摘要：在房屋建筑结构设计中，除了要确保结构设计计算结果的真实性和有效性之外，还应该从建筑实际施工角度出发，加强对概念设计的引入，充分发挥概念设计对结构设计的补充作用。设计人员应充分利用自身丰富的设计经验对结构设计结果予以补充和优化，最终形成一套真正适用于房屋建筑施工的结构设计方案，更好地满足建设需求，确保房屋建筑结构的整体质量。
关键词：房建；结构设计；抗震概念设计；抗震措施
1导言
面对当今世界自然灾害发生频率不断提高的事实，能够有效的提高房屋使用的建筑结构抗震能力，就显得十分的重要。由于亚欧、亚非板块的不断移动，现阶段在世界各地发生的地震现象已经数不胜数，所以，为了提高人们的生存安全程度，将房屋的建造设计合理的应用抗震结构设计，将有助于提升房屋建筑的抗震性能，使其在使用的时候能够在一定程度上地域地震的威胁，为人们的生命求救提供一定的时间，是公民在最短的时间内能够得到保证生命安全的时间。可见，在房屋建筑结构中应用抗震结构设计是多么的重要。
2建筑抗震概念设计的概念
建筑抗震概念设计是指：根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。狭义的抗震概念设计——一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题，必须由工程师运用“概念”进行分析，作出判断，以便采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念，力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等，这些概念及经验要贯穿在方案确定及结构布置过程中，也体现在计算简图或计算结果的处理中。
抗震概念设计的宗旨是结构设计师运用自身在学习和实践中所建立起来的正确的概念，运用思维和判断力，正确和全面的把握结构的整体性能，即对建筑结构承载力，变形能力、耗能能力等的正确把握，合理的确定结构整体和局部设计，使结构自身具有良好的各项性能。
3概念设计必要性及主要影响因素
在当今信息化、自动化、智能化高速发展的时代，结构设计软件层出不穷，设计软件的智能化，自动化替代人工进行大量繁琐的计算过程，帮助结构设计人员从大量繁琐的计算中解脱出来，但对一个特定的房屋建筑，每种设计软件都有或多或少的不足，而且现有的抗震理论并不完善，地震作用的不确定性和结构计算假定与实际情况的差异，使得计算结果不能全面真实地反应结构的受力、变形情况，并确保结构安全可靠。这就需要结构设计师根据自身的理论知识体系和实践经验对计算软件的计算结果进行判别、调整。大量实际工程经验表明，盲目按结构计算软件计算结果进行结构设计，必然会带来各种工程隐患。因此，建筑结构的概念设计的必要性随着当今各种复杂形体建筑数量的增长而显得日益突出。
此外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。
抗震概念设计主要考虑了以下因素：1.选择对建筑抗震有利的场地，宜避开对建筑抗震不利的地段；2.建筑的平立面布置应符合概念设计的要求，不应采用严重不规则的方案；3.结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求；4.尽可能设置多道抗震防线；5.具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性；6.确保结构的整体性。
4建筑结构设计工程实例
对于建筑结构设计的细节要点，笔者选择了一个高层住宅建筑工程项目，以这个项目为例来进行分析。该工程的相关信息如下：①地点：某城的中心地段，地形平坦，表面为人工填土，地下为一般第四季沉积土层，土层在横纵向的分布都较稳定；②建筑体数据：地上25层，带一层地下室，总高度72.5m，总面积约1.3万平方米，长宽比1.1，高宽比2.92；③结构数据：安全等级二级，抗震设防重要性丙类，烈度8度，基本风压0.60kN/m2。
4.1选择合适的建筑结构体系及合理的平、立面布置
鉴于本例建筑的总高度大于60m，为保证建筑在水平荷载作用下侧向位移不至于过大，以致引起建筑的正常使用及过大侧向位移引起的附加弯矩致使结构破坏失稳，结构需要较大的刚度来限制结构侧向位移，本例可采用剪力墙结构体系或框架—剪力墙结构体系。
建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.2合理选择结构材料
对于钢筋混凝土结构，高层住宅的在8度区每层的平均重度大约在15.0KN/m²~18.5KN/m²，一般高层住宅建筑面积和使用面积的比值大约为100：80，大约1/5的面积为建筑隔墙及柱、剪力墙面积，其中竖向构件的大概占上述面积之和的1/4~1/3，估算得出单位面积竖向构件支承的建筑面积大约为自身面积的15~20倍，估算过程17 KN/m²*25层*16 m²*1.3（分项系数）/（0.6*1000）（轴压比限值*量纲）=14.7MPa，依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中混凝土轴心抗压强度设计值，可知底层混凝土强度等级选用C35~C40较为合理。
对于钢筋，由于高层建筑构件截面中应力普遍较大，因此竖向钢筋宜选用强度等级高的HRB400级钢筋，且钢筋直径不宜小于16mm，箍筋直径不宜小于10mm。水平构件钢筋同上。
5概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用
5.1概念设计在建筑结构设计分析计算中的应用
对于建筑结构设计而言，分析计算是必不可少的一个重要方面，尤其是随着计算机技术以及相应的一些设计软件的应用，其分析计算的重要性也得到了充分的体现，并且其分析计算的准确与否直接关系到建筑结构设计的水平高低。但结构设计师应充分认清该款设计软件的基本假定，应用范围和限制条件，并确保输入数据无误，特别是边界条件的模拟应与实际受力状态相符，确保设计软件计算结果合理，准确。
而概念设计计算结果虽然有一定误差，但概念清晰，定性准确，简单快捷，能很快选择出最佳方案和估算构件所需基本尺寸，为施工图设计阶段判别计算软件分析输出数据是否可靠，提供主要依据。
5.2概念设计在抗震设计工作中的应用
一栋建筑要想建立起来，地基便是建筑场地，也即是建筑物的承载基地，因而具有不可忽视的作用。其中抗震性是建筑场地选择必须考虑的问题，在建筑场地选择过程中尽量使场地的特征周期与拟建建筑的自振周期差别大。然而在土地资源稀少环境下寻找上述建筑场地难度系数较大，如此便需在建筑结构基础和建筑主体结构上下功夫。如果在抗震设计工作中应用概念设计，从而取得新的设计思路
5.3概念设计在方案选择中的应用
一套建筑结构设计方案被提出，涉及多项因素包括建筑场地的地质结构、负载条件、地形特点等等，力求设计方案经济、合理、合适是建筑结构设计者和决策者的主要工作。具体来看，选择基础设计方案时，建筑场地的地质条件、施工条件、荷载分布情况以及建筑场地的结构类型、用户的个人需求等因素都应考虑在内，从而来拟定最恰当的基础设计方案。
5.4协同工作以及材料利用率
建筑结构设计中的协同工作还有另一种含义，即全面的利用建筑材料。一般状况下，建筑工程利用的材料越多，则表明其应力水平越高，对建筑结构设计工作的要求也相对较高，从结构设计优化的另一个方面来看，提高材料的利用率对于优化结构设计方案具有非常重要的做有关，尤其是对于处在发展阶段的我国建筑行业来说，建筑结构设计的目的在于提高建筑结构整体质量和节约成本。因此，在进行建筑结构设计时应该尽可能的提高材料的利用率。以梁类结构设计的材料利用率为例，矩形截面量的受弯构件相对常见，但是材料的利用率相对较低，主要是应为弯矩受到结构梁的影响，接近中和面的交线位置存在较低的应力水平，不论边缘是否受到拉力或者压力的影响，都会存在较低的水平应力。
结语：综上所述，传统建筑结构设计相对单调、缺乏活力，无法跟上全球经济发展的步伐，在信息化时代条件下设计人员又过度依赖计算机程序，概念设计的兴起恰好弥补了这两大问题。作为建筑结构设计工程师，应该具备扎实的理论基础，不断的学习、总结以及进步，进而设计出更多、更加杰出的建筑作品。
参考文献：
[1]孙鹏.建筑结构设计中的概念设计与结构措施 [ J ].黑龙江科学信息，2011，（ 4），307.
[2]宋立文.论述建筑结构设计中的概念设计[J].工程科技，2014，（203）.
[3]张广生． 建筑结构设计中的概念设计与结构措施［J］． 中国新技术新产品，2011，（06）．
[4]高立人 方鄂华 钱稼茹 高层建筑结构概念设计
[5]林同炎 结构概念和体系
论文作者:张锋
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/19
标签：结构论文; 建筑论文; 概念论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 场地论文; 构件论文; 《基层建设》2016年1期论文;