摘要：概念设计也就是说没有真正的准确实物作为参考，以用户的口头描述和使用要求，在进行详细的阐述和说明之后，所得到的一种概念产品，而这为得到概念产品的过程就是概念设计。概念设计为设计人员提供了新思路，特别是在建筑领域，这种设计理念，突破了传统建筑结构设计中的单调性，使建筑更加贴近生活。本文主要分析概念设计的内涵、发展，概念设计在建筑结构设计中的重要地位，以及概念设计在建筑结构设计中的应用。
关键词：概念设计；结构设计；应用
随着建筑业的不断发展，安全性、施工便利性、经济性、实用性以及美观性等要素，已成为建筑结构设计需要重点考虑的问题。在这一背景下，概念设计以其独特的设计理念而受到结构设计人员的重视，为建筑结构设计提供了思路。
一、 概念设计的内涵
所谓的概念设计是指从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制，设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的的经济可靠性能。由于概念设计包括的范围极广，不仅仅要分析总体方案确定的原则，还要顾及非材料的正确使用和关键部位的细部构造。但首要重视的还是结构总体概念设计、材料选型和细部构造等问题，这些设计原则和结构概念中，较为重要的是结构总体设计。
从客户提出需求到产品形成，需要分析、综合和评估，从不满意到不断满意的过程。首先对用户的需求、对需要解决的问题进行全方位的了解和分析，但由于数据的不完整性，表现出模糊的特征；其次设计师以自己掌握的理论知识和工程实际情况，结合自己的实践经验、创新能力，实现设计规划；最后是完善，对各种设计方案进行择优，三个过程没有明显节点，是不断循环的，直至得到满意方案。
二、概念设计的发展
现在建筑结构设计中，我们会经常看到一些设计体现出了概念设计这一信号，只是这种设计的体现有时是在有意识的情况下体现出来的，有的时候是在人们无意识的情况下体现出来的。随社会的不断进步，客户的需求越来越多样化，被要求设计的内容越来越多，起来越复杂，这就对设计水平提出了更高的水平，在结构设计过程中融入概念设计就很必要了。但是，在工作中，很多设计人员分工不同，他们的观点会存有分歧，在一些具体设计中会出现分歧。目前，我国在概念设计领域还处于初期发展阶段，随着信息化快速向前发展，计算机的应用程序越来越复杂，并广泛应用在设计过程中，中国优秀的作品中融入了概念设计的理念会越来越多，结构设计过程中融入概念设计是一种很好的促进设计工作发展的形势，拥有广泛的发展前景。
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三、概念设计在结构设计中的重要地位
概念设计在整个结构设计过程中占有很重要的位置，概念设计更多能体现设计师的设计灵感，使更多的新的设计元素出现在设计工作中。利用计算机进行结构设计时，计算机因程序设计问题，设计工作受到一定的限制，计算机只能完成设计的初步工作，是设定好的，最简单的、最程式化的，长时间对计算机的依赖性，会逐渐降低了自己的设计水准。概念设计能够促进结构设计更加完善。设计师必须要有清晰的思维，要掌握有关的设计知识，能够在很快的时间内分析出问题所在，及时地提出有效的解决方法，并在设计结构的过程中融入和概念设计的内容，就会使整个设计更加的完善。
四、 概念设计在建筑结构设计中的应用
一是合理选择建筑结构基础。建筑基础与地基以上部结构之间的相互作用关系十分复杂，一般建筑基础的变形都会呈现锅底形，中部沉降多、外部沉降少，在建筑结构下层，基础钢筋的应力不断增长，在建筑达到四五层时，钢筋应力达到最大，其后随着层数和荷载的增加，钢筋应力又逐步减小，这是结构基础与上部结构共同作用的结果，因此，以概念设计的思想，选择建筑结构基础时，需要综合考虑建筑整体。建筑基础形式主要有柱基础、箱型基础和筏形基础等，对于不同的建筑结构，我们应采用不同的建筑基础，建筑上部结构高低层数差别很大，而地下室有直通要求时，如果地质条件较好，可选择整体基础，如果地质条件不好，应采用桩基础形式，桩基础可采用预制钢筋混凝土桩，混凝土灌注桩和钢管桩等，通过桩基础形式，将建筑上部结构荷载直接传到下部坚实的持力层。如果是高层建筑，为防止基础结构的不均匀沉降，可采用箱型基础，将建筑上部荷载通过上部结构均匀地传递到下部基础结构中，保证建筑结构组成得以良好地嵌固在一起，并能与结构基础的周边土地一起协同工作，增强建筑的抗灾能力。如果建筑上部结构荷载大、而地基承载力较低时，应采用刚度大而整体较好的筏形基础。
二是合理进行抗震设计。建筑工程要想顺利施工，选择抗震系数高的建筑场地，是必要的，但在土地资源紧张的情况下，无法做出更多的选择，而需要更多的在建筑结构上下功夫。在原有的建筑结构设计理念下，建筑结构设计者在建筑的抗震设计中，往往是根据初定的尺寸及砼等级，来计算建筑的结构刚度，同时根据结构刚度推出地震力，以地震力为基础确定钢筋的配置数量。而将概念设计应用到建筑结构抗震设计中，能突破原有的设计思路，采用隔震消能的概念设计方法，在建筑结构基础与主体结构之间设置隔震层，或在建筑顶端设置反摆，以起到降低地震力的效果。此外，应用概念设计，通过分析对建筑主体结构与各分部基础体系间的力学关系，调整建筑物质心、平面形心及结构刚心，使其靠近甚至汇聚于一点，从而减小建筑结构的扭转力，增强建筑的稳定性和抗震力。
三是合理选择结构设计方案。建筑结构设计方案涉及建筑场地的地质结构、负载条件、地形特点、施工条件等因素，是建筑结构设计者在结构设计中的问题。应用概念设计思想，提出结构设计方案，需要重点考虑建筑结构设计方案科学、合理、经济性。这样的方案的提出，首先要考虑用户需求等市场因素。同时，建筑结构设计者应掌握建筑项目所在地的地质条件、建筑结构类型、建筑结构所形成的荷载情况、施工情况等资料；概念设计强调从整体到局部、从局部到整体，建筑结构设计中的每一个细节都应该纳入其中，只有全面掌握信息，才能使建筑结构设计更加科学、准确。
结语：概念设计从用户需求出发，保证建筑结构设计最大限度满足用户需求，同时以从整体到局部、从局部到整体的视角进行建筑结构设计，提高建筑结构设计的可靠性、创新性，结构设计水平得到不断提高。
论文作者:任海斌
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/31
标签：概念论文; 建筑论文; 结构论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 基础论文; 荷载论文; 《建筑模拟》2018年第10期论文;