概念設計與結構措施應用于建筑結構設計策略淺談

摘?要：近幾年來建筑行業發展態勢良好，在不斷發展的過程中，建筑規模逐漸增大，建筑結構也趨于復雜化，這就為建筑結構設計工作帶來了較大的難度。在具體進行結構設計時，既要考慮安全性因素，又要考慮使用功能。為使建筑結構的設計合理，需要將概念設計應用其中，并且遵循一定的結構設計原則，方能保證建筑結構的穩定性與安全性。

關鍵詞：概念設計;結構措施;建筑結構;結構設計

一、 概念設計的主要流程

概念設計實際上是指，相關的設計人員以特定的理論為基礎，結合以往的設計經驗與工程特點對建筑結構的布局進行設計，綜合考慮安全因素和抗震因素，以概念性理論為依據，對設計方案進行綜合評估的過程。具體而言，概念設計可分為三個階段：首先是進行設計分析，針對工程相關的信息進行收集與分析，其主要優勢為可以針對一些不確定和不完整的數據展開分析，具備模糊分析的功能;其次是對于已有信息進行綜合處理，設計人員可結合自身的設計經驗與創新能力對工程信息進行整合之后，進行具體的設計，并且將工程方案落到實處;最后進行方案評估，對已經完成的結構設計方案進行綜合評估，對比分析其中的問題。結合工程實際對方案進行不斷完善與優化，使其最終滿足工程建設的需求。

二、 建筑結構設計中概念設計的應用策略

（一）合理選擇施工場地

進行建筑結構設計前，首先需要明確建筑場地的基本條件。一般而言，會根據工程要求選擇特定的建筑場地。從以往的工程中來看，場地選擇是影響建筑結構施工質量的重要因素。進行場地選擇時，需要對建筑的防護、日照以及邊界等進行綜合考慮。另外，考慮到建筑結構的穩定性，還需要了解建筑場地的抗震因素，盡量避免在抗震能力較差的區域內修建建筑物。而在無法避免的情況下，則需要采取有效的施工工藝加固結構，增強其抗震性能。以鋼筋混凝土房屋建筑結構為例，其抗震能力較強，具體見表1，可以被作為危險地段施工的主體結構。

（二）建筑基礎的確定

在建筑場地得以確認后，還需依據場地的結構特點，明確建筑基礎。在建筑工程中，常用的基礎類型包括箱型基礎以及樁基礎等。在一些土質較為松軟，且荷載能力較差的建筑場地通常會采用樁基礎進行施工，以增強其結構強度和穩定性。而箱型基礎的優勢則在于其自身的剛度較大，可將由上層建筑施加的應力均勻的分布在地基結構中，從而增強地質結構的穩定性，一般在高層建筑中較為常用。

（三）科學選定建筑主體

進行建筑主體設計時，通常需要遵循對稱性的原則，以此來保障結構布局合理，增強建筑結構的穩定性。同時合理的布局還可使建筑結構的承力性能處于更好的狀態，能夠減少施工材料的成本投入。在建筑結構逐漸復雜的基礎上，對稱結構的設計存在一定的難度，為了實現結構對稱，需要對結構重心進行調整，確保結構主體的設計均圍繞一個中心點開展。

三、 結構措施的應用策略

（一）協同結構體系

在概念設計中就指出，建筑結構中的各個結構需要具備協同作用的關系，除了要保證單個結構體系的承力性能外，還要確保各個結構體系之間均能相互作用，共同構成較為穩定的建筑結構。在進行結構設計時，也需要將協同結構的理念落到實處，使建筑結構形成一個完整的整體，共同承載來自四面八方的應力。對于一些開放性的空間來說，在承擔來自上層建筑的荷載應力時，需要通過在開放空間內設置梁柱來幫助四面墻體結構共同承擔上部壓力。協同結構的設計，要求各個結構體系在共同作用的情況下，能夠承載更大的荷載壓力。

（二）提升建筑材料利用率

從早期的一些建筑工程來看，材料利用率也是影響結構性能的關鍵性因素。一般而言，材料利用率與建筑結構的穩定性呈現出正比關系，即材料利用率高則結構穩定性強。在建筑設計中，為了控制施工成本，均希望通過合理的結構設計來減少成本投入，即充分發揮材料的應用作用，增強結構強度。在建筑結構中，矩形截面屬于常規性的受力構件，而在材料利用率方面則偏低，這主要是由于其作為梁面的應力水平較差?；谏鲜鰡栴}，可以通過適當變換梁截面的應變梯度來增強其材料利用率。平面桁架結構就是在此基礎上所產生的新型受力結構，不僅能夠減少成本投入，還可發揮更好的承力性能。

四、 結束語

概念設計是在建筑行業快速發展的基礎上所產生的新型設計理念。在實際工程中的應用表現出了良好的應用優勢，不僅能夠優化建筑結構，還可在一定程度上控制施工成分，對于提升建筑結構設計的可行性也具有積極作用。因此，備受設計人員的喜愛。在現階段，概念設計的應用已經逐漸成熟，為建筑結構設計提供了良好的依據，這必定會促進建筑事業的進一步發展。

參考文獻：

[1]金花，于拓.概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用[J].科技創新導報，2018，15（11）：143，145.

[2]史開軍.概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用分析[J].中外企業家，2017（14）：191，195.

作者簡介：吳娟，中煤科工集團南京設計研究院有限公司。