園林景觀工程中的結構概念設計分析

金雷陽

文章摘要: 結構并不是結構工程師一家之事，景觀師亦要有較好的結構概念才可以從容應對多變的景觀結構問題，將結構的概念設計思維引入到景觀工程設計中來顯得十分必要，設計者應通過概念的把握和細節的補充來實現景觀工程的安全設計。通過描述園林景觀工程中的結構概念，分析了影響景觀設計的因素以及景觀設計要點，提出了一些景觀結構概念設計的思路，以完善景觀結構設計，打造優秀的園林景觀工程

關鍵詞: 園林景觀; 結構; 概念設計

中圖分類號：TU986文獻標識碼： A

前言

隨著經濟發展進程的加快，城市化建設的增加，人民生活水平的提高，人民對精神生活的追求，這些都促使了園林景觀工程迅猛發展，其結構設計也越來越注重人文情懷，強調人性化的景觀設計，設計美觀的景觀結構，并在融合人與景觀的同時考慮到工程的結構安全。這就需要深入探究園林景觀工程中的結構概

念設計，以完成靈活多樣、造型各異、安全科學的園林景觀工程。

1 景觀工程中的結構概念

概念的本質其實是一種思維形式，是人對某種事物的理解，是人們在長期實踐基礎上經過感性認識上升到理性認識而形成的對事物本質特征的一種概括與凝練。概念是抽象的，把它運用到特定工程設計中對所設計的對象作宏觀把控，是為概念設計。

景觀工程結構的概念設計，它等同于通過對既有景觀結構的事物本質特征的把握來確立較為恰當的基本結構的布置體系、方案和構造處理的原則，力求經濟、合理、安全、適用，避免盲目和不恰當設計對景觀工程本身造成的缺陷及增加日后運行維護的成本，以免埋下安全隱患。

2 影響園林景觀工程的因素

園林景觀的結構概念設計要考慮到影響景觀設計的各種因素，自有元素或是結構設計需要元素，分析其影響程度，采取適當的必要措施，以便對其合理利用。

2.1 荷載

1) 鋪裝荷載?！暗亍笔菆@林景觀的根本，體現著不同的使用功能，然而材料的質感又體現了鋪裝的美觀程度。因此，不同用途需要體現不同質感的地，就要鋪裝不同的材料。在結構設計時，為了保證結構安全性，就要考慮到各種材料的荷載情況。

2) 植物荷載。園林景觀以植物造景為主，園林要體現出自然之美，就需要不同種類的植物。在制造模仿大自然、體現人工美與自然美的完美結合、形成靈活多變的園林景觀時要充分考慮各種植物的荷載情況，以保證工程結構的安全性。宜植物生長的最佳土壤以及種植土的荷載。一般可選自然土或輕質土作為種植土。

4) 減輕荷載的措施。對于需要加高的道路或水池，可在加高層中利用回填爐渣、礦渣、碎磚等荷載較小的材料。對于需要改變地形的結構，可以使用梁柱來進行布置，或采用輕質土建造地形，或利用架空結構層的方法，制造出高低起伏

的地形，以滿足設計要求。對于假山假石的建設，可以采用荷載較輕的人工塑石或巖石，或使用輕骨架材料形成所需設計。

2.2 地基及基礎

園林景觀的建筑基礎大多位于表土層，地基承載力較低。如果遇到軟弱地基或是新填土時，對其地基承載力的要求往往不能得到滿足。由于設計的需要，考慮到工程施工的經濟性及便利性，常常利用打設松木樁的方法，將土層擠壓密實，減小土層的孔隙比，來提高軟弱地基的承載能力。

2.3 水景

“有山皆是園，無水不成景”，水景在園林景觀中的重要地位不可替代。由此引發的水景結構設計也需要充分考慮。如防水工程中采用的材料多為鋼筋混凝土，要滿足規定的混凝土強度等級。在水池設計中，考慮到池壁的厚度、池底的厚度、支撐情況、符合構造要求的鋼筋配置、適應溫度變化設置的伸縮縫。在跌水設計中，布置符合受力情況及滿足地基沉降要求的變形縫。

3. 景觀工程中的結構概念設計要點

在結構設計中力流是結構的基本概念，結構設計的本質也即是力流設計和構件布置。對景觀師來說，這個概念也是非常重要的，力流設計不同于力的計算，而是對結構受力后力的傳遞途徑的把握。將結構所受的力通過最節約的途徑傳遞到結構基礎，而不是途徑結構的薄弱環節放大其破壞作用。

3.1 合理的結構方案

1）梁和板 在建筑結構中，主要承受橫向力并且主要變形為彎曲變形的桿件為梁，它的運用極為廣泛，常見的框架結構的組成就是由梁、板、柱組成。在園林景觀工程中一些小品建筑的設計常為結構簡單的不完整的框架結構，如單跨園橋的設計，一般會設計結構為簡支梁或是簡支梁板，但是如果橋的跨度相對較大，這時為了克服結構受彎曲產生的過大變形，就會采用加大截面的施工手段，這樣一來，橋結構就會更加厚重，不滿足景觀設計的要求，既不經濟也不美觀。

在相同荷載條件和截面條件下，對單跨園橋簡支模型、單跨園橋閉合框模型以及單跨園橋伸臂模型的結構分別做受力分析，可知，跨中彎矩和變形最大的是單跨園橋簡支模型，最小的是單跨園橋伸臂模型，在園林景觀工程的結構設計中，荷載情況較為單一，伸臂模型施工簡單，更適用于景觀設計中。

因此，園林景觀中橋的設計如果要求橋的跨度相對較大，就應考慮設置單跨園橋伸臂結構，橋體在橋墩以外延伸一定的長度，來有效分散與減弱橋跨的受力。

2） 柱和撐 柱是承受平行于其縱向軸線方向荷載的線型受力構件，如上所述是結構組成中的最基本的受力構件，其最佳受力形態就是短而粗。設計定位較“輕巧”時，柱就會特別細長，對受力非常不利。支撐在結構設計中是非常重要的，合理的支撐體系可以增加結構的冗余約束，直接有效地傳遞結構所受的水平荷載、限制結構的側移變形。在景觀中加以合理應用，既可以豐富景觀細節，又可以增加景觀小品的結構強度和穩定性。

3 ）拱和桁 。景觀小品建筑中常有拱形園橋、墻洞等。對拱形結構進行受力分析，將其變化為便于直觀分析的簡化模型，將拱簡化成三角受力模型，這種模型由兩根直桿和支座組成，替代了三角拱，在簡化后的模型上分析在相同跨長、不同跨高的條件下，拱支座所受推力的大小。經過受力分析可知，矢跨比與拱水平推力成反比，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,拱越近半圓形，則對支座的推力越小; 反之則

越大。因此，在設計較為扁平的拱形污工砌體園橋和墻洞時，應有足夠的限定措施，以防邊界位移后拱形結構的垮塌。所以，在景觀設計需要拱時，要注意設置足夠的保護措施，以保證拱不會因邊界位移而造成坍塌。

桁架是具有三角形單元的結構，由若干直桿組成，主要承受軸向拉、壓力，這樣作用于結構節點上的外力會轉變為桿件的軸心力，然后就可以將材料本身的強度充分利用，節約材料、減輕自重，適用于跨度較大的承重結構，如園林景觀工程中有特殊形態的高聳建筑。

3.2 選擇正確的結構簡化模型

在課程的學習以及實際對構件進行受力分析時，都是將所研究構件進行合理、科學的簡化。不同的研究人員、不同的分析層面、不同的深入程度都會產生出不同的簡化模型，對于園林景觀工程中的建筑結構，要從全局把握、注重結構整體。概念設計要科學的選擇正確的簡化模型，準確分析構件的受力狀況，分析影響構件不利因素，經過修正將模型適當修改，以便選擇恰當的結構形式。使其符合實際結構的受力特征，考慮景觀整體，設計出更好的景觀建筑。

3.3 對不利結果的預見性

預見性是一個人結合自身的經驗積累形成的對事物發展的預判。對常見結構自身缺陷的預判尤為重要。如: 寒冷地區景觀設計中的地基凍脹性，濕陷性黃土地區地基的水浸濕陷性，地庫開挖范圍的沉降等。通過對易產生結構次生災害的預判來指導設計工作，避免全局性失誤再后期不合時宜的彌補。

3.4強化構造設計概念

概念設計的構造措施是結構模型簡化分析的必要條件，如前文所述，現有結構分析手段是建立在對結構事物的力學特性的合理簡化的基礎上的，模型采用的簡化形式必須與實際對應起來，這樣才可以保證其分析結果與結構固有特性一致，這就需要構造措施來加以保障，否則將會得到不可預料的結果。如: 結構連接節點是鉸接還是剛接，上部結構與支座是鉸接還是嵌固等。除基于概念設計模型簡化需要的構造設計外，還應基于結構安全角度強調構造設計概念，如: 園林

小品一般結構體系過于簡單，設計中應在景觀允許的條件下加強結構體系中的冗余約束布置。

結語

景觀工程對結構精準計算需求較低，常以概念、構造設計為主要手段。景觀設計師應具備必要的結構概念設計能力，將概念設計理念引入到景觀工程設計里來，通過概念設計和細部構造來實現園林景觀工程的優質設計。

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