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[摘 要]建筑结构设计就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达，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。概念设计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。建筑师应充分了解各种结构形式的基本力学特点和应用范围，了解施工中必须采用的设备和技术措施，掌握一些基本的结构概念为建筑设计服务，尤其在高层建筑和大跨度建筑设计中，掌握更多的结构概念，显得尤为重要。本文对基础概念设计进行了相关的探讨，以供参考。
[关键词]建筑设计 结构概念 概念设计
中图分类号：TU451 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0132-01
一、概念设计
1、概念设计的定义
先进的设计思想可以通过概念设计充分地展现。概念设计就是从结构总体方案设计一开始运用人们对建筑结构抗震已有的知识选择合适的结构方案，用清晰的结构概念处理好结构设计中遇到的问题，对结构所受的各种作用的特点、结构计算、不同结构在各种作用下的反应、变形能力和破坏机制以及各种构造措施等问题进行概念分析和概念判断。概念设计不以精确的力学分析，生搬硬套的规范条文为依据，而是由我们对工程进行概括的分析，制定设计目标，采取相应措施。在工程设计中概念设计尤为重要。
2、概念设计的重要性
概念设计是展现先进设计思想的关键，结构设计的好坏，很大程度上取决于设计者结构概念的完整性及创新能力，特别是建筑业飞速发展的今天，概念设计的重要性更是可见一斑。结构设计决定建筑能否实现，在这个意义上，结构设计显得更为重要。建筑结构设计可分为整体设計和部件设计两部分。整体设计包括结构体系的选择，柱网的布置，梁的布置，剪力墙的分布，基础的选型等。整体设计一般分主体和基础两部分进行、设计人员根据建筑物的性质、高度、重要程度、当地的抗震设防烈度，风力情况等条件来选择合适的结构体系。选定结构体系后，就要具体决定柱、梁、墙（ 剪力墙） 的竹布和尺寸等。在进行主体结构内力计算后，主体结构，截面的内力成了基础选型和设计的重要依据。
二、概念设计的设计原则
1、制定适合的设计方案
在制定设计方案时，应综合考虑到施工地的地质条件、载荷的分布及周围建筑物的影响等因素，使得设计的方案能最大程度发挥地基的潜能。在勘探地质时要写出详尽的地质勘查报告，没有报告的要进行现场实地的考察。
2、结构的合理性和整体性
概念设计要设计一个合理的结构体系，在受到载荷作用时受力明确，而且有简捷直接的传力途径，这样有利于建立结构计算模型。建筑平面内部结构和竖向结构应规则、均匀，使地震应力能快速地传递，平面规则使质量与刚度之间分布协调，竖向规则避免传力途径和刚度发生改变有过大的外长和内收。结构平面的两个主轴要用一定的刚度和抗扭转刚度的能力，抗震和抵抗扭转振动的能力。同一结构单元不适宜混用不同类型的结构体系。考虑到结构的整体性，内力计算模型的假设是楼盖平面内具有无限大的刚度，所以在设计时就应满足假设条件让楼盖平面内有足够大的刚度，并且竖向的结构连接紧密，保证梁板和柱墙能相互协调地工作。
3、谨慎选用计算简图
结构计算离不开计算简图，如果计算简图使用的不谨慎，不合理往往会导致安全事故的发生。因此要保证结构的安全性不受到威胁，合理谨慎的选用计算简图十分重要。此外，计算简图还需要配有相应合理的构造措施。实际结构与计算简图的误差应控制在设计允许的范围之内。
4、认真分析结果
目前的建筑结构设计中计算机使用的非常普遍，而由于处理问题时可选用的软件种类繁多，不同的软件内部的程序算法不同，所以使用起来可能会得到不同的结果。因此设计师应该先了解每种软件的适用范围和技术特点，然后再根据实际情况合理选用进行辅助设计。在使用计算机时，还可能出现由于人工输入有误或是软件自身存在缺陷等问题而使计算结果错误，这时就要求结构工程师对结果要进行认真的分析和校验，同时也可适当结合设计师的的知识和经验，最终做出一个合理的判断。
5、合理采取构造措施
要注意到结构构件应该具有适当的延性、刚度、承载力等性能。特别是耗能的构件要有较高的延性和刚度，耗能构件不宜选择那些承受竖向载荷的构件。设计钢筋的锚固长度应考虑温度应力的影响，平面和竖向的布置要规则、均匀、对称，抗震的房屋要设立多道抗震防线，并考虑内力重分布后也不能发生坍塌，加强薄弱的部位。
三、建筑结构设计中的概念设计基本内容分析
1、形成良好的结构体系
（1）正确处理基础与上部结构之间的关系；必须视基础与上部结构为一个有机的整体，不能把二者割裂开来。如对砖混结构，必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体，而不能单纯依靠基础自身的刚度来抵御不均匀沉降，所有圈梁和构造柱的设置，都必须围绕这个中心。
（2）结构受力时，应尽可能使结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平；比如在某高层结构设计时，应尽可能避免短柱，其主要的目的是使同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力，但随着建筑物的高度与层数的加大，巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大，从而造成高层建筑的底部数层出现大量短柱，为了避免这种现象的出现，对于大截面柱，可以通过对柱截面开槽，使矩形柱成为田形柱，而增大长细比，避免短柱的出现，这样就能使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下，达到最大的水平承载力。
2、提高材料的利用率
从某种程度看，提高材料的利用率也是协同工作设计的另一个目的，材料利用率越高（ 即应力水平越高），该结构的协同工作程度也就越高。尤其对我国这样一个发展中国家，结构设计的目的，即是花最少的钱，做最好的建筑，这就更要求设计时对结构材料的充分利用。例如：对钢筋混凝土矩形截面梁。由于靠近截面中和轴的材料应力水平低，且梁受到的弯矩沿梁长度方向一般是变化的，使等截面梁大部分区段应力水平较低，从而导致材料的利用率较低；针对这种受力特性，如果将梁中多余材料去除，会出现工字型梁、箱型梁、空间网架等多种结构形式.从而大大增加了材料的利用率，提高了结构构件的经济性能和相互协同性。
3、合理选用截面形式及结构形式
合理选用截面形式及结构形式有很大的经济意义。例如，就截面形式而言，受拉的悬索结构采用高强钢丝、钢绞线或钢丝束最为合理；天然石材建造实体拱也是很好的方案，我国南方有许多石拱桥，造型美观，经济耐久；现代热轧工字型钢作为受弯构件，较厚的翼缘主要承受弯曲正应力，较薄的腹板主要承受剪应力，与矩形截面相比，既节省了材料，也减轻了自重。
4、采用合理的组合结构，以充分发挥材料的特性
其实钢筋混凝土结构就是钢筋和混凝土的良好组合，是一种组合结构。现代建筑中采用的钢梁、压型钢板和混凝土组成的楼盖系统是一种新型的组合结构。压型钢板既可以作为施工时混凝土的“模板”，又是混凝土楼板的“钢筋”。在大型建筑结构中也可以看到一些悬索结构屋面与大型钢筋混凝土拱（ 或框架） 组成的结构形式。
结语
综上所述，只有结构工程师不断地创新，才能带来结构设计的革命，推动结构设计的发展。同时概念设计的思想也对结构工程师提出了更高的要求，扎实地掌握基础知识，充实结构概念，并积极地从实践中总结经验，才能设计出更加完美的作品。
参考文献
[1] 张明朗.浅论建筑结构安全性的实现[J].山西建筑.2010（1）.
[2] 李学田.概念设计中的刚度控制[J].徐州工程学院学报.2006（9）.
[3] 董芸.浅析怎样提高建筑结构的抗震性[J].山西建筑.2009（31）.
[4] 陈建华.于明.关于建筑结构概念设计的一些思考[J].低温建筑技术.2010（4）.
[关键词]建筑设计 结构概念 概念设计
中图分类号：TU451 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0132-01
一、概念设计
1、概念设计的定义
先进的设计思想可以通过概念设计充分地展现。概念设计就是从结构总体方案设计一开始运用人们对建筑结构抗震已有的知识选择合适的结构方案，用清晰的结构概念处理好结构设计中遇到的问题，对结构所受的各种作用的特点、结构计算、不同结构在各种作用下的反应、变形能力和破坏机制以及各种构造措施等问题进行概念分析和概念判断。概念设计不以精确的力学分析，生搬硬套的规范条文为依据，而是由我们对工程进行概括的分析，制定设计目标，采取相应措施。在工程设计中概念设计尤为重要。
2、概念设计的重要性
概念设计是展现先进设计思想的关键，结构设计的好坏，很大程度上取决于设计者结构概念的完整性及创新能力，特别是建筑业飞速发展的今天，概念设计的重要性更是可见一斑。结构设计决定建筑能否实现，在这个意义上，结构设计显得更为重要。建筑结构设计可分为整体设計和部件设计两部分。整体设计包括结构体系的选择，柱网的布置，梁的布置，剪力墙的分布，基础的选型等。整体设计一般分主体和基础两部分进行、设计人员根据建筑物的性质、高度、重要程度、当地的抗震设防烈度，风力情况等条件来选择合适的结构体系。选定结构体系后，就要具体决定柱、梁、墙（ 剪力墙） 的竹布和尺寸等。在进行主体结构内力计算后，主体结构，截面的内力成了基础选型和设计的重要依据。
二、概念设计的设计原则
1、制定适合的设计方案
在制定设计方案时，应综合考虑到施工地的地质条件、载荷的分布及周围建筑物的影响等因素，使得设计的方案能最大程度发挥地基的潜能。在勘探地质时要写出详尽的地质勘查报告，没有报告的要进行现场实地的考察。
2、结构的合理性和整体性
概念设计要设计一个合理的结构体系，在受到载荷作用时受力明确，而且有简捷直接的传力途径，这样有利于建立结构计算模型。建筑平面内部结构和竖向结构应规则、均匀，使地震应力能快速地传递，平面规则使质量与刚度之间分布协调，竖向规则避免传力途径和刚度发生改变有过大的外长和内收。结构平面的两个主轴要用一定的刚度和抗扭转刚度的能力，抗震和抵抗扭转振动的能力。同一结构单元不适宜混用不同类型的结构体系。考虑到结构的整体性，内力计算模型的假设是楼盖平面内具有无限大的刚度，所以在设计时就应满足假设条件让楼盖平面内有足够大的刚度，并且竖向的结构连接紧密，保证梁板和柱墙能相互协调地工作。
3、谨慎选用计算简图
结构计算离不开计算简图，如果计算简图使用的不谨慎，不合理往往会导致安全事故的发生。因此要保证结构的安全性不受到威胁，合理谨慎的选用计算简图十分重要。此外，计算简图还需要配有相应合理的构造措施。实际结构与计算简图的误差应控制在设计允许的范围之内。
4、认真分析结果
目前的建筑结构设计中计算机使用的非常普遍，而由于处理问题时可选用的软件种类繁多，不同的软件内部的程序算法不同，所以使用起来可能会得到不同的结果。因此设计师应该先了解每种软件的适用范围和技术特点，然后再根据实际情况合理选用进行辅助设计。在使用计算机时，还可能出现由于人工输入有误或是软件自身存在缺陷等问题而使计算结果错误，这时就要求结构工程师对结果要进行认真的分析和校验，同时也可适当结合设计师的的知识和经验，最终做出一个合理的判断。
5、合理采取构造措施
要注意到结构构件应该具有适当的延性、刚度、承载力等性能。特别是耗能的构件要有较高的延性和刚度，耗能构件不宜选择那些承受竖向载荷的构件。设计钢筋的锚固长度应考虑温度应力的影响，平面和竖向的布置要规则、均匀、对称，抗震的房屋要设立多道抗震防线，并考虑内力重分布后也不能发生坍塌，加强薄弱的部位。
三、建筑结构设计中的概念设计基本内容分析
1、形成良好的结构体系
（1）正确处理基础与上部结构之间的关系；必须视基础与上部结构为一个有机的整体，不能把二者割裂开来。如对砖混结构，必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体，而不能单纯依靠基础自身的刚度来抵御不均匀沉降，所有圈梁和构造柱的设置，都必须围绕这个中心。
（2）结构受力时，应尽可能使结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平；比如在某高层结构设计时，应尽可能避免短柱，其主要的目的是使同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力，但随着建筑物的高度与层数的加大，巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大，从而造成高层建筑的底部数层出现大量短柱，为了避免这种现象的出现，对于大截面柱，可以通过对柱截面开槽，使矩形柱成为田形柱，而增大长细比，避免短柱的出现，这样就能使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下，达到最大的水平承载力。
2、提高材料的利用率
从某种程度看，提高材料的利用率也是协同工作设计的另一个目的，材料利用率越高（ 即应力水平越高），该结构的协同工作程度也就越高。尤其对我国这样一个发展中国家，结构设计的目的，即是花最少的钱，做最好的建筑，这就更要求设计时对结构材料的充分利用。例如：对钢筋混凝土矩形截面梁。由于靠近截面中和轴的材料应力水平低，且梁受到的弯矩沿梁长度方向一般是变化的，使等截面梁大部分区段应力水平较低，从而导致材料的利用率较低；针对这种受力特性，如果将梁中多余材料去除，会出现工字型梁、箱型梁、空间网架等多种结构形式.从而大大增加了材料的利用率，提高了结构构件的经济性能和相互协同性。
3、合理选用截面形式及结构形式
合理选用截面形式及结构形式有很大的经济意义。例如，就截面形式而言，受拉的悬索结构采用高强钢丝、钢绞线或钢丝束最为合理；天然石材建造实体拱也是很好的方案，我国南方有许多石拱桥，造型美观，经济耐久；现代热轧工字型钢作为受弯构件，较厚的翼缘主要承受弯曲正应力，较薄的腹板主要承受剪应力，与矩形截面相比，既节省了材料，也减轻了自重。
4、采用合理的组合结构，以充分发挥材料的特性
其实钢筋混凝土结构就是钢筋和混凝土的良好组合，是一种组合结构。现代建筑中采用的钢梁、压型钢板和混凝土组成的楼盖系统是一种新型的组合结构。压型钢板既可以作为施工时混凝土的“模板”，又是混凝土楼板的“钢筋”。在大型建筑结构中也可以看到一些悬索结构屋面与大型钢筋混凝土拱（ 或框架） 组成的结构形式。
结语
综上所述，只有结构工程师不断地创新，才能带来结构设计的革命，推动结构设计的发展。同时概念设计的思想也对结构工程师提出了更高的要求，扎实地掌握基础知识，充实结构概念，并积极地从实践中总结经验，才能设计出更加完美的作品。
参考文献
[1] 张明朗.浅论建筑结构安全性的实现[J].山西建筑.2010（1）.
[2] 李学田.概念设计中的刚度控制[J].徐州工程学院学报.2006（9）.
[3] 董芸.浅析怎样提高建筑结构的抗震性[J].山西建筑.2009（31）.
[4] 陈建华.于明.关于建筑结构概念设计的一些思考[J].低温建筑技术.2010（4）.