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摘要：在建筑结构设计中，概念设计与结构措施至关重要。设计是建筑工程的基础，而概念设计则是在工程建设中体现先进思想和规范精神的关键。一个优秀的设计师，在对建筑结构进行设计时，除了依靠经验外，还要能够运用整体概念设计方法将建筑结构自身、建筑结构与外部环境两者之间的结构布局、相互影响等完全融入到总体设计方案之中，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系，不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻地了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们，才能更好的促进概念设计及结构措施在建筑结构设计中的完美应用。
关键词：建筑工程；结构设计；概念设计；结构措施
1、建筑结构设计阐述
在建筑结构设计中，由于现行的结构设计与理论还存在一定的差异，尤其是在结构设计不可计算性方面，因此，注重概念设计是非常有必要的。所谓结构设计，是指建筑与其他设备等各种结构元素所表达出来的结构语言的过程，在结构设计中，主要包括结构方案、建筑结构计算、施工图纸设计等三个阶段，第一，结构方案，其主要任务是根据各项参考指标来确定出建筑的结构形式，如地质勘查、现场施工类别及建筑高度、层数等，并根据建筑的结构形式来布置结构承载体系和受力构件等，在结构方案设计阶段中，其遵循结构设计的经济性、合理性，采用的方法主要是根据不同结构形式的适用范围来确定的，最终确定最佳的结构方案；第二，结构计算阶段，其主要任务通过选择科学、适用的计算方法来进行各项参数的计算，如荷载、构件受力大小等；第三，施工图纸设计环节，确定构建布置、配筋数量及构件构造措施，在整个设计过程中，应严格按照相关标准要求进行设计，尤其是设计人员，不仅要充分、全面地了解相关规范要求，还需要全面掌握整个施工工程的施工工艺和流程，以保证建筑结构设计适用于建筑施工中。
2、概念设计与建筑结构设计之间的关系探讨
概念设计是指以设计师的个人经验为基础进行的定性设计，而结构设计是根据概念设计的要求及力学等定量设计来实现的一个逆向过程，其中，定量设计主要包括建筑结构内力、配筋数量及结构变形等参数。若概念设计不合理，将会影响整个建筑的结构设计，由于概念设计是体现出设计师的一种先进设计思想，因此，在建筑结构设计中，设计师需要根据建筑的整个概念进行结构设计，并对构件与结构之间的关系进行协同处理。所以，概念设计与结构设计两者之间的关系是相辅相成的。
3、概念设计的重要性
概念设计是展现先进设计思想的关键，结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿(不敢)创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新失败的责任)，大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对电算结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现，随着年龄的增长，导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却，更谈不上设计成果的不断创新，强调概念设计的重要，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的，同时电算结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能概念设计之所以重要，还在于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的，这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深人、深刻地了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。
4、建筑结构设计中的概念设计与结构措施
4.1协同工作概念与结构体系
协同工作的概念在工业产品的设计与制造中已经有较为广泛的使用，目的是将内部结构体系能够高效的进行优化配合，实现其设计寿命。现阶段，轻型钢结构的应用就是协同工作概念与结构体系完美结合的案例。轻型钢结构以其质轻、价低、施工进度快、受施工环境影响较小、抗变形,抗震能力好等优点在工业厂房中不断得到应用。由于轻型钢结构的抗拉强度比普通混凝土的强度要高出25倍左右，而且不产生裂缝，在建筑结构中具有较好的结构性。另外，钢结构具有较好的塑性变形特性，当某种原因导致其它结构断裂时，同时发生在钢结构上则只是表现为塑性变形，而且变形具有缓冲期，能够为安全撤离提供充足的时间保障。因此，在协同工作概念下轻型钢结构作用发挥出色。如某钢结构厂房，设计为门式轻型钢结构，总跨度为36m，长度为100m，柱距18m，屋面坡度为1：15，设计使用年限50年，抗震设防烈度为八度。在应用概念设计时，首先要明确门式轻型钢结构厂房各构件的最大负荷，为了增加稳定性需要设置支撑体系，保证厂房的使用寿命达到设计使用年限。单层厂房轻型钢结构一般由横向钢框架、屋盖钢结构、支撑体系、吊车梁和制动梁以及墙架等构成。在某些单层厂房钢结构中，由于工艺操作上的要求，还可能设有工作平台。然后，再对结构受力进行有效的分析，以保证同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力。
4.2钢混结构
钢管混凝土在当下建筑施工中是时常应用的，是一种将钢材和混凝土进行混合，达成充分发挥二者性能的新型模式，能够让刚度和建筑稳定性有一定程度的提升。应用钢管和混凝土相结合主要应用的原理有两个方面可以体现。1）外部钢管能够较好的对内部混凝土有所约束，让混凝土强度可以有所加大，对变形的几率能够有效减少。钢筋混凝土中的结构促使建筑物中的抗震能力不断加强，合理的解决了高层底层柱轴压比超限的问题。2）内部混凝土能够对外部钢管有力支撑，钢管和内部混凝土能够有效结合，从而构成具备一定优势的互补型效果，让自身的优势都可以显现出较好的补充，所存在的缺陷也能够互相弥补，让承载力有所加大，相互结合之后的承载力是两者承载之和的18倍左右。
4.3悬索结构
悬索结构所用的全都是拉杆,这就使材料的利用率以及结构的应力水平都变得相当高,可以充分的利用高强度的材料,还可以施加预应力,同时也包括与悬索结构相结合的一些结构模式等,所以悬索结构就比较适合应用于跨度非常大的建筑结构中[9]。例如浙江省人民体育馆的屋盖设计就是概念设计中悬索结构在建筑结构设计中应用的较好案例。其悬索结构由索网、边缘构件组成。为了得到较好的稳定性，在概念设计时，将预应力分别加在承重主索和稳定性副索上，使其形成稳固的双曲鞍形索网。在边缘构件设计上应用了概念设计的钢筋混凝土结构环形梁，应用预应力锚将悬索固定在环形梁上，并在副索底座上设计承受水平拉力以减小环梁弯矩，极大的提高了悬索结构的刚度支撑和稳定性，保证了屋盖的设计安全。
5、结语
在建筑结构设计中，为了确保设计方案的科学性和实用性，设计人员应根据建筑的概念来进行结构设计，不仅要根据相关概念和设计技术进行设计，还需要结合个人设计实践经验，设计出一套适用于施工的建筑结构设计方案，才能确保建筑施工顺利进行。
参考文献：
［１］张英迪．建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论［Ｊ］．科技与企业，２０１２，２１∶２２７．
［２］郑军辉．概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用［Ｊ］．城市建筑，２０１２，１５∶１３．
论文作者:程灶培
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/26
标签：结构论文; 概念论文; 结构设计论文; 建筑论文; 构件论文; 钢结构论文; 建筑结构论文; 《防护工程》2018年第5期论文;