王连林
南京长江都市建筑设计股份有限公司
摘要：概念设计在建筑结构设计中的应用可以有效的促使当前建筑结构得到优化，提升其设计水平，满足人们的实际需求，并提升施工效率与质量。文章针对概念设计特点和作用进行分析，随后介绍了概念设计在建筑结构设计中的有效应用。
关键词：概念设计；建筑结构；方案
引言：
随着概念设计的提出，促使结构设计在建筑前期方案开始介入，通过对规范、规程的理解，在建筑方案的开始阶段便着重规避后期设计中可能违反的条文，同时尽可能的满足建筑方案的原创性。合理应用概念设计，可以引导相关设计人员客观对待实际问题，提高建筑设计实效性。
一、概念设计特点
概念设计主要是指当前在确定概念设计主方向的基础上，经过工程师的实际分析与资料查询，对设计进行合理的优化，并结合要求对设计步骤进行分解与组合，重新形成一套最符合要求的建筑设计方案，保证其构思的科学性。 概念设计即从客户角度出发，结合客户的现实需求，设计出概念性产品，促进设计从抽象模糊的形式转变成具体清晰的方案。设计者从宏观层面出发，结合自身设计经验和先进的设计理论对建筑设计方案进行有效的对比评估和概念性分析，通过有效的抗震设计和结构布局提升建筑的稳定性和可靠性。经过概念设计诞生的建筑方案拥有准确定性和清晰的概念，其中所涉及到的计算问题也更加简便，可靠性强和经济性突出，同时还可以为判断信息可靠性提供有效参考依据。相对来说，概念设计对于建筑的整体性具有积极的意义，直接影响建筑的整体发展方向，属于建筑项目的整体规划，与传统建筑施工中的细则存在较大的区别，并不属于详细的概念，而是从整体上进行性能的优化，对建筑设计产生指导意义。
二、概念设计作用
（1）有助于场地选择
建筑场地的选择是应用概念设计的第一步，通过对现场的初步勘探，设计人员应对建筑场地有一个基本的了解：拟建场地内有无溶洞、滑坡、泥石流等危害建筑的隐患存在，拟建场地是否属于抗震不利地段，拟建场地地貌是否因为人类活动已发生改变。为此在进行结构设计中，需要充分结合建筑场地进行考虑。设计人员应收集相关资料，了解当地地震发生的概况，避开危险地段，如果地形条件特殊，需要进行建设，可以采用不规则性结构设计、增加转换层等，提升建筑应对地震破坏的能力。此外，还要考虑到建筑区域地形条件是否拥有防震效果，远离不利于抗震的地形。对于无法避免的区域，需要采取有效措施，有效规避地震所带来的风险，降低地震危害。
（2）提高工作效率
在近几年来，建筑设计师逐渐提高了对于概念设计的应用，其为建筑结构设计的贡献也逐渐增加。概念设计中结合了先进的计算机软件进行设计，通过研究建筑环保、高性能建材，能够有效保障建筑结构整体质量，激发出设计师创新能力，改变传统设计概念，提高建筑结构美观性和安全性，提升建筑经济效益。在建筑结构规划中，想要促进工程质量有效提升，需要优化建筑构件选型，掌握建筑不同构件的真实状况，挑选最为合适的类型。维护好各个构件中的联系性，设计人员需要准确掌握各种构件之间的联系，优化结构单元内容。灵活应用概念设计，其具有较大的设计优势，从整体到局部、从局部到整体，经过不断的优化整合，促使设计过程中所有的细节都得到考虑，并保证其设计质量提升。
三、概念设计在建筑结构设计中的有效应用
（1）抗震设计
一直以来，地震灾害对房屋建筑、民众的生命财产等危害甚大，我国的相关规范也在日趋完善，目的是为了更好的应对地震灾害，最大程度的减轻地震带来的损失。因此，设计者在进行建筑设计过程中需要从多方面因素进行分析，如混凝土的初始尺寸、结构刚度等，以精确的数据为基础，计算出建筑结构刚度，最终对建筑的地震力进行判断，设计最合理的配筋量，保证建筑的整体质量符合标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结构竖向构件（框架柱、剪力墙）的合理布置是提高建筑抗震性能的关键因素，而随着建筑方案的多样化，竖向构件往往无法按照结构设计的要求布置。在建筑方案形成的初期引入概念设计，建筑方案与结构方案的设计同时进行，布置合理的竖向构件，既能满足建筑在使用功能及外形上的需求，也能满足结构抗震设计的合理性。单纯从结构设计角度来说，建筑物所承受的地震力与其自身的重量及刚度息息相关，重量越重，刚度越大的建筑，其承受地震力越大，结构本身的造价也就越高，在高烈度地区尤为明显。如只是一味的增加结构构件的尺寸，对结构的抗震设计往往适得其反。将概念设计有效应用到建筑抗震设计当中可以帮助设计师扩大设计思路，进行合理设计，以提高对建筑抗震抗压性能设计的重视。通过设置多层抗震防线，来减轻地震时建筑外在损害，将建筑损失减到最校框架-剪力墙结构中的框架即是作为第二道防线存在的，而在其相应的概念设计中，为达到其第二道防线的作用，框架结构的倾覆力矩及地震剪力的分配均有相应的要求。为减小地震力对建筑物的影响，也可采用隔震或消能减震的概念进行结构在地震作用下的设计，通多延长结构周期，降低结构刚度以减小地震作用，或设置特殊的构件消耗地震力，确保建筑在地震作用下的安全性。
（2）方案选择
在结构设计过程中，结构方案涉及的因素较多，如建筑所处地区的地质环境、地形特点、水文条件以及建筑使用荷载等,应根据实际情况保证方案的合理性与经济性，而此时，概念设计就发挥着举足轻重的作用。在设计过程中，应从多角度进行分析，如个人因素，用户自身的需求；场地因素，建筑场地的水文、地形以及载荷分布等，结合实际情况建立最合理的设计方案，以满足建设需求。对结构体系进行优化，以概念为指导，以结构的实际特点为基础，进行合理的分析，并以当前的建筑、环境、载荷等因素为依据，对当前的符合标准进行优化选择，明确其主次关系。如坡地上的别墅建筑，普遍存在着土压力对建筑本身的影响。建筑本身并不复杂，而如何解决土压力的影响，则成为首要解决的问题。通过概念设计，结合建筑场地判断是否需要设置挡土墙抵抗土压力，或采取卸载的方式，消除土压力的影响，以达到结构的安全性。通过对建筑使用功能、建筑高度以及建筑所处环境的分析，将概念设计应用到建筑结构设计方案当中，可以为选择设计方案提供可靠支撑和参考，对各方案的安全性、经济性及实用性进行初步的比较并筛选出最优方案，从而满足各方要求。
（3）建筑基础选择
对于整体建筑结构来说，在进行设计过程中，基础结构是设计的重点，也是其重要组成部分，因此在进行基础结构式设计中应进行合理的概念设计应用，充分发挥出设计优势，进行合理的整合，达到理想的效果。在选择建筑基础的过程中，需要结合建筑物地下室状况、地基承载力、建筑上部荷载分布等因素来选择。在多层建筑中，为充分利用地基土的承载力，通常选择采用独立基储条形基础等浅基础；在高层建筑中，为了满足整体稳定性的要求，要求基础具有一定的埋置深度，此时则应考虑是否设置地下室，而上部荷载通常较大，天然地基已无法满足要求，此时可选择桩基作为高层建筑的基矗桩基础具有较高承载力，因此能够满足高层建筑发展需求。基础设计中，承载力设计仅是一方面，另一项重要的设计指标是地基变形的影响。因此在进行地基基础设计时，遵循这一概念设计，应刻意的将基础反力设计的均匀，减少不均匀沉降。而浅基础中的箱型基础及筏形基础，同样因为其自身的刚度较大，对协调建筑整体刚度、减小不均匀沉降有明显的效果，提高建筑结构稳定性，同时减少材料消耗和时间消耗。
四、结语
随着建筑行业的兴起，灵活应用当前的概念设计可以从根本上实现建筑的主观能动性设计，促使建筑的结构性、安全性以及合理性得到提升。为此结构设计专业的设计师应该随着时代的发展潮流积极创新设计理念，不断吸取经验，促进建筑设计领域的前进和发展。
参考文献：
[1]苏涣珉,马倩.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2018(34)
论文作者:王连林
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/26
标签：建筑论文; 概念论文; 结构论文; 结构设计论文; 基础论文; 方案论文; 建筑结构论文; 《中国西部科技》2019年第22期论文;