概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

1、<p>　　概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析</p><p>　　【摘要】概念設(shè)計綜合考慮了從設(shè)計的基本原理以及工程的客觀規(guī)律和方法，最終制定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和宏觀的調(diào)控，它的先進理念適應(yīng)經(jīng)濟社會的發(fā)展趨勢，必將取代傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成為主流思想。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】概念設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；分析 </p><p>　　中圖分類號： TU3

2、18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　隨著經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必將被概念設(shè)計這一新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念所取代。作為一種創(chuàng)新設(shè)計的重要形式，概念設(shè)計的優(yōu)點越來越到的得到了體現(xiàn)，同時越來越多的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師的發(fā)現(xiàn)和采納也使其成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要思想。 </p&g

3、t;<p><b>　　概念設(shè)計 </b></p><p>　　概念設(shè)計是建立在工程客觀本質(zhì)規(guī)律基礎(chǔ)上的宏觀設(shè)計，就是在沒有經(jīng)過數(shù)值計算，只依據(jù)總體系和分體系之間的力學(xué)關(guān)系、實驗現(xiàn)象等一些關(guān)系中獲取的基本設(shè)計原則和思想，進而確定其宏觀控制。在處理一些難以做出精確測量的力學(xué)分析中這種方式非常適用。 </p><p>　　概念設(shè)計在脊柱結(jié)構(gòu)設(shè)計中的必要性 &

4、lt;/p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和計算理論的發(fā)展得益于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計研究的深入。在計算機及其結(jié)構(gòu)程序在實際工作中的運用不斷加大，在實現(xiàn)提速的同時建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也暴漏出一些弊端，因此要將概念設(shè)計運用于設(shè)計過程中。 </p><p>　　3.1彌補現(xiàn)行設(shè)計理論與計算理論的缺陷 </p><p>　　在現(xiàn)行的理論中概率極限狀態(tài)理論可以高效的構(gòu)思和優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)體系，進而可以更加

5、方便的對設(shè)計方案進行比較和選擇，這樣整體的結(jié)構(gòu)體系也可以得到優(yōu)化。因為當(dāng)前空間結(jié)構(gòu)體系存在著局限性，人們在設(shè)計過程中由于進行了假定和簡化因此導(dǎo)致了理論上的計算結(jié)果與實際數(shù)據(jù)之間有差異。比如在對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程，就會產(chǎn)生計算結(jié)果和實際的情況不相符的矛盾。增強概念意識可以解決這類矛盾,不同于盲目的照搬規(guī)則而是用它作為參考，可以協(xié)調(diào)處理好它們之間的關(guān)系。 </p><p>　　3.2解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對計算機的依賴

6、</p><p>　　一體化計算機全面應(yīng)用于結(jié)構(gòu)程序設(shè)計中，這種普及促進建筑行業(yè)發(fā)展的同時也產(chǎn)生一些問題。設(shè)計師把所有的任務(wù)都交給計算機來完成，并完全相信計算機的處理結(jié)果，在計算機處理的工作有不合理的地方時也不同及時發(fā)現(xiàn)。這是對使用計算機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的錯誤方式。因為計算機是由固定的程序支撐其工作的，在進行總體方案設(shè)計時完全依靠計算機極有可能產(chǎn)生錯誤。 </p><p>　　3.3研究先進設(shè)

7、計思想 </p><p>　　在社會分工不斷細(xì)化的形勢下，陳舊的傳統(tǒng)設(shè)計已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)今的要求。如何創(chuàng)新，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計師在實際設(shè)計中拓寬思路，涌現(xiàn)出新的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。 </p><p>　　概念設(shè)計的應(yīng)用分類 </p><p>　　4.1抗震理念在概念設(shè)計中的應(yīng)用 </p><p>　　地震的震動是隨機性的，它的震動很復(fù)雜，不容易確定，

8、先進的手段很難準(zhǔn)確預(yù)測出建筑物在面臨的地震的具體參數(shù)。在結(jié)構(gòu)分析過程中，不能充分的對結(jié)構(gòu)的空間作用、阻尼變化等各種因素。所以在工程抗震方面概念設(shè)計要優(yōu)于計算設(shè)計。結(jié)構(gòu)抗震可以優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)，將地震的能量耗散，避免薄弱的部位出現(xiàn)。地震的能量集中在少數(shù)薄弱部位時會造成結(jié)構(gòu)被破壞。現(xiàn)在假定結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出耗散作用是抗震設(shè)計方法的前提。以多遇地震作用進行分析，采取多種措施以達(dá)到在遇到罕見的地震時建筑結(jié)構(gòu)仍不能倒塌。 </p><

9、p>　　4.2結(jié)構(gòu)概念在概念設(shè)計中的應(yīng)用 </p><p>　　在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中只片面的關(guān)注了提高結(jié)構(gòu)抗力R，這導(dǎo)致了混凝土等級、配筋量等造價變高。結(jié)構(gòu)工程師只考慮了低于最大配筋率，導(dǎo)致了肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)等情況。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以將地震作用效應(yīng)降低在60%左右，同時建筑物內(nèi)的物品的安全性也可以得到提高。 </p><p>　　合理確定建筑物的剛度在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常重要。剛度太大

10、會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的自振周期短，這種結(jié)構(gòu)在地震中承受的地震的作用力相對來說會更大，這不僅浪費材料，而且會產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果。剛度過柔就會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)在地震時產(chǎn)生過大的變形，它的穩(wěn)定性和強度都會受到影響。 </p><p>　　概念設(shè)計的應(yīng)用意義 </p><p>　　5.1概念設(shè)計擴寬了結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路 </p><p>　　傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計把所有的注意力都集中于如何提高結(jié)構(gòu)抗

11、力，這造成了混凝土的等級變高，配筋量變大，造價也提高。結(jié)構(gòu)工程師只會注意不超過最大配筋率，這導(dǎo)致了肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)的情況。 </p><p>　　我們結(jié)合抗震設(shè)計的例子，隔震消能是一個典型的例子。我們一般根據(jù)初定的尺寸等算出結(jié)構(gòu)剛度，之后再由結(jié)構(gòu)的剛度算出地震力，最后算出配筋。但因結(jié)構(gòu)的剛度越大就會造成地震作用效應(yīng)加大，地震力也會加強。這樣增加了剛度的情況下反而會使地震的作用效應(yīng)增強。 </p>

12、<p>　　在抗震設(shè)計中，我們隔振消能一般用在基礎(chǔ)與主體之間設(shè)置柔性的隔震層并加設(shè)消能支撐，還有一些在建筑物頂部加反擺，在地震發(fā)生時它的位移與與建筑物的位移方向相反。可以加大建筑物的阻尼作用，降低建筑物的加速度從而減小建筑物的位移。這樣地震作用效應(yīng)便可以減小。 </p><p>　　5.2概念設(shè)計在建筑中的指導(dǎo)意義 </p><p>　　概念設(shè)計的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，它占據(jù)了所有的

13、結(jié)構(gòu)設(shè)計。在受力狀況變化大的抗震設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計等不確定因素中，概念設(shè)計的應(yīng)用占據(jù)著非常重要的位置?，F(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計中包含著許多缺陷和不可計算性。概念設(shè)計可以避免計算理論的缺陷滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的。在方案設(shè)計的最初階段是不能借助計算機應(yīng)用來實現(xiàn)的。在這一階段需要工程師將自己掌握的結(jié)構(gòu)概念進行綜合利用，并從中選擇出效果最好的方案。概念設(shè)計是設(shè)計人員廣泛應(yīng)用的技術(shù)，但往往都被片面的理解，認(rèn)為它是應(yīng)用于確定結(jié)構(gòu)法案和結(jié)構(gòu)布置等大原則上。其實概念設(shè)計

14、貫穿于整個結(jié)構(gòu)設(shè)計工序中。計算機的高精度計算還可能給工程師帶來對工作性能的誤解，把所有的工作都用計算機和設(shè)計軟件來進行設(shè)計。這種方式通常會導(dǎo)致不能及時發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果不合理的地方以及部分錯誤，這通常會給建筑結(jié)構(gòu)留下安全隱患。由此看來概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)重要位置。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，人們的生活水平提高，

15、人們對建筑結(jié)構(gòu)的要求也越來越高。在這種情況下發(fā)展先進的計算理論及加強計算機技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用，加快對新型的高強、輕質(zhì)、環(huán)保建材的應(yīng)用，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計變得安全適用成為首先考慮的因素。打破傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的陳舊規(guī)則，展現(xiàn)出結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)新能力都是有很大意義的。結(jié)構(gòu)工程師在這里扮演著結(jié)構(gòu)設(shè)計革命的執(zhí)行者和推動者。而概念設(shè)計的推廣則需要工程界和教育界的共同努力。 </p><p><b>　　【參考文

16、獻(xiàn)】 </b></p><p>　　[1]劉建立 王禮輝.概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用探究[J].建材與裝飾,2012,5(23):70-72. </p><p>　　[2]齊曉健.淺談概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2011,8(16):18-20. </p><p>　　[3]包樂琪 郭玉霞.概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計