浅析建筑结构概念设计

田静 杨培

【摘 要】本文基于建筑结构概念设计重要性、实践原则特征，制定有效的优化设计策略，令其指导良好的工程设计实践，才能真正优化设计效果，提升工程整体建设水平，并创设显著效益，真正设计出精品、优质的建筑工程项目。

【关键词】建筑结构；概念设计；实践

1建筑结构概念设计内涵及科学重要性

建筑结构概念设计主要指在不进行相关数值计算、精确分析的基础上，针对建筑工程体系结构、力学关系、结构布设机理、抗震性能、相关经验，实施构想与设计，进行建筑工程的统筹规划与细部抗震控制设计。实践设计阶段中，基于宏观目标，引入近似的概念方式展开计算，通过高效构思、方案比选进行优化取舍。该类设计方式虽然不能做到全面的精细化，存在必然的误差性，然而基于概念模式，因此可准确定性，且实践设计便利快速，可找到良好、经济、实用的设计方案，并可为施工图纸的规划布设提供良好的数据分析、结构规划依据。目前，建筑工程概念设计实践应用较为常见，基于其结构受力的不确定性、基础设计与高层设计均会引入概念设计理念，优化设计效果，提升工程综合建设质量与水平。针对当前建筑结构理论设计与计算实践阶段中包含的安全隐患、计算偏差等弊端问题，可引入概念设计做有效的补充处理。同时初步设计阶段无法引入计算机技术，因此，工程人员可基于结构概念进行方案创设、成本控制。实践设计中不应过分依靠计算机技术，这样只能为结构规划埋下诸多隐患，应科学引入概念设计，尤其针对内力规划、混凝土设计阶段中会存在弹性、塑性理论相关矛盾问题的状况，应进行概念设计有效处理矛盾环节，优化设计效果。

2建筑结构概念设计科学原则

实施建筑结构概念设计阶段中，应优选结构方案，确保其经济适用性、切实可行性。应统筹考量工程实际需求、建设状况、环境特征、供给材料、建设条件。

同时还应做好水電专业的良好协作交流，进行科学的结构选择、方案规划。应确保建筑构件基于承载极限实现共同工作、受力、体现良好的耐久性。还应做好基础结构规划，良好处理其同上部结构的实际关系，通过整体设计，优化设计效果。另外还应在概念设计实践中引入现代化设计思维，优选计算简图，基于整体结构规划，组合设计，统筹考量，合理布设。应不断积累设计经验，明晰应用程序相关技术状况、适用范围，不应过分的依赖电脑软件，而应做好全面的结果分析、科学核对，进而确保作出正确的分析判断。

3建筑结构概念设计实践优化策略

3.1树立良好的规划设计目标，优化设计方案

为优化设计效果，应在实践设计中树立良好的规划设计目标，优化解决矛盾问题，寻找良好的平衡点，促进投资、成本运行以及效益收入目标的有效平衡。应基于良好的结构概念设计确保投资费用的合理应用，成本费用的有效降低，以及收入效益的最大化创设。针对影响投资建设因素的众多特征，例如土地、结构、装饰费用、智能体系、暖通空调、水电系统成本与消防服务体系费用等，均会对投资效益形成综合作用，因此应做好良好的优化控制、细化分析、综合管理，实施有效的工程维护、运营管理。应以业主普遍接受的投资规划与运营成本范畴，创设最大化效益。还应全面考量产出与投入的相关问题，创设良好的结构概念设计效果。

3.2优化完善设计约束

建筑工程结构概念设计会综合受到工程功能性、安全性、环保舒适性等因素约束限制，怎样满足这些约束需求，并有效的节约成本投入，创设良好的设计效益，应是我们主力探讨的重要问题。一般来讲，建筑结构实践设计中呈现的约束包括条件、隐性与规范约束等。相关条件的约束来自于工程实际影响条件与业主需求约束。工程面临的现实条件约束包括环境条件、工程规模、政府规划策略等，业主需求则更加细化，包括建筑工程总体高度、各结构尺寸、具体投入造价，局部工程功能等。规范约束具有强制性特征，涉及到各类工程建设指标，例如建筑工程宽高、长度、混凝土工程强度、消防标准、抗渗防震级别等。针对上述约束条件，建筑结构概念设计阶段中，应科学遵循其约束标准。而对于隐性约束，则可实施有效的优化控制。即应通过概念设计的综合掌握，衡量隐性约束条件，不应不良忽视。例如对于北向房屋，由于其阳光投射少，因此可将其优化设计为储藏室、卫生间等功能场所，而将地势优越、享受阳光良好的部位设计为居室、办公室等。还可位于相同面积的场所进行更为合理科学的户型规划设计，进而体现概念设计优越性，做好良好的约束条件优化完善。

3.3科学引入虚拟现实规划设计理念，优化设计效果

建筑结构概念设计中，应优化引入虚拟现实规划设计理念，基于环境条件，科学利用相关工程结构知识体系、数据库系统、组件库，进行虚拟三维结构模型设计，体现良好的真实感、创造优质的防震模拟效果。利用该技术设计策略，可随意进行工程结构更新、整改，依据业主需求进行优化设计，重复计算、参数变更设定以及实时动态分析。还可基于方案的不同比选、设计结果的多次校验实施良好的一致修改，进而促进建筑结构概念规划设计的完善优化，创设良好的实践设计效果，并为提升后续工程建设水平、强化工作效率、提供技术方案参考作出重要贡献。

4建筑结构概念设计实践应用

4.1抗震结构概念设计

地震灾害难以预防检测，因此更应做好建筑结构概念优化设计，由宏观层面实施有效的抗震结构强化，做好计算结果的科学分析，核准薄弱构造，引入强化措施，创设良好的经济实用设计效果。应在结构概念设计中优选良好的地基条件与场所，杜绝地面变形对建筑工程产生的不良影响，降低直接损失。同时应做好基础规划设计，相同结构单元不应规划于各异地基结构中，应激发地基潜能。工程体型结构应做到清晰简单、良好均匀、规则布设，进而有效预防地震灾害形成的变形作用，并造成对建筑工程的扭转作用与集中应力破坏影响。结构体系规划应做到科学有序，规范合理，确保抗侧构件的对称良好。还应进行抗震防线的有效布设，杜绝薄弱结构环节的产生。建筑结构构件应做到安全连接，具有良好的抗变强度能效。应体现优质的空间统一性，强化平面互连，并具有良好的竖向刚度。结构概念设计中还应完善实施非结构构件的优化处置，杜绝不利作用。

4.2高层建筑工程结构概念科学设计

高层建筑工程实施结构概念设计阶段中，应基于其工程受力特征，进行结构方案的科学取舍。高层建筑属于竖向悬臂体系，其受到水平荷载作用要超过垂直荷载很多，因此应对水平荷载进行科学的结构概念控制设计。应确保高层建筑应对水平荷载的剪力作用、弯矩影响以及相关压、拉影响应力符合有效的刚度、强度要求，令其伴随工程高度的提升形成的侧向变形作用合理控制在良好的结构范畴标准中。应依据高层建筑工程特征，进行结构类型的综合比选。应基于良好的抗侧力方案解决水平抗力问题，综合考量其高度标准与应用功能需求。结构布置应衡量经济、合理因素，强化结构刚度及其良好整体性，做好构件规划连接，强化薄弱环节处置与复杂结构设计，提升整体结构塑性变形能效，进而有力的化解地震灾害影响能量，弱化其不良影响，提升高层建筑工程结构综合安全性能，优化结构概念设计效果。

5结语

总之，基于建筑结构概念设计内涵，只有完美的结合设计科学原则、优化设计策略与实践应用，优化概念设计效果，凸显设计应用优势，提升建筑结构整体安全水平，才能有积极有效的促进作用。

参考文献：

[1]邓影，李秀辉.虚拟现实技术与建筑结构概念、优化设计明[J].建筑设计管理，2007（02）

[2]王洪鑫，韩伟.建筑结构中隔震方案的设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012（3）

[3]吴爱菊.结构设计中的概念设计与应用团[J].温州；温州职业技术学院学报，2007，7（2）；40～41.