关于建筑结构设计中结构概念应用进行分析

苏光学 吴涛

【摘要】经济的发展使得人们对建筑结构的设计水平以及安全性提出了更高的要求。结构概念是目前的建筑行业进行结构设计的主要方向，我们在进行建筑结构设计的过程中，要对其结构的概念加以掌握并且有效的加以应用。本文针对结构概念在建筑结构设计中的应用进行分析，对其在建筑结构中的重要性以及具体的应用内容进行论述。

【关键词】建筑结构设计；结构概念；应用分析

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A

0、引言

建筑结构概念设计是未来建筑设计的主要发展趋势，当前很多建筑设计对于结构概念的设计也十分关注。对建筑概念设计的研究对于我国建筑设计的长远发展有着巨大的意义。使用建筑结构概念设计不仅能够避免使用计算机软件设计中的不足，而且还能够提高建筑对各种不可控因素的抵抗能力[1]。在进行建筑结构概念设计的过程中应该从整体上来把握并且选择科学合理的方案和软件，使得结构概念能够在建筑结构设计中发挥应有的作用。

1、应用结构概念的必要性

结构概念在建筑结构设计中具有以下意义。

第一，通过应用结构概念能够提高建筑的抗震能力。对建筑结构进行分析的过程中，会因为缺乏对结构空间作用以及结构材料的考虑，容易使得建筑结构在设计的过程中存有较大的不确定性。因而，对于建筑的抗震能力，要充分的考虑结构概念，这样才能确保建筑的整体结构抗震性有保证。

第二，结构概念在建筑结构设计中的应用能够确保建筑结构设计的精准性和立体性。我国建筑行业的结构计算理论经过了多个发展阶段，例如概率的极限转台、容许应力法等等。从当前我国的建筑行业中使用的概率极限状态理论上看，尽管这种理论存在一定的先进性，然而在使用这种理论进行运算的过程中不可避免的会出现一定的相似程度。我们通常把这种理论看做是近似概念法。建筑本身就是一种空间结构，建筑中的各个构件都是相互联系工作的，而不是独立存在的，这些构件都不能脱离整个建筑结构体系。我们在设计建筑设计要求时，也就应该对建筑结构空间体系加以研究，而且还应该对建筑整体的结构体系以及各个体系间的联系充分的掌握，以实现结构概念在建筑结构设计的使用。

第三，在建筑设计中应用结构设计，可以避免过多的不必要的数值计算，在建筑设计中数值的计算是十分繁琐的，而且容易出现误差。使用概念性估算的方法尽管也会出现误差，但是和其他估算方法相比，概念性估算有其独特的特点，即能够快速且有效的对建筑结构体系进行构思和选择，以选择最佳的设计方案，这样不但具有较高的经济效益而且还可以作为设计施工图时的依据。

第四，结构概念设计能够体现设计师的设计水平，拥有丰富经验的设计师能够很好的在实际的结构设计中应用结构概念设计的理论，最终促进建筑结构设计效果的提高。

总之，结构概念设计是从整体上对建筑结构的性能加以反应的，对于隐患过度的精密计算也不是对建筑结构精致入微的正常效应[2]。而且结构概念设计还是一种不失理性的方式。传统的非概念性的设计容易导致一些错误隐患的出现，最终会影响建筑的整体性能。因此，在设计建筑结构中，应该加大对概念设计的重视，更好的把概念设计应用到建筑结构设计中，弥补传统设计中对建筑结构设计产生的不足。

2、结构概念在建筑设计中应用时应遵循的原则

2.1 合理选择方案

如何判断建筑设计是否成功，进行合理的经济分配十分重要，这是判定建筑设计成功与否的一个主要标准。在建筑结构设计中结构的形式以及体系的可行性则是进行经济分配中对分配是否合理判定的表现。在应用结构概念的过程中，根据建筑结构的设计要求，对材料的供应以及施工的条件等等都要进行分析，在和其他专业沟通协调后方能选择，最后确定最佳的方案。

2.2 精确分析数据

数据结果是建筑结构设计中的主要依据，在整个建筑的施工中具有指导意义。因而，数据结果就一定要精准，而且要把实际的工程作为借鉴。这是因为数据结果是否精确直接影响到了施工的进展，也是施工质量能否有保证的前提。例如，在施工中由于计算工具的不合理使用，以及人为忽略等都会影响到数据结果的精确性。

2.3 精选计算简图

应用结构概念中，对计算简图的精选是结构计算的基础。在对简图进行计算后能够更好的进行精确分析。所以，是否合理的选择了计算简图，对于建筑的结构安全也是十分重要的。如果选择的计算简图不合理，就很容易导致建筑事故的出现。在计算简图的过程中还应该合理的选择结构措施以确保其安全性。建筑结构的实际节点一般不可能是纯粹的钢节点等等，不过其中存在的误差也要在计算简图允许的范围之中[3]。

3、结构概念在建筑结构设计中的应用

3.1 剪力墙设计

剪力墙中的连梁跨度是比较小的，而且截面的高度又比较大，如果发生了地震很容易弯矩，而且剪力也会加大。设计的过程也就比较难，假如要加大连梁高度，配筋的值也就会更大。连梁高度主要是指从洞顶到楼面之间的高度。对于门洞来说，以上所说的梁高是相同的。但是对窗洞来说，要是窗洞算到上一层的窗底，这时所算的连梁高度就太高，和计算图形就会不相符，最后也就会使得相应的配筋值不合理。通常建议连梁的高度要从洞顶算到屋面，至于窗洞楼面和窗台部分则可以用砖或者一些轻质的材料进行砌筑。如果有飘窗时则可以增加一根梁，两梁之间使用砖来进行填充。

3.2 抗震结构设计

要提高建筑的抗震能力，在进行建筑设计时要充分的利用结构概念来控制抗震性能。

首先，场地和地基的选择最好是有一定的抗震能力，以避免因为地面变形而引发危害。对于特殊的情况，则要采用合理的措施确保地基的稳定。

其次，合理进行基础设计。基础设计的过程中对同一结构的单元最好不要设置在不同地基上，而且还应该使用相同的基础形式，在基础设计中还应该重视地基潜力的发挥。

另外，建筑结构的体型要简单，而且刚度以及质量变化要均匀，这样在地震的作用下就能减少变形的出现。

再者，在结构设计中，各个结构的构件的连接要有保证，同时还应该具备一定的变形能力，使得建筑的整体结构能够有良好的抗震能力。

最后，在建筑设计的过程中，要减少地基土中的压力，以减轻建筑的重量，减少因为建筑结构本身给建筑带来的震力。

4、结论

在设计建筑结构的过程中，相关人员要重视结构概念在设计中的使用，对于建筑结构的整体性要进行构思，充分的运用结构概念[4]。而且在实际的操作过程中，要善于积累经验，从整体上把握建筑的性能。结构概念在建筑结构设计中的应用，对于建筑的效益和安全都提供了有利的保障。因此，在今后的建筑结构设计中要充分的、合理的应用结构概念。

【参考文献】

[1]范文勇. 结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析[J]. 中华民居(下旬刊),2013,09:35-36.

[2]王丽萍. 山地建筑结构设计地震动输入与侧向刚度控制方法[D].重庆大学,2010.

[3]范小平. 高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析[J]. 福建建材,2008,06:47-48.

[4]张媛,王禹. 浅析建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用[A]. 科技部.2014年全国科技工作会议论文集[C].科技部,2014:1.