的計算結果，反映出建筑結構的受力情況。但是，通過計算機以及理論推導所獲取的實際數據往往存在一定誤差，并且容易出現與現實建設需求不符的情況。這樣的情況下，就必須要適當采取概念設計來提升建筑結構設計的可靠性。

3．4注重施工現場的規劃管理

在房屋建筑施工過程中，存在較多不確定因素，這就需要設計人員加強對施工現場的規劃和全程把控，以降低不確定因素對結構設計的影響，使施工作業活動能夠按照房屋建筑結構設計結果有條不紊地開展。由于房屋建筑結構設計依賴于計算機和理論數據，這些計算的結果與現實是存在一定差距的。因此，設計人員不但需要對結構設計予以高度關注，更需要憑借自身的經驗和設計技術，做好施工單位、監理單位的協調和交流活動，提出建設風險，保證設計方案的順利落實。

4結構設計與概念設計協同工作的應用

在建筑結構設計中，協同工作的定義是將建筑工程中的每個構件的性能和作用充分到極致，并實現與其他部件的相互配合。在協同工作中，要求與各個產品零部件的使用壽命相似，并且具有相同的荷載，正確處理基礎結構與上部結構之間的關系，確保兩者之間形成一個有機的整體。下面以地基基礎中結構設計與概念設計協同工作的應用為例進行說明。傳統的建筑設計流程用到的算法往往是將上部建筑、基礎、地基分別視作獨立的單位，測量和設計都獨立進行，但并不意味著，某一單元出現的問題不會影響到其他的結構單元，經過實踐檢驗，這種流程有著不可忽視的缺陷。地基基礎往往對上層建筑造成很大影響，若地基產生沉降現象，則地面建筑大多會開裂、錯位、甚至崩塌;同時，如果地面結構的建筑層數不符合規范，超過地基、基礎承重，則也會給地基帶來變形的危險。因此，在地基基礎的概念設計當中，要更多地考慮到將地基基礎和上部結構結合在一起分析，這樣才能減少地基變形帶來的負面影響。

5結語

建筑結構概念設計范文第3篇

【關鍵詞】建筑結構設計；概念設計；重要性；剪力墻；指標控制

傳統的建筑結構設計計算，以抗震設計為例，一般根據初步確定的結構斷面尺寸、混凝土強度等級計算出結構剛度，再根據結構剛度計算出地震力，再進行配筋計算。但是，結構剛度越大，地震作用效應就越大，配筋量就越大，越不經濟，恰恰是為了抵御地震力設置的大量鋼筋卻又增加了結構的剛度，增強了地震作用效應。那我們在概念設計中就可以考慮降低地震作用效應，隔震效能就是一個很好的設計概念：在基礎和主體間設置柔性隔震層；加設類似于阻尼器的消能支撐；可能的情況下在建筑物頂部裝設一個“反擺”。這樣合理運用概念設計可降低地震作用效應達60%多，能用很經濟的造價建造出很安全的建筑。當然，提出的這一思想在實際中可能運用不多，許多技術尚在研究之中，但恰恰說明了概念設計能夠很好地拓寬設計思路。

1.結構概念設計與建筑方案的關系

結構概念設計是指結構工程師根據設計任務的要求，基于建筑師給出的建筑方案在現有的工程技術條件下，在安全、經濟、合理的思想指導下通過構思、 初步建模電算等手段， 產生的一種或多種結構設計方案的思考過程。它必然地包含了建筑師和結構工程師對建筑產品的共同構想，在結構概念設計過程中，結構工程師從本專業角度出發本著與建筑師共同探討、交流，和彼此適度合理地妥協的精神，最大限度地將最合理的結構構思融合進建筑設計方案中。因此， 結構概念設計和建筑方案設計一定是同步進行的， 結構概念設計與建筑概念設計一里一表、且互相支撐。可見建筑師和結構師相互配合、共同促進方案（建筑及結構）的形成是建筑設計活動早期的基本特征，它也是結構概念設計的一個基本前提。

2.概念設計的重要性

概念設計在建筑結構設計中起著關鍵性的作用，對概念設計合理有效的應用，不僅可以豐富結構工程師的實踐經驗，而且使其設計成果和設計理念也得以不斷完善、創新。但在實際建筑結構設計中，多數建筑結構設計師將設計鎖定在規范與設計手冊等范圍內，不敢承接新技術的機遇和挑戰，缺乏創新精神和動力，使得建筑結構設計理念乏善可陳，沒有什么突破和創意。而建筑結構設計理論和設計計算理論中總會出現計算與實際無法相符的問題或是存在無法計算的結構構件設計，這就要求概念設計結合結構措施來優化結構設計。而作為建筑結構工程師，需要綜合自身所掌握的理論概念來選擇經濟適用、安全可靠的設計方案，所以，結構工程只有通過豐富自己所能掌握的結構概念，充分了解并合理運用各種結構性能，才能交出好的設計方案，成功完成設計任務。

3.建筑結構設計中概念設計的應用

3.1總體指標控制

計算判斷結構抗震是否可行的主要依據是在風荷載和地震作用下水平位移的限值；地震作用下，結構的振型曲線，自振周期以及風荷載和地震作用下建筑物底部剪力和總彎矩是否在合理范圍中，總體指標對建筑物的總體判別十分有用。若剛度太大，周期太短，導致地震效應增大，造成不必要的材料浪費；但剛度太小，結構變形太大，影響建筑物的使用。

因此，在小高層建筑房屋中，結構構件宜采用高強度材料，非結構構件和圍護墻體應用輕質材料。減輕房屋自重，既減小了豎向荷載作用下構件的內力，使構件截面變小，又可減小結構剛度與地震效應，不但能節省材料，降低造價，還能增加使用空間。

3.2基礎設計

研究地基基礎對建筑抗震能力的影響，做出恰當的選擇，已成為高層建筑結構設計的重要部分，基礎是房屋的根基，是房屋中極為重要的組成部分，一幢房屋如果沒有一個堅實可靠的基礎，再好的上部結構也不可能正常發揮其作用，甚至可能導致上部結構的破壞與傾斜。

另外，筏板長度的設置也須研究探討，由于考慮地下室的使用合理性，常規采用設置后澆帶來解決底板超長引起的收縮及溫度裂縫，后澆帶的作用是明顯的，但也給施工帶來了不少麻煩，甚至由于處理不當而引起后澆帶漏水及裂縫。而有些高層，長寬均達一百米以上，中間就設置幾條后澆帶.也沒有其他措施，這樣是不妥當的。

3.3剪力墻設計

剪力墻中的連梁跨度小，截面高度大，在地震作用下彎矩、剪力很大，有時很難進行設計，如果加大連梁高度，配筋值有時反而更大。連梁高度一般是從洞頂算到上一層洞底或從洞項算到樓面標高。對于門洞，上述所示情況梁的高度是一樣的；但對于窗洞，連梁高度如果從窗洞算到上一層窗底，有時則高度太高，這樣高跨比太大，并且與計算圖形不符，相應配筋亦較大，不合理。建議連梁高度計算與設計統一規定從洞頂算到樓板面或屋面，對于窗洞樓面至窗臺部分可用磚或其他輕質材料砌筑。對于窗臺有飄窗時，可再增加一根梁，兩根梁之間用磚填充。連梁配筋應對稱配置，腰筋同墻體水平筋。

4.結構概念設計措施

為保證建筑結構的安全可靠性，提高建筑物的抗震性能 結構概念設計所采用的措施應該從保證安全、全面防震方面下手，主要有：（1）選擇有利于抗震的建筑場地條件，提高建筑物穩定性，避開不利地段或采取有效防震措施；（2）選用符合抗震要求的高強度結構材料，同時保證建筑結構的延性和均質性，使建筑結構體系能達到建筑要求的抗震目的；（3）合理優化各結構構件的強弱，盡可能多設置抗震防線，使抗震防線在地震持續往復作用下能增加結構的抗震能力；（4）在提高結構抗側移剛度的同時，選擇性提高重要構件的延性，使建筑結構達到合理剛度與承載力分布，加強建筑物的抗震性能；（5）保證抗震的構造連接與經過計算的節點連接，把握好整個構造連接在規范內的度的問題，確保結構的整體性；（6）讓建筑物的平、立面布置與概念設計的要求相符，杜絕不規則方案；（7）拋開常規的以計算機完成設計計算的方式， 合理運用設計的實踐經驗， 以概念結合實際問題進行綜合的分析計算， 并實行合理調整。

由此可見，建筑結構設計中概念設計應用是非常重要的。在以后的工作中，我們必須注重概念設計的應用，通過應用概念設計，不但滿足建筑設計的安全性，耐久性和舒適性，還要在此基礎上，采用合理的結構體系。 [科]

【參考文獻】

[1]卓少旭.淺析概念設計在建筑住宅結構設計中的重要性.建材與裝飾（中旬刊），2007（10）.

[2]張輝，許興龍，劉東曉.淺談小高層住宅設計[J].科技信息，2009（28）.

建筑結構概念設計范文第4篇

關鍵詞：概念設計；結構設計；促進

Abstract: with the continuous development of China's economy and the progress of the cause of building, also obtained the rapid development, continuous development in the construction business conditions, structural design method is more and more, strengthen the study on building structural design, become the important way to enhance the quality of construction. Conceptual design as the main approach to architectural design innovation, has been widely used in the design of building structures,

Key words: conceptual design; structure design; promote

中圖分類號：TU318文獻標識碼：A

引言

概念設計作為創新設計的重要形式，其優點越來越多的體現出來，被更多的建筑結構設計師所發現和采納，并成為當前至今后一段時間建筑結構設計的重要思想。所以，加強對建筑結構概念設計的研究，有著重要的理論和現實意義。本文在分析概念設計內涵的基礎上，就建筑結構設計中概念設計的應用策略進行了分析。

一、建筑結構設計中概念設計的內涵

（一）概念設計的內容分析

概念設計指的是在建筑結構設計的開始階段，建筑設計工程師按照已有的建筑設計理論，并根據工程的施工經驗，從宏觀的思維出發，對建筑結構設計的策略做概念性的評價與選擇。設計師通過將整個建筑結構的系統布局做必要的抗震保護，以提升建筑結構設計的合理性。所得到的方案一般概念清晰，定位準確，便于進行手算，有效的避免后期設計過程中產生的一些繁瑣的計算，提高建筑設計的經濟性和可靠性。同時，概念設計也是進行計算機內力分析輸出數據可靠性判斷的主要依據。

（二）概念設計的基本步驟的分析

在建筑結構設計過程中，概念設計是在建筑設計師不斷滿意的過程中實現的，概念設計的過程可以劃分為下面三個步驟：

第一個步驟：分析階段，即對設計問題做全面理解的過程。分析階段的主要特征是設計系統信息的模糊性，在進行分析的過程中，手中掌握的數據是不全面的，可供設計師使用的陳述同樣需要進行陳述和充實。

第二個步驟：綜合階段，即實現解決方案的一個過程。在這一步驟實施的過程中，設計師通過使用各種專業知識，按照所積累的工程經驗，將建筑設計的大體思路，借助于圖紙的形式表達出來的過程。這一過程的主要特點是通過設計師的靈感和專業思維發揮主導作用，以實現建筑結構設計圖紙的表達和產生。

第三個步驟：評估階段，即對設計出的方案做有效判斷和選擇的過程。這一階段的特點是循環的過程，該循環過程會持續到雙方對方案滿意為止。建筑結構設計人員在作出評估的時候，會通過各種功能模型、計算手段等對比各個方案的優勢，以更好的獲得建筑施工的經濟性和建筑施工技術的可行性。

二、概念設計的重要意義分析

概念設計師體現建筑設計師先進設計思想的關鍵，一個優秀的建筑結構設計師能夠通過運用特定空間中的系統概念，來進行建筑結構總體方案的有效設計，并將建筑設計的目的有意識的同建筑構件與整體結構的關系進行巧妙的處理。一般情況下，優秀的建筑結構設計師其概念設計的創新是有效的，隨著他們對建筑概念設計的研究，其設計的成果會越來越鮮明，設計的創新度也越來越高。當前在分工細化的市場環境下，大部分結構設計師更多的是依賴于各種建筑設計的規范、建筑結構設計手冊、電腦程序等進行傳統的建筑結構設計，這在一定程度上缺乏了有效的創新。在計算機一體化應用的今天，設計師往往不能夠及時的發現建筑結構設計中的一些不合理的內容。隨著設計師年齡的不斷增長，使得他們已有的建筑設計概念逐漸模糊甚至遺忘，影響了建筑設計成果的創新。注重建筑結構概念設計的意義，還因為當前的建筑結構設計的理論同計算機理論之間存在一些缺陷和不足，例如在進行混凝土結構設計的時候，內力的計算是在彈性理論的計算方法基礎上的，而建筑結構的截面設計卻是在塑性理論的極限條件下進行設計的一種方法，這個矛盾的存在使得計算的結構，同建筑結構的實際手里狀態有著很大的差異，為了對這種計算理論缺陷作出補償，尤其需要建筑結構設計師優秀的概念設計措施來改正這些缺陷。

三、概念設計的建筑結構設計中的應用

在建筑結構設計的過程中，協同工作概念，指的是要求整個建筑結構內部的每個構件，

實現相互間的配合，共同支撐建筑結構質量，協同工作及要求建筑結構構件，能夠有效的承載極限狀態的受力，同時當受力達到極限狀態的時候，還需要各個構件能夠實現共同的耐久壽命。建筑結構的協同工作主要表現為：建筑基礎同建筑上部結構的關系方面，一定要將建筑的基礎同建筑的上部結構看成是一個系統，不能將這兩部分分開來進行處理。比如，對于磚混結構的建筑物，一定要通過圈梁與構造柱，把建筑的上部結構同建筑基礎連接到一起，而不能夠單獨依靠建筑基礎的剛度來抵抗各種不均勻的沉降。

另外，當結構受力的時候，建筑結構中的各個構件能夠保證較高的應力值。在進行多高層建筑結構設計的時候，要最大程度上避免短柱，這樣能夠保證同層的柱子在同一個水平位移的時候，能夠同時發揮最大的承載力，但是因為建筑物高度和建筑樓層的增加，各種豎向的巨大荷載以及水平方向的荷載，使得建筑物底層柱截面不斷的增大，因此使得高層建筑的產生了很多的短柱，為了更好的避免出現這些問題，針對較大截面的柱子，可以將柱截面進行開豎槽，將矩形柱變成田形柱，以更好的增大長細比例，避免短柱的產生。針對梁跨高比例的限制，大部分還沒有充分的認識到，其實同長短柱混雜的結果是相同的，長短梁位于相同的框架中，是不利于建筑物穩定性的。同時因為梁的剪力增加，會導致支撐柱的周麗產生大幅度的增加，這一設計原則違背了協同工作的目的，并提高了建筑結構的工程造價。進行多高層建筑結構設計的目的，是為了有效的抵抗水平力的作用，避免扭轉的產生，為了實現抵抗水平力的功能，要盡量將平面上兩個正交方向的尺寸接近，為的是更好的保證這個方向上的慣性矩實現相等，以避免因為一個方向強度儲備過大，使得另一個方向較弱。所以，抗側力結構最好設置在四周，以更好的提升系統的抗側剛度，增大抗扭慣性矩。與此同時，要增加梁或者樓層的剛度，提高柱能承擔更大的整體彎矩，即提高轉換層的效果。有效防止扭轉，是由于在扭轉產生的時候，各個柱子的節點水平位移不等，距離扭轉中心較遠的角柱所受的剪力大，而中間柱子受的剪力小，產生的破壞從外到里。為了避免扭轉的產生，抗側力結構要進行對稱步驟，最好設置在結構的兩端，靠著四周進行設計，以有效的提升抗扭慣性矩。

建筑結構概念設計范文第5篇

這樣我們才能從不斷的工作中總結、創新，發揮我們無窮創造力和判斷力。

關鍵詞：概念設計，規范，一體化計算機結構設計程序

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

做為一名結構工程師不能過于依賴傳統的結構設計，這樣只會讓我們依賴和盲從于規范，把規范當做是結構設計的法律依據，卻不知道規范只是建筑物和構筑物所需要最低的標準要求，而且是最基本的。當結構工程師過于依靠一體化計算機結構設計程序時，就會對結構設計程序的理論假定、應用范圍、限制條件等缺乏了解，無法對計算出的結果進行正確的判斷和取舍。

如何走出傳統設計的誤區。作為一名結構工程師，在高層建筑結構的設計中，應本著積極、主動的態度，即不盲目依賴于規范，也不盲目依靠于一體化計算機結構設計程序，自覺地完成高層建筑結構的概念設計，這是我們走出傳統設計誤區的關鍵。

那么，什么是高層建筑結構的概念設計。

高層建筑結構的概念設計就是在特定的空間形式、功能和地理環境的條件下，以結構工程師自身確定的理想承載力、剛度和延性為主導目標，用整體構思來設計各部分有機相連的結構總體系，并能有意識地利用和發揮結構總體系和主要分體系，以及分體系與構件之間的最佳受力特征與協調關系。

高層建筑結構的概念設計分為三個階段：第一階段，即建筑方案設計階段。結構工程師以自身擁有的高層建筑結構體系功能及其受力、變形特征的整體設計概念與判斷力去幫助建筑師開拓和實現業主夢寐以求的，或已初步構思的空間形式及其使用、構造與形象功能。并以此為統一目標，與建筑師一起構思總結構

體系，并能明確結構總體系和主要分體系之問的最佳受力特征要求。第二階段，即初步設計階段。結構工程師通過概念性近似計算能迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇，這種近似的計算方法概念清楚，定性準確，手算簡單快捷，能較快地對結構體系進行探索、優化，乃至最后確定分體系及其構件的基本尺寸，并確認設計方案的可行性。第三階段，即施工圖設計階段。由初步設計階段可以得到結構體系的計算模型和所需輸入的原始數據，在施工圖設計階段，結構工程師結合自身擁有的結構概念、經驗和判斷力，對計算機內力分析輸出數據的可靠性與否進行判斷。

作為一名結構工程師，如何去把握，或者說有意識地去進行高層建筑結構的概念設計。一句話，對應于高層建筑結構概念設計的三個階段，分別進行概念設計。

首先，在建筑方案設計階段，要正確把握高層建筑結構的概念設計，必須堅持結構設計沒有惟一解的設計理念，充分發揮結構工程師的創造力和創新能力，協助建筑師以達到令業主滿意的建筑。例如，美國芝加哥第一國家銀行大樓建設之初，銀行業主追求和向往能在他們銀行大樓的整個底部有一個4層～5層樓高

的無柱大空間，以充分滿足他們銀行業務在使用功能和形象功能上的需要。在芝加哥第一國家銀行大樓方案設計中，結構工程師和建筑師合作開拓了一種新的結構形式，即將電梯井筒與設備井筒分別設置在建筑物的縱向兩側，作為巨型柱，并將第一道設備層設置在第6層，往上每隔18層再各自設置一道，作為承載力和剛度很大的巨型水平構件，并與周邊的巨型柱有機地剛性連接在一起，從而構成了一種巨型框架體系的結構功能與受力特征，不但能有效地抵抗重力荷載和水平荷載，還在整個大樓底部5110㎡ 的面積內無一根柱子，實現了業主夢寐以求的大空間。同時，在建筑方案設計階段，結構工程師所構思的結構總體系應有一個多道防線、剛柔結合的理想剛度目標。即具有一定大的剛度和承載力抵御風荷載和規范設防烈度水準的地震作用，以及在第一道防線的有意識屈服后，在結構變柔的同時仍具有足夠大的彈塑性變形能力和延性耗能能力來抵御可能遇到的罕遇大地震。

其次，在初步設計階段，要正確把握高層建筑結構的概念設計，必須掌握各種結構體系的近似計算方法。英國工程師A.L．L．Baker講過：工程師所掌握的最佳計算方法，應該是運用最簡單、最直接的計算方法。而近似的計算方法就是對一個結構工程師進行高層建筑結構設計能力的最基本的要求。例如，對于框架結構體系，必須掌握的近似計算方法為：豎向荷載作用下的直接彎矩分配法，水平荷載作用下的近似計算法。同時，結構工程師還必須了解抗側力構件的變形近似計算，通過獲取不同抗側力結構(或構件)之間的相對剛度比較概念，來大致估算建筑物的變形，以便于提出或比較各種可行的結構總體方案。

最后，在施工圖設計階段，仍然要注意把握和運用高層建筑結構的概念設計。例如，鋼筋混凝土框架柱的軸壓比超過了規范的限值，我們要結合具體設計綜合判斷。眾所周知，規范控制軸壓比限值的目的：要求鋼筋混凝土框架柱截面達到具有較好延的大偏心受壓破壞狀態，以防止小偏心受壓狀態的脆性破壞。同時我們知道，影響鋼筋混凝土框架柱截面延的因素除軸壓比外，還有框架柱的配箍特征、核心區混凝土的抗壓強度等級、縱向鋼筋承擔截面軸壓的能力、框架柱的截面形狀等因素，軸壓比限值的大小必須根據具體工程設計綜合所有因素進行一定程度的合理調整。

綜上所述，作為一名結構工程師，在高層建筑結構設計中，應始終堅持概念設計的理念，既不盲目照搬規范，也不盲從于一體化計算機結構設計程序，任其隨意擺布；只有始終堅持概念設計的理念，才可能不斷地追求盡善盡美的設計思想，而其結構的概念、經驗、判斷力和創造力才會隨年齡與實踐的增長而越來越充實，其設計成果才能不斷創新。

參考文獻：

[1] JGJ 3-2010，高層建筑混凝土結構技術規程[s]．

[2] GB 50010—2010，混凝土結構設計規范[s]．