园林景观工程中的结构概念设计分析

金雷阳

文章摘要: 结构并不是结构工程师一家之事，景观师亦要有较好的结构概念才可以从容应对多变的景观结构问题，将结构的概念设计思维引入到景观工程设计中来显得十分必要，设计者应通过概念的把握和细节的补充来实现景观工程的安全设计。通过描述园林景观工程中的结构概念，分析了影响景观设计的因素以及景观设计要点，提出了一些景观结构概念设计的思路，以完善景观结构设计，打造优秀的园林景观工程

关键词: 园林景观; 结构; 概念设计

中图分类号：TU986文献标识码： A

前言

随着经济发展进程的加快，城市化建设的增加，人民生活水平的提高，人民对精神生活的追求，这些都促使了园林景观工程迅猛发展，其结构设计也越来越注重人文情怀，强调人性化的景观设计，设计美观的景观结构，并在融合人与景观的同时考虑到工程的结构安全。这就需要深入探究园林景观工程中的结构概

念设计，以完成灵活多样、造型各异、安全科学的园林景观工程。

1 景观工程中的结构概念

概念的本质其实是一种思维形式，是人对某种事物的理解，是人们在长期实践基础上经过感性认识上升到理性认识而形成的对事物本质特征的一种概括与凝练。概念是抽象的，把它运用到特定工程设计中对所设计的对象作宏观把控，是为概念设计。

景观工程结构的概念设计，它等同于通过对既有景观结构的事物本质特征的把握来确立较为恰当的基本结构的布置体系、方案和构造处理的原则，力求经济、合理、安全、适用，避免盲目和不恰当设计对景观工程本身造成的缺陷及增加日后运行维护的成本，以免埋下安全隐患。

2 影响园林景观工程的因素

园林景观的结构概念设计要考虑到影响景观设计的各种因素，自有元素或是结构设计需要元素，分析其影响程度，采取适当的必要措施，以便对其合理利用。

2.1 荷载

1) 铺装荷载。“地”是园林景观的根本，体现着不同的使用功能，然而材料的质感又体现了铺装的美观程度。因此，不同用途需要体现不同质感的地，就要铺装不同的材料。在结构设计时，为了保证结构安全性，就要考虑到各种材料的荷载情况。

2) 植物荷载。园林景观以植物造景为主，园林要体现出自然之美，就需要不同种类的植物。在制造模仿大自然、体现人工美与自然美的完美结合、形成灵活多变的园林景观时要充分考虑各种植物的荷载情况，以保证工程结构的安全性。宜植物生长的最佳土壤以及种植土的荷载。一般可选自然土或轻质土作为种植土。

4) 减轻荷载的措施。对于需要加高的道路或水池，可在加高层中利用回填炉渣、矿渣、碎砖等荷载较小的材料。对于需要改变地形的结构，可以使用梁柱来进行布置，或采用轻质土建造地形，或利用架空结构层的方法，制造出高低起伏

的地形，以满足设计要求。对于假山假石的建设，可以采用荷载较轻的人工塑石或岩石，或使用轻骨架材料形成所需设计。

2.2 地基及基础

园林景观的建筑基础大多位于表土层，地基承载力较低。如果遇到软弱地基或是新填土时，对其地基承载力的要求往往不能得到满足。由于设计的需要，考虑到工程施工的经济性及便利性，常常利用打设松木桩的方法，将土层挤压密实，减小土层的孔隙比，来提高软弱地基的承载能力。

2.3 水景

“有山皆是园，无水不成景”，水景在园林景观中的重要地位不可替代。由此引发的水景结构设计也需要充分考虑。如防水工程中采用的材料多为钢筋混凝土，要满足规定的混凝土强度等级。在水池设计中，考虑到池壁的厚度、池底的厚度、支撑情况、符合构造要求的钢筋配置、适应温度变化设置的伸缩缝。在跌水设计中，布置符合受力情况及满足地基沉降要求的变形缝。

3. 景观工程中的结构概念设计要点

在结构设计中力流是结构的基本概念，结构设计的本质也即是力流设计和构件布置。对景观师来说，这个概念也是非常重要的，力流设计不同于力的计算，而是对结构受力后力的传递途径的把握。将结构所受的力通过最节约的途径传递到结构基础，而不是途径结构的薄弱环节放大其破坏作用。

3.1 合理的结构方案

1）梁和板 在建筑结构中，主要承受横向力并且主要变形为弯曲变形的杆件为梁，它的运用极为广泛，常见的框架结构的组成就是由梁、板、柱组成。在园林景观工程中一些小品建筑的设计常为结构简单的不完整的框架结构，如单跨园桥的设计，一般会设计结构为简支梁或是简支梁板，但是如果桥的跨度相对较大，这时为了克服结构受弯曲产生的过大变形，就会采用加大截面的施工手段，这样一来，桥结构就会更加厚重，不满足景观设计的要求，既不经济也不美观。

在相同荷载条件和截面条件下，对单跨园桥简支模型、单跨园桥闭合框模型以及单跨园桥伸臂模型的结构分别做受力分析，可知，跨中弯矩和变形最大的是单跨园桥简支模型，最小的是单跨园桥伸臂模型，在园林景观工程的结构设计中，荷载情况较为单一，伸臂模型施工简单，更适用于景观设计中。

因此，园林景观中桥的设计如果要求桥的跨度相对较大，就应考虑设置单跨园桥伸臂结构，桥体在桥墩以外延伸一定的长度，来有效分散与减弱桥跨的受力。

2） 柱和撑 柱是承受平行于其纵向轴线方向荷载的线型受力构件，如上所述是结构组成中的最基本的受力构件，其最佳受力形态就是短而粗。设计定位较“轻巧”时，柱就会特别细长，对受力非常不利。支撑在结构设计中是非常重要的，合理的支撑体系可以增加结构的冗余约束，直接有效地传递结构所受的水平荷载、限制结构的侧移变形。在景观中加以合理应用，既可以丰富景观细节，又可以增加景观小品的结构强度和稳定性。

3 ）拱和桁 。景观小品建筑中常有拱形园桥、墙洞等。对拱形结构进行受力分析，将其变化为便于直观分析的简化模型，将拱简化成三角受力模型，这种模型由两根直杆和支座组成，替代了三角拱，在简化后的模型上分析在相同跨长、不同跨高的条件下，拱支座所受推力的大小。经过受力分析可知，矢跨比与拱水平推力成反比，矢跨比越大，拱越陡，支座所受推力越小; 相反，矢跨比越小，拱越平坦，即支座所受推力越大,拱越近半圆形，则对支座的推力越小; 反之则

越大。因此，在设计较为扁平的拱形污工砌体园桥和墙洞时，应有足够的限定措施，以防边界位移后拱形结构的垮塌。所以，在景观设计需要拱时，要注意设置足够的保护措施，以保证拱不会因边界位移而造成坍塌。

桁架是具有三角形单元的结构，由若干直杆组成，主要承受轴向拉、压力，这样作用于结构节点上的外力会转变为杆件的轴心力，然后就可以将材料本身的强度充分利用，节约材料、减轻自重，适用于跨度较大的承重结构，如园林景观工程中有特殊形态的高耸建筑。

3.2 选择正确的结构简化模型

在课程的学习以及实际对构件进行受力分析时，都是将所研究构件进行合理、科学的简化。不同的研究人员、不同的分析层面、不同的深入程度都会产生出不同的简化模型，对于园林景观工程中的建筑结构，要从全局把握、注重结构整体。概念设计要科学的选择正确的简化模型，准确分析构件的受力状况，分析影响构件不利因素，经过修正将模型适当修改，以便选择恰当的结构形式。使其符合实际结构的受力特征，考虑景观整体，设计出更好的景观建筑。

3.3 对不利结果的预见性

预见性是一个人结合自身的经验积累形成的对事物发展的预判。对常见结构自身缺陷的预判尤为重要。如: 寒冷地区景观设计中的地基冻胀性，湿陷性黄土地区地基的水浸湿陷性，地库开挖范围的沉降等。通过对易产生结构次生灾害的预判来指导设计工作，避免全局性失误再后期不合时宜的弥补。

3.4强化构造设计概念

概念设计的构造措施是结构模型简化分析的必要条件，如前文所述，现有结构分析手段是建立在对结构事物的力学特性的合理简化的基础上的，模型采用的简化形式必须与实际对应起来，这样才可以保证其分析结果与结构固有特性一致，这就需要构造措施来加以保障，否则将会得到不可预料的结果。如: 结构连接节点是铰接还是刚接，上部结构与支座是铰接还是嵌固等。除基于概念设计模型简化需要的构造设计外，还应基于结构安全角度强调构造设计概念，如: 园林

小品一般结构体系过于简单，设计中应在景观允许的条件下加强结构体系中的冗余约束布置。

结语

景观工程对结构精准计算需求较低，常以概念、构造设计为主要手段。景观设计师应具备必要的结构概念设计能力，将概念设计理念引入到景观工程设计里来，通过概念设计和细部构造来实现园林景观工程的优质设计。

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