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摘要：建筑结构设计中应用概念设计是最新推出的一种建筑结构设计理念，由建筑结构设计通过理性的分析和感性的规划进行的综合运用，在建筑设计行业中运用概念设计，能够帮助设计师正确、合理的处理在建筑结构设计中可能会遇到的具体问题。越来越多的建筑设计师采用概念设计理念完成了众多的成功建筑案例，概念设计的理念被我国的建筑设计行业广泛的应用，特别是在智能建筑，高层建筑等要求高的建筑设计中发挥着巨大的作用。
关键词：建筑；结构设计；概念设计；应用；注意问题
引言
近年来，建筑产业突飞猛进的发展，带动了建筑结构方面的进步，也对建筑设计提出了更高的要求，在此种形势下，概念设计因为自身的优越性被得到了广泛的应用。概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构方面提供了科学有效的技术平台，同时也为建筑结构设计中出现的不确定因素提供了解决方法。因此，建筑结构设计中的概念设计与结构措施的分析具有重要研究价值的。
1、概念设计在结构设计中的重要性
随着科学技术的不断发展，科学的力量布满了生活中的各个角落，在建筑结构设计中运用概念设计的理念，就是建筑业随着科技的发展与时俱进的重要表现之一。概念设计在结构设计中的重要性主要表现在以下几点：
1.1使结构设计更加完整
目前我国的建筑结构设计在建筑空间的整体研究上存在着一定的局限性，无法做到整体性的合理规划，而概念设计能够从整体的角度对建筑的地理条件和建筑空间进行合理的规划，利用整体和部分的辩证关系进行具体的分析。我国目前的建筑结构设计理论与计算理论之间存在着很多的不可计算性或是不可预测性，比如对钢筋混凝土的建筑结构设计中，对截面的设计是根据塑性原理的极限状态进行设计，而内力的计算则是根据弹性理论进行计算，这就使得计算的结果与建筑结构的实际承受能力相差甚远，导致建筑结构设计的失败。在这中情况中，就需要通过概念设计，结合实际的工程情况，真实而客观对所存在的问题进行具体的分析和研究，找出合适的解决办法，满足建筑结构合理布局的目的。
1.2改善利用计算机进行建筑工程设计中的缺陷
目前我国的建筑结构设计师在进行结构设计时，多数采用的是利用计算机来进行设计和计算，利用计算机进行设计会很方便、简单和快捷，但是计算机自身也存在着很大的缺陷，它有一定的局限性。例如长期的使用计算机进行结构设计，就会导致设计师的自身设计能下降，在一些建筑结构设计中，有的设计师甚至为了能更加方便快捷，直接将分析程序运用到设计的过程中，使计算机自动分析规划，造成越来越多建筑设计方案千篇一律，缺少创意，这就失去了建筑设计的意义。如果建筑结构设计还停留在计算机公式理论中，建筑设计师必定会被逐渐淘汰。这就需要建筑设计师运用概念设计对建筑结构进行设计，发挥建筑结构设计师个人的想象力，不要过分的依赖计算机，发散思维，创造出更多、更新鲜的设计方案或是设计创意。这一点对于建筑结构设计来说是非常重要的，它不仅为建筑结构设计师带来了新鲜的设计活力、源源不断的设计灵感，还提高了建筑结构设计的综合水平，为建筑设计行业带来了可观的效益。
2、概念设计在建筑结构设计中的应用
2.1建设场地合理化选择
建筑场地的选择是进行设计时首先要考虑和必须经历的阶段，一个合理的建筑场地对于建筑设计起着基础性和决定性的作用。在场地的选择过程中通常要考虑以下几大因素：建筑退界、防护距离、日照间距等。同时，在建筑结构设计过程当中，要充分考虑抗震的因素，避免在危险地段进行建设。如不能避免，应结合抗震措施消除危险，对于抗震地点的分析和选址、勘测一般在初步设计前进行。
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2.2根据现场情况选择建筑基础
建筑场地的选择完成后，再根据建筑的结构形式和地形特点选择合适的建筑基础。经常使用的基础包括：桩基础、箱型基础和筏型基础。其中在土质松软负载较大的多层结构中桩基础被普遍使用。在天然地基中，桩基础还可将荷载由上部结构传到下部坚实的持力层上，达到稳定可靠的目的。箱型基础整体刚度好，荷载从上部结构均匀传至下部结构中，从而保证结构的整体稳定性，减小了箱基础不均匀沉降的尺度，提高建筑结构的抗震能力，被广泛应用于高层结构中。
2.3建筑主体结构的选择
建筑结构的选择以合理、对称为原则，因为布局合理的结构会降低扭转力，使非结构构件保持稳定的工作状态并降低材料的耗用。通常建筑结构的对称是以抗侧力结构主体为对称，如：剪力墙结构等。此外，建筑内结构的对称的实现需通过建筑平面工程按规定进行布置。实现结构对称的方法有：调整结构侧心、建筑物质心、平面形心的距离。通过对这三种方法的调整，使他们尽可能靠近，达到结构的对称。
2.4建筑结构刚度的选择
建筑结构的刚度是设计中极为重要的指标之一，因此必须在设计中选择合理的刚度。合理的建筑刚度可以加长结构基本自振周期，从而降低地震带来的灾害，同时，采用合理的建筑刚度不仅可以减少消耗的建筑材料的数量，还可降低结构对空间的占用率，提高整个建筑平面的利用率，达到设计合理的效果。
3、建筑结构设计中的结构措施
3.1结构体系中保持协同工作
概念设计中的协同工作被广泛应用于建筑结构中，它要求结构内部各个部件之间相互协作，共同工作。这就要求结构构件不仅在承载力极限状态下能保持共同工作，还要求他们具有共同的耐久时间。建筑结构中的基础与上部工作，依据协同工作的理念，保持着一个统一的整体，共同承受荷载。还有砖混结构中的上部结构与基础之间必须通过构造柱与圈梁组合成统一的整体进行受力，而不能单独依靠建筑基础结构自身的刚度来承受荷载。所以，在建筑结构设计中，要以协同工作做为设计的理论依据。
在结构受力时，每个构件均能达到较高的应力水平为设计较为理想的状态，在多层结构进行设计时，就要避免各层短柱的出现，目的是提高相同平面处承受荷载的能力，在日益增多的高层建筑结构中，短柱出现的现象也逐渐增多，为了避免这种情况，需要使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下。
3.2协同工作中材料利用率
协同工作不仅能够提高结构的稳定性，同时还能提高材料的利用率。一般来说，材料利用率越高，结构的稳定性和协同工作能力也越高。在我国的建筑结构设计中，要求用最少的投入获得最大的产出是根本的目标，所以，对材料的充分利用是结构设计的基本要求。例如：矩形截面是最为常见的受压构件，它的构成材料在使用过程利用率很低，分析有两种原因：首先是梁的中和轴附近的材料应力水平低，另外一点是梁的弯矩随着梁长的变化而变化。这样，对于等截面梁来说，很多区段应力水平低。基于这种受力状态，采用了概念设计结构进行分析，调整梁截面的应变梯度，使构件保持轴心受力，才能提高材料的利用率。于是，经过一段时间的探索与研究，出现了平面桁架结构，这种结构是将多余材料去掉，既节约成本又降低了材料自重。
4、结束语
在建筑结构设计中使用概念设计可以增强建筑结构设计的主观能动性，把建筑结构设计师的个人丰富经验及合理的想象力与工程力学、建筑学等原则相互结合，科学的做出安全、合理、经济的建筑结构设计。近些年来，在建筑结构设计中应用概念设计受到了越来越多结构设计工程师的喜爱，在实际的工程结构设计中，也发挥着越来越大的作用。合理的运用概念设计的方法，可以使建筑结构设计的思路得到拓展。概念设计未来必将成为工程结构设计的主要方式，在建筑结构设计中发挥越来越重要的作用。
参考文献：
[1]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，2013（02）.
[2]吴敏，徐喜娟.浅析在建筑结构设计中概念设计的原则及应用[J].科技风，2013（02）.
[3]李芳.概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用[J].城市建筑，2013（10）.
论文作者:凌园园
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/5
标签：建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑结构论文; 概念论文; 刚度论文; 基础论文; 《建筑细部》2019年第10期论文;