探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

于海霞

摘要：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，從建筑工程的特點(diǎn)可以看出，概念設(shè)計(jì)主要是為了在建設(shè)項(xiàng)目前期規(guī)劃和施工圖設(shè)計(jì)專業(yè)介入不深的情況下，能夠大致確定項(xiàng)目施工所需的時(shí)間成本和所需投資的資金成本。但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和細(xì)化。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須重視概念設(shè)計(jì)，并結(jié)合概念設(shè)計(jì)內(nèi)容加以完善。既能提高建筑設(shè)計(jì)方案的合理性，又能提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可行性。

關(guān)鍵詞：概念設(shè)計(jì);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用

近幾年來，隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，建筑項(xiàng)目數(shù)量和范圍迅速擴(kuò)大，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了新的要求。施工是土木工程的重要組成部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理不僅影響施工效率，而且影響工程的安全。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用概念性設(shè)計(jì)方法，能準(zhǔn)確把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方向。提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性，保證工程項(xiàng)目的可靠性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)中國(guó)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的重要性

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，不僅要進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算和繪圖，還需要相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師通過自身大量的工程實(shí)踐所積累的經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)方案經(jīng)過逐步設(shè)計(jì)、完善、反復(fù)調(diào)整，最終形成了一整套建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果。概念性設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要手段。概念性設(shè)計(jì)讓你把類似于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程項(xiàng)目結(jié)合起來，這樣就可以完全避免過去的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般情況下，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是由建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員根據(jù)其他專家倡導(dǎo)的設(shè)計(jì)要求直接進(jìn)行的，雖然可以有效地保證建筑方案的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性，但在設(shè)計(jì)過程中仍然會(huì)出現(xiàn)許多十分明顯的問題。

2提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體水平

在對(duì)概念設(shè)計(jì)有了深入的認(rèn)識(shí)和有效的控制之后，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，可以在很大程度上提高建筑設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性。此外，概念設(shè)計(jì)引入后，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決方案中出現(xiàn)的問題，在對(duì)相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，可以結(jié)合類似工程項(xiàng)目的分析數(shù)據(jù)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和質(zhì)量進(jìn)行更準(zhǔn)確的分析和判斷，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者能根據(jù)驗(yàn)算的結(jié)果，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)方案進(jìn)一步改進(jìn)和完善，有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者自身的設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)項(xiàng)目的安全可靠性。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)特征

第一，在概念設(shè)計(jì)中，不同于一般的概念設(shè)計(jì)，一般不需要精確的數(shù)學(xué)運(yùn)算。由于概念設(shè)計(jì)缺乏明確的理論支持，常常需要將各種結(jié)構(gòu)關(guān)系與體系結(jié)構(gòu)原理相結(jié)合進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。概念性設(shè)計(jì)更注重整體規(guī)劃，認(rèn)真分析建筑構(gòu)造與使用，以完美的設(shè)計(jì)解決問題。二是概念設(shè)計(jì)在精確度上與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論設(shè)計(jì)有一定差距。建筑物概念設(shè)計(jì)更追求經(jīng)驗(yàn)性的積累和因勢(shì)利導(dǎo)的非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)理念。概念性設(shè)計(jì)通常會(huì)參考地震資料、測(cè)量試驗(yàn)結(jié)果、結(jié)構(gòu)體系整體與結(jié)構(gòu)部分之間的連接參數(shù)等。概念性設(shè)計(jì)一般不使用高科技的電子計(jì)算機(jī)或其他計(jì)算設(shè)備，而是使用精確的數(shù)據(jù)控制。從外觀上看，概念設(shè)計(jì)有些不規(guī)則，但內(nèi)部邏輯清晰有序，對(duì)建筑設(shè)計(jì)具有很好的輔助效果。真正的概念設(shè)計(jì)理念是尋找最經(jīng)濟(jì)、最適合施工條件的區(qū)域，最好的滿足建筑設(shè)計(jì)的施工要求。

4概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1建筑場(chǎng)地

建筑場(chǎng)地是建筑工程建設(shè)過程中最主要的影響因素之一，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮建筑用地的影響。如果工地出了問題，整個(gè)工程就無法進(jìn)行下去。所以，在施工過程中首先選擇最好的施工現(xiàn)場(chǎng)，這樣才能使施工工作順利有序地進(jìn)行。但在選擇建設(shè)地點(diǎn)時(shí)，的實(shí)際施工環(huán)境、氣候等因素，在綜合考慮各種影響因素后，才能制作出最適合建筑工程項(xiàng)目的場(chǎng)地。

4.2加強(qiáng)平面設(shè)計(jì)

在建筑平面設(shè)計(jì)過程中，為了進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，在結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格按照建筑結(jié)構(gòu)的布置來控制結(jié)構(gòu)的變形，防止結(jié)構(gòu)的破壞。與此同時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員也可對(duì)抗震件進(jìn)行修改。對(duì)已有建筑物分為若干個(gè)抗震單元。從結(jié)構(gòu)的平面特征來看，高層建筑需要承受更多的風(fēng)壓，因此建筑物的外形要求有流線型。圓型建筑物承受平面風(fēng)荷載時(shí)，其矩形面積比較小，平面結(jié)構(gòu)的剛度接近圓形建筑物。圍繞建筑物的橫向強(qiáng)度不斷提高建筑結(jié)構(gòu)的橫向剛度。建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計(jì)可以大大提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性。對(duì)結(jié)構(gòu)建筑師而言，具體的設(shè)計(jì)工作需要運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的概念，以適應(yīng)周圍生態(tài)環(huán)境在內(nèi)的結(jié)構(gòu)特征。強(qiáng)化建筑平面設(shè)計(jì)，避免設(shè)計(jì)漏洞，提高建筑平面設(shè)計(jì)的規(guī)范性。

4.3加強(qiáng)豎向設(shè)計(jì)

由于高層建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力設(shè)計(jì)過程中，其剛度是由上而下逐級(jí)過渡的，為了防止結(jié)構(gòu)發(fā)生突變，降低結(jié)構(gòu)對(duì)水平荷載的抵抗力，在建筑結(jié)構(gòu)的垂直設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者需要遵循“剛?cè)岵?jì)”的設(shè)計(jì)原則，對(duì)結(jié)構(gòu)中的一些構(gòu)件進(jìn)行加固處理，對(duì)某些構(gòu)件進(jìn)行削弱處理。在一些大型建筑中，可設(shè)置剛性梁管，以提高消能和減震效果。高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，采用斜拉結(jié)構(gòu)模式，形成大空間穩(wěn)定。此外，在建筑結(jié)構(gòu)的豎向設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)建筑特點(diǎn)加強(qiáng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)理念，不斷完善建筑設(shè)計(jì)方案。在高層建筑高度較高的情況下，設(shè)計(jì)師在垂直設(shè)計(jì)階段需要在考慮周邊環(huán)境等地質(zhì)條件的同時(shí)，不斷完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。改善建筑物垂直設(shè)計(jì)的合理性與規(guī)范性。

4.4建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)概念化設(shè)計(jì)的作用不僅提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程的科學(xué)性與合理性，而且還能有效地整合和配置建筑項(xiàng)目的資源。概念性設(shè)計(jì)就是在概念設(shè)計(jì)實(shí)施過程中及時(shí)糾正建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的缺陷，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。將建筑設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)有效地結(jié)合起來，完成建筑設(shè)計(jì)。建筑工程各方面的設(shè)計(jì)都是完全可行。同時(shí)也保證了設(shè)計(jì)的實(shí)際性，對(duì)工程實(shí)踐具有一定的實(shí)用價(jià)值。在施工中不出現(xiàn)偏差，有效地滿足了現(xiàn)代建筑對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求。概念設(shè)計(jì)中采用的基本設(shè)計(jì)類型主要是箱式基礎(chǔ)和筏板式基礎(chǔ)。木筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)既可以有效分散基礎(chǔ)力，又能有效解決施工問題。箱式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的作用與筏式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相反。箱式基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)形成了建筑底部的有機(jī)整體。這類建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)可以做基礎(chǔ)。有較強(qiáng)的承載力，始終保證工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性。

4.5應(yīng)用概念設(shè)計(jì)需要對(duì)建筑場(chǎng)地予以考慮

建筑場(chǎng)地的選型過程中，需要考慮多種因素。該部分對(duì)建設(shè)項(xiàng)目土地的地質(zhì)特征及人類環(huán)境治理進(jìn)行了介紹。需要評(píng)估每一個(gè)指標(biāo)，并基于所有評(píng)估的結(jié)果來決定被規(guī)劃的建筑的可行性。若要解決某些影響因素，則應(yīng)采取相應(yīng)的抗震措施。防止天災(zāi)的影響，確保整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際施工在安全環(huán)境下進(jìn)行。

5結(jié)語

總而言之，在未來建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)的作用將會(huì)更加有效地應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)中國(guó)建筑未來的發(fā)展起到非常重要的作用。所以，相關(guān)行業(yè)需要重視建筑結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員要積極、科學(xué)地運(yùn)用概念設(shè)計(jì)，才能更有效地保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性，推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展。可持續(xù)性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小泉.高層建筑施工中預(yù)應(yīng)力管樁地基處理技術(shù)要點(diǎn)分析[J].建筑安全，2020（103）：165-168.

[2]曹翔宇.淺析高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)的施工要點(diǎn)及其安全防護(hù)[J].山東建材，2020（4）：290-292.

[3]郭叢之.當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析[J].居業(yè)，2019（8）：47-49.

[4]吳偉.探究概念設(shè)計(jì)在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].智能城市，2019，5（14）：61-62.