建筑结构设计中概念设计分析

摘 要：建筑工程建设质量与人们生活有着密切的联系，为满足社会发展对建筑功能性的要求，建筑工程结构设计逐渐实现了多样化、功能化以及审美化。即在对建筑结构进行设计时，除了要满足传统设计中对功能的需求外，还应从精神以及审美上满足人们多方面需求，这样就需要确定设计要点，并对存在的不足进行分析，选择合适的措施进行优化。文章对建筑结构概念设计进行了概述，并提出了相应的设计方法。

关键词：建筑工程；结构设计；概念设计

在城市化建设进程不断加快的背景下，逐渐涌现出更多建筑工程，并且为满足社会发展以及人们生活需求，建筑结构的设计逐渐向多样化与功能化方面发展。为提高结构设计效果，有更多的先进设计理念被应用其中，其中概念设计作为现在常用的一种方法，可以更好的在结合建筑工程结构特点的基础上，做好各项资源的分配，降低外界因素对结构设计造成的影响，不断提高建筑工程建设效果。

1 建筑工程结构概念设计概述

对建筑工程结构进行概念设计，即以工程概念作为依据，主要利用符合工程客观规律与本质的方法进行设计，与传统设计方式相比不进行数值计算。这样在面对不能进行精确力学分析的结构部分，可以通过结构体系整体与分部体系之间的力学关系以及结构破坏机理等，来确定基本的设计原则，并在保证结构基础功能合理的根本上明确设计思路，保证结构总体布置以及各细节的设计。建筑结构概念不明确，往往会因为忽视掉结构体系中存在的差异，即便是通过高层结构三维空间分析程序来对底层框架进行计算，在工程实际建设中结构也不能完全满足各楼层之间刚度比的合理性。而将概念设计方法应用到建筑结构设计中，可以对设计中每个阶段进行构思与比较，设计思路更清晰，并且方案的合理性与科学性也更高，避免了后期阶段中繁琐的计算，在经济性也更具优势。

2 建筑工程结构概念设计特点分析

2.1 先进性

概念设计在建筑工程结构中的应用，可以更全面的对工程当地环境、气候、地质以及市场等因素进行综合分析，以工程整体作为概念依据进行设计。设计过程中以总体系以及其他力学体系为基础进行分析，提高设计方案的合理性与科学性，与传统设计方法相比可以更好的体现出建筑工程的先进性。另外，用过工程整体概念的设计，能够提高对各项因素取舍的控制效果，从整体角度分析结构各方面性能，提高方案设计效果。

2.2 综合性

概念设计通过对各项因素的综合分析，可以在整体上做好对工程结构的掌握，进而可以在根本上做好对传统设计中存在不足。例如完善结构抗风与抗震性，针对工程所在地近年来发生的地震灾害信息进行分析，在提高设计效果的同时，还可以减少复杂的计算与结构理论。传统设计中，基本上会采用探析理论法来计算内力，并用塑性理论计算截面，但是两种理论本身存在矛盾性，进而会影响到设计结果，概念设计方法的应用刚好改善此方面存在的不足。

2.3 灵活性

建筑工程结构包含的内容比较多，具有很强的复杂性，存在的大量相互连接部件是结构设计的要点，不同部件之间相互联系，并不能单独运行，但是相互之间联系帮助建筑工程实现自身的功能。这样在对结构进行设计时，必须要保证每个环节的合理性，做好对整体结构体系的全面把握，同时还可以针对局限性部分进行简单设计。为满足结构中各关节设计对灵活性的需求，将概念设计应用其中，可以开放设计人员的思路，进而能够更加灵活性的进行设计，提高结构设计的效果。

3 建筑结构概念设计优化措施分析

3.1 选择合理计算简图

结构计算的基础为计算简图，其选择是否合理在根本上决定了结构计算是否正确，如果选择不当很有可能在设计完成后造成结构运行出现安全事故。因此，在进行结构概念设计时，要求设计师从建筑建设实际需求出发，以满足设计要求为目的，选择合理性与科学性最高的计算简图，同时还要做好相应的构造措施进行保证，保证设计方案的合理性。另外，设计人员还需要加强对实际结构各节点的控制，避免设计成纯粹的刚节点或者铰节点，并将计算简图的误差控制在允许范围之内，以免设计方案中产生过大的误差而影响结构安全性。

3.2 保证结构方案合理性

将概念设计方法应用到建筑工程结构设计中，最主要的目的就是提高设计方案的合理性、科学性、实用性以及经济性。与传统结构设计中数据计算方式不同，概念计算更注重的为设计人员的经验以及专业设计理论，对结构方案的合理性要求更为严格，因此必须要保证所选择的结构方案具有较高的合理性。结构体系需要明确抗震节点分析、总体 布置以及应力等方面内容的设计方法，对于同一结构单元应用不同结构体系的环节，应务必保证结构平面与竖向规则的合理性。概念设计时，设计人员需要提前了解并掌握工程结构特点、建设要求、施工条件等方面信息，并做好与施工单位、建设单位的协商工作，在统一意见的基础上来确定结构方案，提高方案的切实性与可用性。

3.3 提高计算结果准确性

一般对建筑工程结构设计都会选择应用计算机技术，尤其是对于数据计算阶段，更是对计算机技术要求较高。但是从结构概念设计应用的实际情况进行分析，计算过程受计算机系统个软件种类影响，最终会对计算结果产生不同程度的影响，进而就会影响到结构设计的安全性。为提高概念设计的有效性，设计人员就需要对不同计算机软件程序所适用的范围、技术等进行分析，按照不同的计算需求来选择相应的程序软件。设计人员要认识到计算参数的重要性，在设计过程中结合以往成功经验与专业知识，做好电算过程的管理控制，并对计算结果进行分析验证，确保所有计算参数的准确性，避免其对工程结构设计造成的影响。

4 结语

城市建设中建筑工程比例不断提高，为满足社会生产与人民生活需求，必须要做好对结构设计的管理。概念设计理念在结构设计的中的应用，可以凭借其自身所具有的灵活性、综合性以及先进性等特点，对传统设计中存在的不足进行完善，提高设计方案的合理性与实用性，进而能够不断提高工程建设的效果。

参考文献

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[2] 赖运强.当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].中国高新技术企业，2010（13）.

[3] 姚骥华.建筑结构设计中概念设计的研究[J].科技创业家，2012（24）.

作者简介：田晓莉（1970.09- ），女，结构工程师，长期从事建筑结构设计工作。