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摘要：概念设计对于建筑结构设计的意义重大，它能使建筑结构设计的方案更完美、更具有创新性，而且利用概念设计还可以可判断电算结果可靠性和弥补计算机设计不足。文中介绍了概念设计在建筑结构设计中应用及其具体做法，阐明其重要性，并就如何正确的进行概念设计进行了说明。
关键词：概念设计建筑结构 设计 重要性
中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：
前言
为了实现对实际存在的大量难以计算的结构设计, 或对计算机结果的明显不合理、甚至错误及时发现与校正, 应从明确的结构概念出发去分析和处理, 力求获得更为安全、经济、合理的结构设计方案。“ 水能载舟,亦能覆舟”,计算机固然先进,但它却是个“聪明的傻子”,无论是计算机结构分析和计算软件的研制, 还是结构设计的最终结果, 终归还是要在人的控制之中的,因此,对计算机的计算结果必须慎重校核,不能过分依赖。
一．概念设计的定义
结构设计分为理论和概念设计。理论设计是结构工程师根据计算理论和规范，在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下，对结构进行计算分析，得出数据式的结果，然后利用结果进行设计。概念设计是指不经数值计算，尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
在建筑设计的方案阶段，从总体出发，采用概念性近似计算方法，能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差，但概念清楚、定性准确、手算简单快捷，能很快选择出最佳方案，具有较好的经济、可靠性能，同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
二、 概念设计的依据
概念设计必须有理论基础知识作为行动准则,离开理论基础知识的指导, 结构设计就不会客观,而变成主观设计。同时也要依靠先进的设计工具,多方面的分析设计方案的合理性, 并与理论基础知识结合并用。让结构总体系与各个分体系的工作原理和力学性质及构造处理原则相互融合。
三、概念设计在建筑结构设计中重要性
1 概念设计在建筑结构设计中的具体含义
在建筑结构设计中，概念设计就是指在建筑结构总体方案设计的最开始，就运用已有的正确知识去处理建筑结构设计中将会遇到的问题，比如:结构体系、房屋体形、刚度分布等等。概念设计是工程师运用自己的思维判断力，根据结构抗震原则，从宏观上對建筑设计方案进行评价、鉴别、选择，再通过必要的和构造措施消除建筑物抗震的薄弱环节，以实现合理设计目标。要做好概念设计，工程师必须清楚的了解结构抗震特点，抓住要点，用正确的概念来指导概念设计。
2 概念设计对于建筑结构设计的意义
(1) 用概念设计设计的方案更完美
概念设计可以在建筑设计的方案阶段有效地对结构体系进行构思、比较并最终做出选择。由概念设计所得到的方案往往概念清晰、定性正确，这一方面能避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，同时也使概念设计具有较好的经济可靠性能。
(2) 概念设计具有强烈的创新性
一般来说，概念设计做得较好的工程师，其结构概念将随他实践的积累越来越丰富，设计成果也越来完善。但是，随着社会分工更细，很多结构工程师还停留在只知道依赖规范、参照设计手册、应用计算机程序做习惯性传统设计的阶段，这样做出来的设计缺乏创新。因此，要展现先进的设计思想，就必须引进结构设计概念。
(3) 利于概念设计可判断电算结果可靠性
我们知道，掌握好概念设计一方面可以保证正确的设计原则，另一方面也可以解决设计中出现的问题以提高设计水平。而且，当发现设计中出现了技术问题时，可以利用概念设计来分析原因，找到问题的症结所在，这个方法尤其适用于判断电算结果。
(4) 弥补计算机设计不足
概念设计的重要性还体现在方案设计的阶段，计算机不能完成初步设计过程，这时就需要结构工程师综合运用自身掌握的结构概念，选择造价最低、效果最好的结构方案。
3概念设计在建筑结构设计中的应用
(1) 场地条件和基础选型
在建筑结构设计体系中，应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，如果实在无法避，也应采取有效措施尽量减少和消除不利影响，一般在初步设计前就要进行勘探和选址。
(2) 选择和布置结构体系
众所周知，在结构体系的布置中，构件的强弱关系非常重要。也就是说，在建筑结构中，柱倒了，梁必然会倒;但是梁倒了，柱是可以不倒的，可见柱的重要性比梁大。在建筑设计中，为了保证柱是在最后失效，结构设计师往往故意把梁设计成相对薄弱的环节，以最大限度减少可能出现的损失，这就是所说的“强柱弱梁”的概念。
(3) 选用结构计算分析原则及程序
在进行结构内力分析和位移计算时，内力和位移按弹性方法计算，截面设计可采用塑性理论，分析模型、简化处理和计算假定均应符合或接近结构的实际工作情况。如果楼板设有较大开洞，那么就应考虑楼板的弹性变形，这一点在选用结构分析程序时应特别注意，否则计算结果会因误差太大而不能使用。
(4) 布置外形尺寸及结构平面
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。如果建筑设计有抗震要求，结构的承载力和刚度宜自上而下递增，如果上下层结构布置发生变化，便要设置结构转换层。
4 如何正确的进行概念设计
(1) 正确分析电算结果
随着计算机技术的提高和广泛应用，在结构设计中越来越多的采用计算机技术。但是由于软件种类繁多，不同的软件也是存在着很大的差异，这样计算结果往往不相同。由于软件本身的缺陷，因此计算结果可能不正确，设计师要凭着自己过硬的专业知识和经验，在拿到电算结果时进行认真分析，做出合理判断。
(2) 设计多道抗震防线
当建筑结构受到强烈震动时，可以利用赘余杆件的变形和屈服来耗散地震能量，同时还可以利用赘余杆件的退出工作使整个建筑结构过渡到另一种稳定体系，以避开共振效应。这种通过适当控制结构动力来减轻建筑物受震动时的破坏程度的方法是对付高烈度地震有效方法。
(3) 合理选择结构方案
概念设计的最终目标是要使设计方案经济、合理并且适用。因此，概念设计首先必须选择一个经济合理的结构方案，或者说选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应该明确总体布置、抗震点分析、应力等各个方面，同一结构单元不应混用不同结构体系。
(4) 合理选用计算简图
作为结构计算的基础，选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件，计算简图的选用不当将导致结构安全事故的发生。因此，设计师要选择合理的计算简图，并且提供相应的构造措施来保证。
四、结束语
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也将提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这就需要工程界和教育界进行共同的努力。
【参考文献】
[1] 姚琦泓.概念设计在建筑结构设计中的应用[J]. 商品储运与养护. 2008(06)
[2] 劳毅.重视概念设计，提高建筑结构设计的质量[J]. 企业科技与发展. 2008(20)
[3] 陈刚.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]. 广西大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[4] 于应平.浅议建筑结构设计中的概念设计[J]. 黑龙江科技信息. 2009(18)
关键词：概念设计建筑结构 设计 重要性
中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：
前言
为了实现对实际存在的大量难以计算的结构设计, 或对计算机结果的明显不合理、甚至错误及时发现与校正, 应从明确的结构概念出发去分析和处理, 力求获得更为安全、经济、合理的结构设计方案。“ 水能载舟,亦能覆舟”,计算机固然先进,但它却是个“聪明的傻子”,无论是计算机结构分析和计算软件的研制, 还是结构设计的最终结果, 终归还是要在人的控制之中的,因此,对计算机的计算结果必须慎重校核,不能过分依赖。
一．概念设计的定义
结构设计分为理论和概念设计。理论设计是结构工程师根据计算理论和规范，在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下，对结构进行计算分析，得出数据式的结果，然后利用结果进行设计。概念设计是指不经数值计算，尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
在建筑设计的方案阶段，从总体出发，采用概念性近似计算方法，能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差，但概念清楚、定性准确、手算简单快捷，能很快选择出最佳方案，具有较好的经济、可靠性能，同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
二、 概念设计的依据
概念设计必须有理论基础知识作为行动准则,离开理论基础知识的指导, 结构设计就不会客观,而变成主观设计。同时也要依靠先进的设计工具,多方面的分析设计方案的合理性, 并与理论基础知识结合并用。让结构总体系与各个分体系的工作原理和力学性质及构造处理原则相互融合。
三、概念设计在建筑结构设计中重要性
1 概念设计在建筑结构设计中的具体含义
在建筑结构设计中，概念设计就是指在建筑结构总体方案设计的最开始，就运用已有的正确知识去处理建筑结构设计中将会遇到的问题，比如:结构体系、房屋体形、刚度分布等等。概念设计是工程师运用自己的思维判断力，根据结构抗震原则，从宏观上對建筑设计方案进行评价、鉴别、选择，再通过必要的和构造措施消除建筑物抗震的薄弱环节，以实现合理设计目标。要做好概念设计，工程师必须清楚的了解结构抗震特点，抓住要点，用正确的概念来指导概念设计。
2 概念设计对于建筑结构设计的意义
(1) 用概念设计设计的方案更完美
概念设计可以在建筑设计的方案阶段有效地对结构体系进行构思、比较并最终做出选择。由概念设计所得到的方案往往概念清晰、定性正确，这一方面能避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，同时也使概念设计具有较好的经济可靠性能。
(2) 概念设计具有强烈的创新性
一般来说，概念设计做得较好的工程师，其结构概念将随他实践的积累越来越丰富，设计成果也越来完善。但是，随着社会分工更细，很多结构工程师还停留在只知道依赖规范、参照设计手册、应用计算机程序做习惯性传统设计的阶段，这样做出来的设计缺乏创新。因此，要展现先进的设计思想，就必须引进结构设计概念。
(3) 利于概念设计可判断电算结果可靠性
我们知道，掌握好概念设计一方面可以保证正确的设计原则，另一方面也可以解决设计中出现的问题以提高设计水平。而且，当发现设计中出现了技术问题时，可以利用概念设计来分析原因，找到问题的症结所在，这个方法尤其适用于判断电算结果。
(4) 弥补计算机设计不足
概念设计的重要性还体现在方案设计的阶段，计算机不能完成初步设计过程，这时就需要结构工程师综合运用自身掌握的结构概念，选择造价最低、效果最好的结构方案。
3概念设计在建筑结构设计中的应用
(1) 场地条件和基础选型
在建筑结构设计体系中，应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，如果实在无法避，也应采取有效措施尽量减少和消除不利影响，一般在初步设计前就要进行勘探和选址。
(2) 选择和布置结构体系
众所周知，在结构体系的布置中，构件的强弱关系非常重要。也就是说，在建筑结构中，柱倒了，梁必然会倒;但是梁倒了，柱是可以不倒的，可见柱的重要性比梁大。在建筑设计中，为了保证柱是在最后失效，结构设计师往往故意把梁设计成相对薄弱的环节，以最大限度减少可能出现的损失，这就是所说的“强柱弱梁”的概念。
(3) 选用结构计算分析原则及程序
在进行结构内力分析和位移计算时，内力和位移按弹性方法计算，截面设计可采用塑性理论，分析模型、简化处理和计算假定均应符合或接近结构的实际工作情况。如果楼板设有较大开洞，那么就应考虑楼板的弹性变形，这一点在选用结构分析程序时应特别注意，否则计算结果会因误差太大而不能使用。
(4) 布置外形尺寸及结构平面
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。如果建筑设计有抗震要求，结构的承载力和刚度宜自上而下递增，如果上下层结构布置发生变化，便要设置结构转换层。
4 如何正确的进行概念设计
(1) 正确分析电算结果
随着计算机技术的提高和广泛应用，在结构设计中越来越多的采用计算机技术。但是由于软件种类繁多，不同的软件也是存在着很大的差异，这样计算结果往往不相同。由于软件本身的缺陷，因此计算结果可能不正确，设计师要凭着自己过硬的专业知识和经验，在拿到电算结果时进行认真分析，做出合理判断。
(2) 设计多道抗震防线
当建筑结构受到强烈震动时，可以利用赘余杆件的变形和屈服来耗散地震能量，同时还可以利用赘余杆件的退出工作使整个建筑结构过渡到另一种稳定体系，以避开共振效应。这种通过适当控制结构动力来减轻建筑物受震动时的破坏程度的方法是对付高烈度地震有效方法。
(3) 合理选择结构方案
概念设计的最终目标是要使设计方案经济、合理并且适用。因此，概念设计首先必须选择一个经济合理的结构方案，或者说选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应该明确总体布置、抗震点分析、应力等各个方面，同一结构单元不应混用不同结构体系。
(4) 合理选用计算简图
作为结构计算的基础，选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件，计算简图的选用不当将导致结构安全事故的发生。因此，设计师要选择合理的计算简图，并且提供相应的构造措施来保证。
四、结束语
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也将提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这就需要工程界和教育界进行共同的努力。
【参考文献】
[1] 姚琦泓.概念设计在建筑结构设计中的应用[J]. 商品储运与养护. 2008(06)
[2] 劳毅.重视概念设计，提高建筑结构设计的质量[J]. 企业科技与发展. 2008(20)
[3] 陈刚.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]. 广西大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[4] 于应平.浅议建筑结构设计中的概念设计[J]. 黑龙江科技信息. 2009(18)