试论概念设计在建筑结构设计中的应用研究

杨雪

摘要：在社会经济快速发展和城市化进程加快的背景环境下，我国建筑规模不断提高，但建筑质量仍有待加强，建筑结构设计对建筑最终质量具有重要影响，建筑人员应结合新时代要求对建筑结构设计进行优化创新。本文重点分析概念设计在建筑结构设计中的应用，以期改变设计形态单调问题，提高建筑结构设计水平。

关键词：概念设计;建筑;结构设计

建筑结构设计与建筑工程的施工安全、建筑物美观效果等因素有关，在建筑行业中占据重要地位。建筑人员在结构设计环节必须综合考虑每一细节，保证建筑结构的合理性、工程建设的可操作性、建筑物的实用性等多方面因素符合实际施工要求，概念设计是一种全新的建筑结构设计理念，具有较强的应用价值。

一、概念设计的概述

概念设计具有创造性，是一种理想化的设计形式，主要是指通过分析用户需求，对产品概念进行有目标设计的活动，体现着由粗糙到精细、由抽象到具体、由模糊到清晰的进化过程。概念设计是将概念贯穿于整体设计过程的方法，它具有完整性和全面性，设计者利用概念设计可以从感性上升至理性，将概念设计与建筑结构设计相结合，能够促使建筑结构更加科学合理，建筑施工安全也可以得到保障，有利于提高建筑工程最终质量[1]。

二、概念设计在建筑结构设计中的应用

（一）应遵循的应用原则

1、优化结构体系原则

将概念设计应用到建筑结构设计中，建筑设计人员需要遵循优化结构体系的原则。该原则要求建筑设计人员先根据建筑所处环境、荷载能力、使用状况等因素分析建筑基本结构问题，判断各因素与建筑结构之间的关系;然后对符合建筑结构设计标准的因素进行优化选择，将影响较小的因素作为建筑基本结构单元;最后利用平面、交叉、叠合、线型等集合形式，对原本的建筑基本结构支撑进行改良，以此实现优化建筑结构体系的目的。

2、优化结构布置原则

在不改变建筑结构设计要求和最终使用意向的前提条件下，建筑设计人员需要坚持优化结构布置原则，对建筑物的柱墙竖向支撑结构进行优化，确保建筑结构基础系统的科学性。在优化结構布置的过程中，建筑设计人员应明确建筑物所在区域的地质条件、地面承载能力、竖向结构变形、侧向结构变形等问题，采用类比手法选出优越性与合理性最强的建筑结构设计方案。

（二）应用于施工场地选择

建筑结构是否具备科学性，与施工场地的选择有直接关系，施工场地是建筑施工工作顺利开展的基础，所以建筑设计人员在进行建筑结构设计时，需要应用概念设计、结合多种因素综合考虑施工场地的选择。建筑结构的安全性与稳定性受建设地形制约，设计人员应根据实际建设地形、地址条件、水文条件、周边环境设计建筑结构，努力提高建筑物的承载力、安全性与稳固性，促使其与周边建设环境相适应，从而有效提高建筑结构设计的科学性。

（三）应用于基础结构设计

基础结构设计是建筑结构设计的重要内容，如果想要充分发挥建筑结构的作用，设计人员必须保障基础结构设计的合理性。建筑设计人员在设计建筑基础结构时，可以先根据地质特点设计几套不同的基础结构方案，从中选出最合理、最优良的方案类型。目前，最理想的建筑基础结构设计类型包括箱型基础、筏形基础，箱型基础具有较强的整体性和均匀性，是在建筑工程中应用范围最广泛的基础结构设计，应用了箱型基础的建筑物具有极强的稳定性，当建筑结构受到压力时，箱型基础会将在建筑物上方结构形成的载荷传递至地下，能够有效提高建筑结构的稳定性[2]。筏形基础的使用规模相对较大，主要应用于能够产生较多荷载压力的建筑物，应用了筏形基础的建筑物地基能够承受极强的作用效果，建筑结构设计可以体现出鲜明的合理性。

（四）应用于抗震结构设计

建筑物的使用意向是为人们提供安全居所，所以建筑物的抗震结构设计同样是建筑结构设计的重点考虑因素，抗震能力强的建筑物具有较强的安全性，而建筑物的安全性与人们的生命财产安全息息相关。对此，建筑设计人员要将概念设计应用到建筑抗震结构设计中，根据建筑物的平面情况科学布置结构体系;对建筑结构的局部构件、力学平衡、结构钢芯、物质心、平面行心进行分析和调整，综合考虑会对建筑物造成影响的地质条件、气象条件等多种因素;将概念理论与建筑结构、实际经验相结合，尽量降低建筑结构的扭转力，增强建筑结构的稳定性，从而提高建筑结构的抗震能力。

（五）应用于结构分析计算

结构分析计算是建筑结构设计的关键组成部分，在建筑结构设计过程中，设计人员通常会采用计算机和设计软件构建结构模型、规划设计方案，所以结构分析计算的准确性与建筑结构的安全性、稳定性具有直接联系，建筑设计人员必须强化结构分析计算能力。一般来讲，利用计算机设计建筑结构会体现出较强的科学性、合理性与实效性，但是任何人都无法保证计算不会出现失误，一旦结构分析计算出现问题，就会导致整个建筑结构出现安全隐患。因此，建筑设计人员要将概念设计应用到结构分析计算中，对建筑结构计算结果进行全面分析，从多角度优化设计方案，概念设计理念的应用能够确保建筑结构分析计算结果的准确性，有利于提高结构分析计算的合理性和充分性。

（六）应用于平面结构设计

对建筑物来讲，利用概念设计理念对建筑平面结构进行设计时，建筑设计人员要考虑到风荷载对其所造成的影响。这是因为风荷载影响程度会随着建筑物的增高而加大，而且长时间受到水平力作用，建筑物会发生移动现象，所以在建筑结构设计中使用概念设计理念时，设计人员应对建筑结构的位移问题进行综合考虑，同时重点分析结构设计能否降低风荷载的影响力。此外，在分析建筑风荷载影响的承受力时，要考虑相邻建筑物的风荷载影响状况，以此为基准进行结构设计，能够提升建筑结构的抵抗力。

三、概念设计应用于建筑结构设计的意义

将概念设计应用到建筑结构设计所体现出来的实际意义有：第一，利用概念设计能够提高建筑结构设计的合理性。建筑人员通常会在建筑方案设计阶段使用计算机计算结构数据，但是计算机设计同样会存在不合理的可能性，利用概念设计对设计方案进行排查，能够有效解决建筑结构设计中的不合理问题，促进设计方案实现最优化。

第二，概念设计能够提升建筑设计人员的设计能力。设计人员是建筑结构设计的主要执行人员，他们的设计能力与建筑最终设计效果紧密相连，概念设计具有创造性、整体性与全面性，具备概念设计能力的设计人员必然拥有创新创造能力、整体协调能力与全面观察能力，反之如果不具备上述能力，就无法将概念设计应用到建筑结构设计中[3]。

第三，概念设计能够提高建筑结构设计的有效性与科学性。设计人员利用概念设计理念对建筑结构进行构思、设计，将使用而来概念设计的方案与没有使用概念设计的方案进行对比，取二者精华部分，得出最优设计方案，有利于提高建筑结构设计的实效性，对节约建设施工成本具有积极影响。

四、结语：

综上所述，城市化发展进程加快对我国建筑行业优化升级产生一定影响。在新经济背景下，建筑结构设计理念需要更新换代，建筑人员必须结合社会发展趋势与时代进步要求对建筑结构设计理念进行创新，将概念设计应用到建筑基础结构、抗震结构、平面结构等结构设计中，提高建筑结构设计的科学性与时代性。

参考文献：

[1]甘德钦.建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析[J].建材与装饰，2018（42）：123-124.

[2]张宏.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的运用探索[J].工程建设与设计，2018（16）：3-4.

[3]徐过.结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用[J].民营科技，2018（09）：111.