建筑结构概念设计范文

导语：如何才能写好一篇建筑结构概念设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：建筑结构；概念设计

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

概念设计与结构措施在建筑结构设计中起到了非常重要的作用，因此应当加强重视和设计理念创新，只有这样才能提高设计质量，才能确保我国建设事业的可持续发展。本文主要对概念设计、结构措施以及二者在实践中的应用进行了分析，希望大家可以给出更科学、更合理的建议与意见，同时也希望业界人士能够积极地参与到其中，为保障我国建筑事业的快速发展做出更多的贡献。对于建筑工程而言，概念设计与结构措施在整个工程项目结构设计中发挥着非常重要的作用，同时概念设计、结构措施的实际应用情况，也体现出了工程师在建筑结构设计领域的专业水准。工程师可以将整体概念纳入到结构总体设计之中，对结构之间以及结构与构件之间的关系进行合理的优化，从而使概念设计与结构措施可用以有效解决当前结构不可算等问题。因此，在当前的形势下，加强对建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究，具有非常重大的现实意义。

1 概念设计

1.1 概念设计问题。所谓概念设计，主要是指不经过数值运算，尤其是在难以精确分析、未在设计规范之中予以明确的情况下，综合结构体系、分析体系破坏机理以及力学关系，从宏观上对建筑结构进行合理的设计。一般而言，概念设计是从建筑结构设计方案的总体着手，合理处理结构设计中的常见问题，比如构件延性及其力学分布等问题。 概念设计在结构设计中非常的重要，概念设计的合理应用，既可以丰富工程师的经验，又可以使设计理念、效果得以有效的完善和改进。建筑结构实际设计过程中，很多设计人员将设计纳入规范、设计手册范围之中，对于新技术领域中的挑战不敢接受，因此可以看出创新精神依然比较匮乏，结构设计理念依然比较陈旧，缺乏突破、创新。然而，结构设计理论中通常会出现一些计算和现实难以相符的问题，或者结构构件设计无法进行计算，此时便需要将概念设计与结构措施有效的结合，以此来优化建筑结构设计。对于结构工程师而言，应当综合自身的理论概念，选择其中最为经济实用、安全可靠一种设计方案。

1.2 结构概念设计。实践中，为确保建筑结构自身的安全性与可靠性，增强其抗震性能，建筑结构概念设计中所用到的措施应当注意以下几个方面的事项。选择一些对抗震有利的建筑场地，以提高建筑结构自身的稳定性，尤其要避开不利的地段；对实践中存在着的各种结构构件进行优化，并尽可能多地设置一些抗震防线，从而使抗震防线能够在地震往复作用之下不断增加其抗震性能；在提高建筑结构抗侧移强度时，还应当有选择的不断提高其中一些较为重要的构件自身的延性，从而使建筑结构能够具备一定的刚度，合理的分布其承载力，加强建筑结构自身的抗震性能；同时，应当确保抗震构造连接和经计算所得的节点连接质量，保证建筑结构自身的整体性；在此过程中，应当确保建筑结构平面、立面的布置与概念设计之要求相一致，避免不规则方案的应用；同时，还要坚决抛开常规的设计计算方法，合理地运用设计经验，采用概念与实际问题相结合的方法对其进行综合的计算与分析。

2 概念设计与结构措施的有效应用

基于以上对概念设计与结构概念设计相关问题的分析，笔者认为在建筑结构设计过程中，应当有效地将概念设计与结构措施有效地结合在一起应用，这样才能体现其效果。

2.1 概念设计与结构措施的协同，主要体现于基础实施与建筑上部结构之间的关系方面，即在设计过程中须将基础设施与建筑上部结构视为整体，决不可将二者在理念与操作中分开。比如，在建筑工程项目建设过程中，尤其是砖混结构施工建设时，一定要严格依靠圈梁、构造柱的上部结构与建筑地基有效地连接成整体，进而确保工程结构的稳固性；并非单纯地只是依靠建筑地基自身的综合效果来防范不均匀下沉问题的出现，确保建筑结构自身的整体稳固性。

2.2 概念设计与结构措施的协同还体现在很多的方面，比如当建筑结构受力时，各构件均达到比较高的应力水平，特别是高层建筑结构设计过程中，应当尽可能地避免短柱、层次间的横梁结构差异等现象。近年来，随着建筑结构的高度、层数的不断增高和加大，竖向、水平载荷也将增大建筑底部层次之间的承受自重，进而导致建筑结构底层短柱不断出现。实践中，为有效避免这一现象的出现，可对其中的大截面柱进行施工操作，即在柱截面上采取开竖槽等方式使矩形柱成为田形柱，以此来增加基柱自身的长细之比，节省建筑空间。同时，长短梁通常会出现在同一个框架之中，这也是非常不合理的。短跨梁因受到水平力的影响，剪力会逐渐增大，梁端的正负弯矩也会变得非常的大，配筋均由水平力予以决定；而竖向上的载荷力不起作用，导致梁端正弯矩钢筋超筋，因此该种结构设计完全与协同工作之要求不相符，而且还会提高结构造价。

针对上述问题，在建筑结构尤其是高层建筑结构设计时，应该不断加大梁、楼层自身的刚度，从而使柱可以承受更大的弯矩；水平方向上应当确保惯性矩相等，这样可以防范同方向上强度过大现象的出现。高层建筑结构设计过程中，虽然角柱轴压相对较小一些，但在抗扭中所起到的作用却是非常的大，而且在水平力影响下，角柱轴力变化的幅度通常比较大，这要求角柱一定要具有非常大的变形能力。

2.3 概念设计与结构措施的协同，材料利用率控制。协同设计的目的在于充分的利用材料，在建筑工程项目结构设计过程中，施工材料的利用情况显得非常的重要，利用率越高，其协同程度就会越高。从建筑结构的整体优化上来看，确保建筑结构性能最好的一种方案并非是材料利用率最高的一种方案，然这并不影响在结构设计过程中尽可能的提高材料利用效率。我国是一个人口大国，建筑结构设计过程中的节能策略落实非常重要，可以有效确保资源合理利用、可持续发展战略的全面实施，即通过花最少的钱，完成最科学合理的建筑结构设计。这一要求从梁类构建过程的演变可以看出来，矩形截面梁作为最普通的受弯构件，它的材料利用率很低。比如，靠近中和轴的材料应力水平相对较低一些，而且梁、弯矩沿梁长不断的变化，对等截面梁而言，其大部分区段即便应用的拉压边缘的应力，同样非常的低；根据梁的特点，可对其进行结构概念分析，梁截面具有应力梯度变化，材料为轴心受力时其利用率才会增大。基于此，当前结构设计过程中可将平面桁架当作最重要的梁体应用，平面桁架则可作为掏空梁，即梁内多余的角料、边料等全部去除，不仅经济实惠，而且重也大大降低。

3 结束语

近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，建筑行业的发展可谓突飞猛进，作为当前建筑设计中一项非常重要的部分，建筑结构设计对建筑结构自身的承载能力、安全性以及造价和美观度等，都会产生非常大的影响。建筑结构设计中，工程师的任务在于如何在规定的建筑空间范围之内进行整体结构方案设计，因此概念设计是建筑结构设计的指导思想。

参考文献：

[1] 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）.

[2] 夏鼎，马永.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].建筑与文化，2012，（03）.

[3] 刘慧芝 李福来. 浅析建筑结构设计中的概念设计与技术措施[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）， 2009，（04） .

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关键词：建筑结构；概念设计；结构措施

1、概念设计的定义分析

概念设计主要是针对客户的需求进行数学计算分析从而促使产品的产生。其就是从概念到产品的过程。概念设计的过程经历了从抽象到具体、从模糊到清晰、从粗略到简单的过程。在概念设计实行的过程中，需要选用建筑结构，并且对结构进行分析，实施计算，之后这些内容贯穿于整个建筑结构的设计当中，在这一过程中，设计人员需要找出概念设计存在的问题，然后结合自身的设计经验以及当前设计的实际环境有针对性的进行概念设计，构建良好的建筑结构设计方案，使得概念设计满足和建筑结构设计的具体要求相吻合。

2、建筑结构设计中概念设计的原则

2.1、结构的简单性

结构简单性要求在建筑结构设计过程中，简化传力途径，提升结构的承载力。因此，在进行结构体系设计过程中，应该对建筑结构受力图进行精确计算，并且对内力和位移进行详细探究，有效限制薄弱部位的出现。

2.2、结构的整体性

建筑结构能够聚集惯性力，而且还能够将惯性力传递至各竖向抗侧力子结构中，这就要求子结构具备相同的承载力，这样才能够有效抵御地震等自然灾害所造成的破坏作用。

2.3、结构的规则性和均匀性

通过提升建筑结构的规则性与均匀性，能够有效避免建筑结构过早的出现破坏或者坍塌的问题，确保建筑物分布质量与结构刚度的协调性，使其能够充分发挥抵御自然灾害的能力。

2.4、优化选型原则

在建筑结构设计中采用概念设计，能够有效优化结构体系以及结构布置形式。

3、建筑结构设计中的概念设计应用

3.1、在计算机分析中应用概念设计

虽然在目前来说我国建筑工程设计阶段计算机分析是设计的主要手段，但是从相关的建设效果来看并不能将其作为唯一的设计标准。因为计算机毕竟在一定程度上无法对工程实况进行全面的了解掌控，所以容易出现设计方面的误差，从而直接影响到整体建筑工程的建设效果。在实际的工程设计中还是要在计算机设计的过程中加入人工的辅助设计，相关工作人员可以依据自身的施工经验对其进行具体的分析以及判断，避免因计算机设计失误而造成的资金损害问题，最大程度保证工程建设的效益。

3.2、在基础设计中应用概念设计

无论是传统的基础设计还是融入概念化的基础设计都需要对施工现场的实际情况特别是地质地形以及施工条件等方面进行全面的考量，从而才能够确保基础设计的有效性。所以在运用概念设计进行基础设计的时候也要确保对施工工程的全面了解最终进行以概念设计为基础的建筑结构基础设计。筏型基础、箱形基础是概念设计中经常用到的基础形式。在箱形基础运用的过程中周围的底层会与地基形成紧密的整体从而将建筑压力进行分散，保证建筑工程的安全性与稳定性。筏型基础的地基可以将地基荷载分散到上部结构中从而减少地基的压力从而避免地基沉降现象的发生，对建筑物的整体安全性能都有较大的加固作用。

3.3、在抗震设计中应用概念设计

建筑物在建设过程中为避免造成安全事故的发生通常都会对抗震设计方面有严格的要求。在建筑物的稳定性方面计算机分析结果虽然能达到一定程度的效果但还是无法完全达到良好的抗震性能。所以为了进一步加强建筑物的稳固性我国设计人员对其融入了概念设计的应用，从而达到较高的抗震效果。3.4、在高层结构设计中的应用众所周知高层建筑结构侧移现象是设计中的重难点，因此很多设计师在设计的过程中都会考虑运用相应的抗侧力体系来减轻水平负荷从而达到建筑物的稳定性能。概念设计的应用更能够在较大程度上加强设计效果，达到预期建设目标。除此之外建筑建设过程中要对周围的布局、结构以及整体的协调性进行综合的考虑，最大程度保证设计效果。同时还需要对建筑物的风压布局所造成的影响进行综合的考量，以此提高整体建筑设计水平，更大程度加强我国建筑行业的发展。

4、结构设计主要措施

4.1、建筑场地选择

建筑物沉降坍塌、滑坡等现象发生的原因除了地震外还跟建筑现场的地质状况有关。因此建筑场地的选择对抗震设计有直接的影响。所以为了能够达到加强的抗震效果保证居民用户的自身以及财产安全，设计人员应该选择稳固的地形进行建筑物的选址设计，确保建筑物的稳固性。

4.2、结构材料选择

混凝土即是现阶段我国建筑工程施工的主要材料也是最佳的抗震的首选材料。因为其自身特有的强度能够确保构件塑性铰区延性能力的发挥。同时高强度的混凝土还可以通过减小自重和材料消耗来达到减小柱截面尺寸的目标，从而达到预期的建筑功能目标。

4.3、协同工作

所谓的协同工作是指将建筑物的基础与上部结构视为一个整体，使其达到整体的协同性。着同样也血药借助概念设计的理念以达到更高的建设目标。同时还应该注意建筑结构的协调性在受力的时候可以保证受力程度的均匀性，从而保证了建筑构件的耐久性，加大建筑物的使用寿命。由此可见，概念设计与结构措施在建筑结构设计中占有中要的作用，其不仅能够全面考量设计效果同时也能够运用结构措施分散基础结构的受力状况从而达到整体建筑物的受力均匀加强其使用寿命。因此，相关建设设计人员应该多加关注该方面的应用，在一定程度上对其进行细致的研究与理论方面的突破创新，从而能够进一步促进我国建筑行业的发展，加强经济建设的完善性。

作者:热合曼江.依明 单位:中国建筑标准设计研究院有限公司新疆分公司

参考文献：

[1]严毓纯，孙建军.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J].企业技术开发，2012，16:53-54.

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关键词：建筑 结构设计 概念应用

随着建筑工业中新材料，新体系，新工艺的飞速发展，各种结构体系的创新组合，使得概念设计被越来越多的结构工程师所重视，并将在结构设计中发挥越来越大的作用。但是，在目前高校教学的概念设计课程中，通常只重视孤立的分体系和单独构件的力学概念讲解，尤其在专业课教学中，单项计算练习过多，综合练习过少，加之计算机的普及，从而不同程度地造成了学生对计算机产生一定的依赖性，进而影响到他们的整体综合运用能力，使得结构体系概念模糊等现象比较普遍，这些问题的存在对培养具有创造力的未来工程师是相当不利的，因此必须采用一些切实可行的有效措施提高概念设计在建筑工业中的应用水平。

1 结构概念在现在建筑设计中的必要性

随着我国基础设施建设投入的不断加大，与人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求和标准。因此，这就需要相关设计人员必须努力推广计算机的普及与应用，加快新型高强轻质、环保建材的应用，使建筑结构的设计更加实用、更能符合相关标准。概念设计对于打破传统建筑结构设计中低效、守旧的模式，进而提高建筑结构设计工程师的创新能力水平。

在当前建筑结构设计中普遍存在承袭传统设计的守旧思想，使得与之相应的建筑产品缺乏新意。当今建筑设计普遍提倡采用概念设计思想来提高结构工程师的设计创造性，实现建筑结构的最优化设计。尽管目前大多数人对概念设计有一定的了解，但是尚无法熟悉他的具体应用，因而，他们经常将概念设计限定在大原则下应用，进而束缚着建筑结构设计的发挥。如结构布置、确定结构方案等。其实，在具体人们的生活中随处都可以看到概念设计的应用情况。近年来，随着计算机技术的飞速发展，提高结构中概念设计的准确性和运算率。但是，必须理性地应用计算机，不能太过依赖计算机，要注重体现建筑中的人性化设计。相较于计算机设计而言，概念设计主要是体现出人的设计理念。此外，在总体方案和构造措施上，计算机难以实现概念设计的基本要求。

在建筑结构设计方案的初始阶段，概念设计具有举足轻重的作用，因为此阶段电脑无法代替概念设计来完成某些步骤。因此，这就要求结构设计师必须结合其以往的设计经验，深入探讨建筑结构设计方案，并对其可行性进行分析，进而运用工程设计的整体理念对设计方案进行调整，最终达到方案最优。

通过计算机所计算出的运算结果，虽然比较精密，并在实际应用中不代表精确数据的合理性。也不具有实用性。概念设计正好弥补了结构设计在规范化的计算机应用中的诸多弊端。作为立体实物的建筑物，仅仅依靠电子计算机所计算数据结果是非常不够的，必须依靠人的思想结合以往的设计经验和建筑施工的实际情况做到具体问题具体分析。

概念设计往往会从整体上去反应出建筑结构的工作性能和设计理念，破解隐患过度的精密运算结果并非是对建筑结构精致入微的正常效应，同时也是一种不失理性解决问题的途径。此外，非概念设计的机械性、习惯性经常会引起的错误隐患，进而还会影响到建筑结构设计的整体性能。所以，在建筑结构设计过程中，必须充分考虑概念设计的重要性，并将概念设计贯穿于整个建筑结构的设计过程。

目前，国际上知名度较高的优秀结构设计作品，大多数都是由一种或几种基本分体系有机地组合而成。因此，要求结构工程师必须不断拓展其理论知识，与时俱进，不懈追求完美的设计，同时还要具备丰富、踏实的整体结构概念和基本分体系的相互比较的能力。由此可知，在建筑结构概念设计出色的工程师，其结构概念随着实践经验的增长而不断丰富，设计成果也更具完美性、创新性。此外，必须将当今先进计算机技术融入到概念设计的整个过程，充分利用计算机技术的优势，尽快选择和确定最佳设计方案，进而提高建筑施工图设计的可靠性。概念设计可以预防或减少不均匀沉降的危害，可以从结构措施、建筑措施、地基和基础方面加以控制；必须确保立面形体变化不能过大，荷载和高低差异适度；同时，还要加强上部结构和基础的刚度，提高建筑的整体刚度性能；同一建筑物尽量采用同一类型基础并要求埋置于同一土层中等一系列措施。对层建筑而言，从经济的角度考虑，对于不愿意采用长桩的结构设计方案，一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。通常情况下，有许多种处理软土地基的类型，但在选择地基处理方案前，必须认真深入探究建筑上部结构和地基两方面的具体实际情况，同时还要根据建筑工程的施工要求，选定恰当的地基处理范围和技术指标，确保建筑工程结构设计的合理性、可行性。同时，还要根据施工单位的施工设计经验和设计人员的知识水平，将多种方案进行比较，最终选定安全实用经济合理的处理方案，也要确保概念设计在建筑结构设计中的功能，使之充分发挥计算机的辅作用，因为概念设计与建筑工程的整体性能息息相关，并在很大程度上决定建筑结构设计的质量和接下来的施工进度。

2 结构概念在建筑设计中的应用原则

2.1 结构方案合理化选择在建筑结构设计过程中，必须要构建整个方案的基础阶段，并重视该阶段对整个建筑结构设计的重要作用。因为，结构方案设计合理与否直接影响到紧随其后所形成的的质量问题，相关设计人员必须给予足够的重视。

2.2 优化建筑结构体系建筑结构体系是设计中的重要体现，设计者将整个建筑的结构清晰的、完整的表现出来，在整个建筑结构体系中人们所看到的每一个组成结构的部分都是统一的、不可以分割的完整实体，并不是建筑中单一部件的个性表现，其各个部件之间只能组合在一起时才体现建筑实体的具象涵义和建筑结构价值，如果将其中某些部分分割开来，结构就不成其为结构，在其体系中就无法继续发挥其应该有的效果。所以在规划结构体系时，是不能将其中某些及某个部件拿出来，否则将失其价值和内涵。

2.3 要选用适用的计算简图在选择计算简图时，必须根据建筑结构的具体要求，选择那些表达明确、设计合理、效益高的计算结构简图，从而保证建筑结构设计的可靠性。因为，计算简图的选用在建筑结构设计计算中起着不可或缺的重要作用，是正确引导建筑结构设计与建筑工程施工的可靠保障，这就要求结构计算必须准确、合理、可行。并尽可能地为今后的施工建筑降低成本。

2.4 数据结果精确分析数据结果是建筑结构设计的依据，对于建筑设计的施工起着指导作用，因此建筑设计的运算结果必须精确，必须有实际工程实例为借鉴。因为，数据结果的正确与否是决定建筑结构能否顺利进行、施工质量是否过关的重要前提条件。例如不同计算工具的使用、人为地忽略以及各种不同程序软件的使用等都可造成计算结果不精确。

3 总结

在建筑工程结构设计中，运用概念设计方法，能够有效、可靠地对结构体系进行构思比较与选择，从而使设计方案概念清晰。运用优秀的概念设计优化了建筑中的结构设计，弥补了现行结构设计理论与计算理论之间存在的某些缺陷，具有广泛的实用价值和推广价值。

参考文献：

[1]刘伟.建筑结构设计中的概念设计与其措施[J].现代装饰(理论)，2011，(06).

[2]涂其付.建筑结构中概念设计应用的探析[J].江西建材，2011，(02).

[3]杨曦，徐金铭.概念设计在建筑设计中的应用探索[J].中国新技术新产品，2011，(20).

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关键词：概念设计；建筑结构设计；应用

1引言

在建筑结构设计中，概念设计具有重要的作用，早在1985年出版的由美国工程院士林同炎教授撰写的《结构概念和体系》一书，就为我们提供了结构概念设计的基础知识和一些实例，在过分依赖设计软件的今天，概念设计愈发不得到设计人员的重视，所以，笔者试着从以下几个方面阐述。

2建筑结构概念设计概述

建筑结构概念设计是指不经过数值计算，依据力学关系、震害关系、破坏关系等，结合实验所得结果提出的设计原则与方法。在概念设计中，需要综合考虑多方面因素，为方案的合理性、针对性、处理方式等提供切实可行的指导依据。具体来说，工程结构概念设计是基于结构概念设计理论展开的一系列运作，包括判断、推理、改良、决策等过程。

3建筑结构设计中概念设计的原则

3.1结构的简单性结构的简单性是指具有直接的、明确的传力途径结构，以便承受各种外在力量的重压和作用，这就要求在进行结构体系设计时，必须具备明确的计算简图，以便于内力和位移分析，最大程度限制薄弱部位的出现。3.2结构的整体性建筑结构类似于具备水平隔板功效、能够提供足够刚度与内力的楼盖，其能够聚集并将惯性力传递至各竖向抗侧力子结构，但这些子结构需要具备协同承受地震的作用，以发挥抗御地震等自然灾害的破坏作用。但如果竖向抗侧力子结构布置不均匀或是水平变形特征不同，就会使其无法有效协同工作，进而使得抗御效果大幅降低。3.3结构的规则性和均匀性建筑结构的规则性与均匀性能够有效避免薄弱子结构过早破坏、倒塌问题的发生，从而使得建筑物分布质量与结构刚度的分布协调，有利于整体结构抵抗自然灾害破坏作用的充分发挥，进而最大限度的避免承载力和传力途径的突变。3.4优化选型原则在建筑结构中，对于概念设计的运用，主要是对结构体系与结构布置的优化，其中，结构体系的优化主要是依据其基本构件特征与荷载实际情况等形成基本结构单元，然后通过集合形式构成主要的结构体系。结构布置的优化是指基础系统、柱墙竖向支撑系统、楼屋盖水平系统的设置。3.5合理受力原则一般情况下，在建筑结构概念设计过程中，通常需要对均匀受力、超静定受力体系、刚性连接、空间作用等进行充分的考虑，并且还要重视建筑结构宏观受力状态、直接受力状态以及主要受力状态的分析，以便运用力学原理来处理好受力分析问题。

4概念设计在建筑结构设计中的应用

4.1在建筑结构方案选择中的应用在建筑结构设计过程中，结构方案的选用具有十分重要的作用，并且还是整体建筑结构设计的核心内容，结构方案的重要性直接决定了结构方案选择的困难程度，所以，一旦建筑结构方案的选择上出现了问题，必将导致整体建筑结构设计严重错误的出现。通过概念设计的合理运用，并且充分发挥其自身应有的作用，可确保建筑结构方案选择的合理性与有效性。在进行建筑结构方案的选择时，应重视以下两方面内容：①在进行建筑结构方案的选择时，必须对建筑工程项目施工现场所有的相关影响要素进行充分的分析与全面的调查，例如建筑场地的一些地形条件、地质结构以及承载力状况，是概念设计整体性要求的主要体现。②在选用具体建筑结构设计方案时，应充分考虑用户的一些基本要求，是概念设计的主要特点与作用体现，且其还能够根据用户所提供的一些基本要求进行具体化设计，将其体现在建筑结构方案中，可有效提高建筑结构方案选择的准确性。4.2在基础设计中的应用在进行建筑结构基础设计类型的选择时，设计人员应当依据建筑物的具体结构形式及其所处的地理位置，在充分遵循概念设计基本原则的基础上进行合理的选用。4.3在建筑结构抗震设计中的应用对于建筑物抗震设计中概念设计的应用，应当结合建筑平面对建筑结构体系进行合理的布置，并且还要仔细分析建筑主体的结构体型和各个部分的基础体系之间的力学关系。此外，通过调整建筑物质心、平面形心及结构刚心间的距离，可使得这三者尽可能靠近，进而最大限度的减小结构体系的扭转力，增强整个结构的稳定性，提高结构的抗震能力，节约建筑工程造价。

5结语

综上所述，在建筑结构设计中，通过概念设计的合理应用，不仅能够有效提升建筑结构设计的主观能动性，还可在充分融合建筑设计人员想象力与个人经验的基础上，保证建筑结构设计的经济性、合理性、安全性。概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受，并在结构设计中发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]张钧玛.在建筑结构设计中如何加强建筑结构的概念设计应用[J].城市建筑，2014（06）：53.

[2]李娜，杨志杰，彭宝莹.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].门窗，2015（04）：142.

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关键词：建筑幕墙；结构；概念设计

中图分类号： TU2文献标识码： A

引言

随着建筑幕墙的发展，它逐渐地被人们所认可。建筑幕墙结构概念及其设计要点需要不断的完善和探讨。

幕墙是建筑物的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，因此又称为悬挂墙，是一些建筑中作为装饰常用的一种轻质材料。由结构框架与镶嵌板材组成，不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。幕墙是利用各种强劲、轻盈、美观的建筑材料取代传统的砖石或窗墙结合的外墙工法，是包围在主结构的而使整栋建筑达到美观，多功能而又安全的外墙工法。简言之，是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶（罩）和雨篷。建筑幕墙由面板与支承结构体系（支承装置与支承系统）组成，相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力，不承担主体结构所受作用的建筑护墙。以上就是对幕墙以及幕墙建筑概念的简单概述。

1、幕墙结构设计的重要性

幕墙结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分，幕墙结构设计十分重要，建筑幕墙的设计原则主要有以下几点，从中我们可以看出建筑幕墙结构设计的重要性。

1.1、我国的幕墙设计比国外起步晚，但是无论是国外的幕墙设计还是国内的幕墙设计，都要把幕墙的安全性摆在第一位。常见的幕墙技术规范有玻璃幕墙工程技术规范、建筑结构荷载规范、金属与石材幕墙工程技术规范、建筑玻璃应用技术规范等，他们均需要符合安全、经济的设计原则

1.2、建筑幕墙从设计到施工的任何环节，其设计和建筑标准的一个重要前提就是保证幕墙的结构安全。

1.3、在国家对建筑施工图所进行的二次审查中，结构安全和公共利益都是审查的重点工作。

1.4、在对建筑幕墙实施验收时，要把工程的安全因素作为验收工作的重点考察内容，另外也不可以忽视建筑幕墙的质量。

1.5、“工程质量无小事”，建筑物作为人们的居住、办公、娱乐的场所，一旦发生事故，所造成的损失都会非常巨大，我们要以这些事故为教训，严把工程的质量关。幕墙设计作为工程的重要组成部分，也需要牢记事故教训，加强自身的质量控制。

1.6、《建设工程质量管理条例》对建筑物的质量负责有着明确的规定即建筑物落成后，建筑单位要对建筑的质量终身负责。

2、幕墙结构概念设计

2.1、幕墙结构概念设计的意义

首先我们应该明确什么是概念设计。概念设计就是凭借设计师的相关工作经验，以及根据幕墙的力学关系等，在不经过大量计算的情况下，便可以对幕墙的结构有一个从整体到细节的准确把控。其次，在实施概念设计时，我们用估算的方法参与设计，这样同样可以得出比较适合的设计方案。另外，估算法算出的数值可以为后期的精细精算，提供了一个可供参考的数据，是我们验证计算机所得出的精确数据的重要参考。所以幕墙结构的概念设计，对整个幕墙设计起重要作用与意义。

2.2、幕墙建筑结构概念设计的内容

幕墙建筑结构概念设计在设计者中经常被提及，但是人们对其的理解却是片面的，认为幕墙建筑结构概念设计不过是一个大概的概况、一个简单的方案、一个电脑做出的图片，其实不然，幕墙结构概念设计是需要以科学指导为前提，再加上知识的运用实践经验的积累以及不断的吸取其他人的建议中不断完善的。一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案，如何进行合理选择结构方案，首先既要根据建筑的基本情况设计，又要根据其所处的经济环境，气候环境，人文环境等多种综合因素进行设计，同时还要多方面考虑用哪种合理的幕墙，例如钢制的、木质的、金属的、非金属的等。总之，必须对建筑师设计要求、幕墙结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与设计院建筑、结构等专业充分协商，在此基础上进行结构选择，确定结构方案，多种方案进行比较，优中选优。当下，电脑已经处于普及阶段，很多设计者都用电脑来制图，来做设计，但是大家却过分的依赖电脑，成了电脑的奴隶，然而在电脑普及的前提下，各种软件也应运而生就导致在设计中应用不同的软件所得出的计算结果是不一样的，而在这种过分的依赖电脑的前提下，所产生的安全隐患也是越来越多，由于计算出现的偏差，导致在制作过程中费工费料，从而造成经济负担，而这种过分依赖电脑的作法也导致设计作品更新缓慢、没有新意、缺少创意。

3、幕墙建筑设计应考虑的一些因素及一般步骤

3.1、因素

要了解幕墙面板的分布情况及格局，一般由设计师提供具体的方案及图样；要准确找到幕布的承重点及其幕墙主体的承重情况，从而确保幕墙的安全可靠；了解主体结构对幕墙的边界条件；理解建筑师及业主对幕墙建筑的方案设计的要求。根据以下因素确定结构型式（钢结构、索结构、玻璃结构、单杆结构、桁架结构或组合结构等）：各种结构型式的受力特点；各种结构型式所需要的适用条件；各种结构型式是否经济合理；各种结构型式与幕墙的匹配性；各种结构型式是否安全可靠。

3.2、在幕墙结构设计中需要注意的几个问题

幕墙建筑结构是悬挂在主体建筑外面的结构，也就是说幕墙建筑结构是悬挂在主体建筑外面的一种装饰性物件，幕墙只承担本体所带来的负荷，无法承担主体建筑所带来的负荷，而幕墙建筑和主体建筑之间有连接点及连接件，这就要求幕墙和主体建筑的连接点和连接件要够坚固耐用，足以支撑幕墙自身的重力荷载和风荷载，并能将这些荷载安全地传递到主体结构上。

3.3、幕墙建筑设计的一般步骤

根据规范规定及幕墙结构特点合理确定建筑结构形式，不要一味的追求幕墙建筑效果，要多方面考虑幕墙建筑结构的安全性、耐用性及计算结果的准确性，以防止出现安全问题和费工费料等问题。

要多吸取专家，设计院人员及有诸多丰富经验的设计者的意见建议，把别人更好的设计思路和理念转化成自己头脑中的素材，更好的运用到设计方案中及具体的实践中，从而使幕墙建筑设计更美观实用，争取做出完美的幕墙建筑结构设计。

应当重视钢结构连接节点的安全性，可靠性，耐用性（耳板、销轴、焊缝的计算等）；不论是什么形式的幕墙，都是悬挂在主体结构外面的围护结构，清晰的荷载传递路径是幕墙设计安全的一种特征，这关系到幕墙结构整体的安全可靠。

4、结语

近年来，我国建筑幕墙行业发展步伐非常迅速，建筑幕墙建造量已位居世界前列，不仅数量多而且形式也多样化，新材料、新工艺、新技术、新体系被不断采用。我国工程师也在建筑幕墙设计中不断地总结经验汲取教训。随着社会经济及科学技术的发展，建筑幕墙的设计不断的被大家所认知，而应用到各种各样的建筑中。在以后的建筑设计中幕墙建筑设计将成为趋势，这就要求我们不断的学习新知识，努力把学到的知识应用到实际工作中.为幕墙建筑设计贡献力量。

参考文献

[1]邢贵龙.建筑结构概念设计的优化措施分析[J].中国新技术新产品,2011,01:159.

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【关键词】：高层建筑结构；抗震；概念设计

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

概念设计是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，其是完整而全面的设计过程，它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计，它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断深化的过程。而对于高层建筑抗震设计中，有一些在计算中或者在规范中难以作出具体规定的问题，在这种情况下，如果要确保高层建筑具有良好的抗震性能，就必须靠设计人员运用概念进行分析，作出判断，以便采取相应的措施。高层建筑结构抗震概念设计是概念设计的一次具体运用，其对于提高高层建筑结构的抗震性能具有非常重要的意义。本文以下内容将对高层建筑结构抗震概念设计进行研究和探讨，仅供参考。

2、高层建筑结构抗震概念设计的原则

根据作者多年的实践经验，认为高层建筑结构抗震概念设计的原则主要有如下几个方面：第一，抗震结构体系要求受力明确、传力途径合理且传力路线不间断，使结构的抗震分析更符合结构在地震时的实际表现。建筑结构体系需要具备合理的地震作用传递路径，传力体系的剖面形式，反映了结构沿着竖直方向传递荷载的路径，关系到建筑的实际抗震性能。第二，结构体系需要具备多道防线。结构体系具备多道防线，这样才可以更好的避免由于部分构件的破坏而导致整个体系丧失抗震能力的情况发生。第三，结构构件必须有可靠地连接。抗震设计结构构件之间需要有可靠的连接，因为只有可靠的连接才能发挥各个构件之间的变形协调能力，使整个结构具有很好的抗震性能。第四，需要考虑非结构构件对于主体的作用。在抗震的概念设计中，处理好非结构构件与主体结构相互之间的关系，可以更好的防止震害的发生，减少损失。因此，需要采取措施确保非结构构件与主体结构具有可靠的连接，防止倒塌伤人的现象发生。

3、高层建筑结构抗震概念设计应注意的问题

根据作者多年的实践经验，认为高层建筑结构抗震概念设计应注意以下几个方面的问题：

第一，应对高层建筑结构抗震设计理论有深入的认识。①底部剪力法（拟静力理论）。底部剪力法是20世纪10~40年展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。其基本思想是在静力计算的基础上，将地震作用简化为一个惯性力系附加在研究对象上，其核心是设计地震加速度的确定问题。②阵型分解反应普法，阵型分解反应普法是在20世纪40~60年展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。其基本思想是在静力计算的基础上，将地震作用简化为一个惯性力系附加在研究对象上，其核心是设计地震加速度的确定问题。③动力时程分析法。动力时程分析法也称动态设计理论，是20世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等,至80年代已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计。

第二，结构体系布置的问题。《抗规》3. 5. 3条对结构体系提出了多道抗震防线的要求，对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义。一个抗震结构体系首先应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作，其次应具有最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识的建立起一系列分布的塑性屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量。

第三，要确保高层建筑结构的整体性。结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件，确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：①保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥作作用，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。②增强房屋的竖向刚度。在设计时，应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度，并使房屋基础具有较强的整体性，以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。③结构应具有连续性。尽量避免传力构件的中断保持结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。

第四，结构应具有一定的延性。在抗震设计中，结构的延性具有与抗震承载力同等甚至更大的重要性，特别是对于大的地震作用来说，必须采取增加延性的措施，这是结构抗震设计有关规定的出发点。因此，抗震结构除按规定进行抗震设计外，还要满足延性的要求。延性是指构件或结构具有承载力不降低或基本不降低的塑性变形能力的一种性能。综合以上对于构件和结构延性产生影响的因素，可以得出延性结构的设计原则如下：①强剪弱弯：要使构件抗剪承载力大于塑性铰抗弯承载力。②强节点、强锚固：要保证节点区和钢筋锚固不会过早破坏，不在梁、柱、墙等构件塑性铰充分发挥作用前破坏。③强柱弱梁或强墙弱梁：要控制梁—柱或梁—墙的相对承载力，使塑性铰首先在梁端出现，尽量避免或减少柱、墙中的塑性铰。

第五，结构刚度、承载力和延性要有合理的匹配。 当结构具有较高的抗力时，其总体延性的要求可有所降低；反之，较低的抗力需要较高的延性要求相配合。对结构提出了“综合抗震能力”的概念，就是要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素，来衡量结构具有的抵抗地震作用的能力。地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关，与其具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性密切相关。但是，提高结构的抗侧刚度，往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力，最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性，然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。因此，在确定建筑结构体系时，需要在结构刚度、承载力及延性之间寻找一种较好的匹配关系。

4、结尾

以上内容首先对高层建筑结构抗震概念设计的原则进行了论述，随后对高层建筑结构抗震概念设计中应注意的问题进行了研究和探讨，提出了高层建筑结构抗震概念设计的具体措施，表达了观点和见解。但是作者深知，要切实掌握高层建筑结构抗震概念设计，必须加深对基础理论的学习和研究，并积极投入到实践中，提高自身的理论修养和实践经验，只有这样才能不断提高高层建筑结构抗震概念设计的水平。

【参考文献】

[1]《复杂高层建筑结构抗震理论与应用》吕西林等；科学出版社

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关键词：高层建筑、结构设计、概念设计

一、概念设计的意义：

在高层建筑结构设计内容中主要包括：结构方案设计也就是本文中提到的概念设计，结构分析计算，施工图设计三个阶段，其中结构概念设计是运用人的思维和判断能力，一般不经数值计算，仅根据建筑物重要性，所在的地点、地质勘探报告、场地类别、高度、层数来确定结构的形式：如框架结构，框架一剪力墙结构，剪力墙结构，框筒结构，筒体结构，高层复杂结构，混合结构。

在确定结构形式之后，根据不同的结构形式的特点和要求，按照或参照《高层规程》JGJ3-2002布置合理结构承重结构体系和受力构件，不是照搬照抄《高层规程》，盲目的布置，盲目的电算。因此，一个成功的概念设计，往往是结构设计的既安全又合理，经济的必要的步骤。

在《高层规程》JGJ3-2002第1.0.5条就规定，高层建筑结构设计应注重的概念设计，《抗震规范》GB50011-2001中第3.4.1条规定，建筑设计应符合抗震概念设计的要求，且以强制性条文形式出现，中国建筑科学研究院PKPM结构设计软件也强调了电算前也要做好结构的概念设计。

二、概念设计的主要内容：

（1）高层结构概念设计主要内容从构件来分为基础选型、剪力墙布置、梁柱的选型及必要尺寸的合理性，板的布置，填充墙的选择以及建筑的细部构件的处理等。

（2）从结构受力体系中分为水平、坚向，地震作用。

（3）从结构的边接上分为基础与上部构件的连接，梁、板、柱、墙、填充墙、细部构件的连接。结构构件与机电设备连接，结构构件自身连接锚固等。

三、概念设计及运用：

本人设计高层建筑结构项目较多，在实际别注重结构的概念，现就某一类高层综合楼项目概念设计的运用加以探讨，如图1~5。

工程概况为：地下二层车库（有设备用房）地上三十层，其中第一~三层为商业用房大空间，二十七层住宅，结构总高度为99.0米，（不包括地下层高层）非抗震设防，建筑物高河道仅15.0米，抗浮设计水位2.0米。

（1）上部结构的概念设计

首先认真阅读建筑方案，在建筑方案成功之前，把结构的概念设计贯彻下去，做到平面布置简单、规则、且足够具有必要的承载能力，刚度和变形能力，从而减少偏心，扭转和薄弱部位，在抗震设计中注意布置多道抗震防线。

（2）剪力墙概念设计

a、从工程实例图2-图4来看，该工程结构形式确定为复杂的带转换层高层结构，剪力墙布置参照《高层规程》JGJ3-2002第10.2.3条，落地剪力墙的间距L不大于20米，小于15.B=48.0米。

b、三个楼梯间及电梯间四周设计落地剪力墙且围成筒体抵抗水平力作用。

c、住宅部分采用纯剪力墙结构体系，非落地剪力墙，经框支梁，框肢柱递至基础，保证结构的合理和安全性。

d、剪力墙布置沿纵横主轴两个方向设计，为满足经济及安全的要求，最大厚度为350mm，最小厚度为200mm，砼强度等为C40~C30，尽量避免刚度突变和出现偏心受拉 ，转换层上部结构与下部结构的等效侧向刚度比re接近1.0，负一层地下室结构顶板为嵌固时，楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。

e、剪力墙配筋：首先合理的输入参数，观察电算结果，既满足《高层规程》的要求，也要凭借一定的经验是否安全，是否造成不必要的浪费。

（3）柱概念设计

a、柱在高层建筑结构体系中是最重要的构件，一旦柱构件发生破坏，后果非常严重，甚至整个建筑物就是危房，因此在柱设计中必须高度重视。在带转换层高层复杂结构中柱分：框架柱、框肢柱、剪力墙边缘构件柱，按材料分为：型钢砼柱、钢管砼柱，高强度的砼柱，目前设计中高强度砼使用比较多，其砼强度一般控制在C60以下，根据施工材料的情况，C40砼强度使用较合理，其截面尺寸要从多方向考虑控制：高宽比不大于2.0，截面不小于400，截面不小于梁跨的1/12~1/15，柱轴为N≤fc×A×轴压比限值，柱剪压比要大于2等。

b、柱配筋：根据《高层规程》第6.4条，柱的配筋满足一定的要求，从概念设计入手，避免弱柱、短柱、长柱，再加以输入数据，电算、看结果是否安全、经济，否则，设计要重复以前工作。

c、强调柱配筋的构造要求，其中包括连接与锚固。《高层规程》第5.11.15条，第5.1.16条文中就有明确的规定。

d、柱布置数量大小要满足框肢柱复层承受剪力和达到底层剪力的30%，这是结构设计中“强柱弱梁”的内容，对整个结构安全很重要，还有框肢柱所承受剪力满足无地震作用时V≤0.2fcbho。

（4）梁的概念设计

a、截面选择：一般凭实际工作经验，框架梁高取（1/10~1/15）Lb，框支梁取（1/6~1/8）Lb，Lb梁跨计算跨度，跨高比，高宽比均不要大于4，框支梁最小宽度不少于400.一般框架梁宽不小于200，同时初步结算其承受剪力在无地震作用v≤0.2βcfcbho

b、梁的配筋，尽量做到优化，既不超筋，也不少筋，适应市场“配筋率”也不违反《高层规程》JGJ3-2002第6.3.2条，强制性条文，另外还要察看裂缝配筋的需求。

c、砼强度等级采用C25~C35与楼板相同，与柱砼强度等相差一级，做到既经济又合理便于施工。

（5）板的概念设计

a、板的截面尺寸：根据大小及使用需要确定，最厚的板为300~180cm，如转换层楼板，嵌固层楼板，有降落的直升机的楼板，地下室底板，抗浮板等，最小厚度为100~120mm，如普通的正常使用的住宅楼板，营业厅楼板，屋面板等，同时在确定板厚尺寸验算刚度，承载力及舒适等要求，防止刚度突变，各层楼板厚度须均衡统一布置。

b、楼板的开口控制：在《高层规程》第5.1.5条中，高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，相应设计时采取必要措施保证楼板平面内的整体刚度，因此楼板开洞须加以控制，如洞口的大小，位置、上下对齐，平面形状的凹凸等，否则，就不能有效传递水平荷截，从而对结构产生偏心扭转，以致使结构构件梁、板、柱产生裂缝甚至破坏。

c、楼板的砼强度一般同梁设计，便于电算及施工要求。

（6）填充墙的概念设计

a、在设计时尽量采用防火，节能保温，荷载轻的隔墙，如加气砼。

b、保证填充墙的自身的安全稳定性。

c、填充墙与主体结构梁、桩、墙有可靠的柔性连接。

d、防止上下层填充墙刚度变化过大。

（7）基础的概念设计

根据《高层规程》JGJ3-2002第12.1.1条，高层建筑的基础设计应综合考虑建筑物场地的地质状况，上部结构，施工条件，使用条件，确保建筑特不致发生过量的沉降，倾斜，满足建筑物正常使用要求，目前，复杂高层建筑基础有筏形，箱形，桩基础三种类型，在工程实例基础设计时，分析地质状况，地下水位高，负二层地面施工就有相当丰富的水源流入，且抗浮设计水位不少于2.0M，墙桩荷载大，最大独立单柱轴力N≥20000kn，采用筏形基础，箱形基础施工非常困难，且基础施工时间长，对开发商投入不经济，因此，采用了桩基础，但一般桩基础，如人工挖孔桩，冲孔桩，场地也不适宜，甚至无法施工，以上种种原因，在设计采用了大口径机械旋挖桩，直径为800~1800M，此施工设备在房屋建筑使用较少，本地城市第一次使用，《高层规程》无具体条文规定，作者设计时参照

四、结束语

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根据抗震设计规范要求，建筑结构形式的选择宜遵循规则、对称的基本原则，使建筑结构的受力均匀，而且楼层不宜错层，这都是对结构整体全面布置的要求。多次地震灾害表明，房屋结构外形越不规则，地震灾害所造成的影响越大，因此，建筑结构的质量重心不应与整体刚度中心偏差太大，否则将会加剧地震造成的扭转震害。所以，就要求结构设计的平面、立面整体规则对称。

2多重抗震防线的设计

一般地震持续的时间，短则几秒，长则十多秒，面对持续性地震的袭击，多重的抗震防线有利于降低地震所造成的伤害，争取人们的逃生时间。因此，多重的抗震防线设计就显得非常重要。

2.1超静定结构

静定结构是指有一个自由度的结构，在地震来临时，只要有一个节点收到破坏或出现一个塑性铰，就会导致结构整体的倒塌，所以，抗震结构就必须设计为超静定结构并设置多道的设防结构，超静定结构即设计多个屈服点或破坏点。以保证在地震中，第一道设防结构中的某个屈服点或破坏点遭到损坏只是会减少结构的一些超静定次数，而不至于对结构整体造成毁灭性破坏。同时设计人员还可以通过分析思考，结构整体在地震中，哪些部位容易受到什么形式的破坏，从而可以对症下药，对该部位进行加固设计。

2.2延性结构及构件

延性是构件或结构体具备承载能力不降低的塑性变形能力的一种特性。当进行结构设计时，设计人员可考虑延性结构构件的采用，充分利用延性结构的变形能力，从而使结构体受到的地震能量进行分散消耗。但是进行延性结构的构件设计时，设计人员应遵循延性构件设计原则，即承受纵向荷载的主要构件不应作为主要耗能构件。

2.3保证结构体的整体性

结构体本身由众多构件连接组合，并通过各种构件协调工作来达到抵御地震作用的目的，若在地震作用中，结构体丧失整体性，则各构件的抗震作用就无法得到发挥，因此，就容易造成结构体的整体垮塌，所以，只有在保证结构体的整体性前提下，才能发挥各个构件的抗震作用，保证建筑结构体的质量安全。所以，保证结构体的整体性也是抗震概念设计的关键。

2.4抗震材料的选用

抗震材料的选择及施工工艺和施工质量要有有严格的要求，材料的性能指标要符合规范的要求，在钢筋混凝土结构中，如若由于特殊情况，需进行钢筋代换，其规格、型号必须符合规范的代换要求，对于屈服度高的钢筋不应代替抗震设计中的主要钢筋。

2.5其他参考因素

结构方案的确定也要根据建筑本身的使用功能、建筑高度、施工工艺以及材料情况进行综合考虑，有意识的对薄弱环节进行加强设计；而结构体内部的非结构构件对地震的影响也要充分考虑，如结构体内部附属的机电设备等，避免不合理的设计导致附属结构构件在地震发生时由于主体结构因素造成的内部垮塌；还要考虑由于过分关注局部抗震设计，而忽视整体的情况，防止出现结构体各部位的承载力与刚度不协调的现

3结束语

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关键词 ：结构设计 阶段设计 概念设计 常见结构类型

1 结构设计的几个阶段及内容

一般来说建筑结构设计根据对施工资料的掌握程度大体分为以下几个阶段，结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段，下面就一起不同阶段的阶段性特点进行详细分析。

1.1 结构方案阶段

结构方案阶段就是依据设计人员自身的工程设计经验，并综合建筑方案中所提供的一些理论依据包括抗侧力结构布置位置、结构的适用性、工程地质勘察报告、建筑物的高度和层数以及建筑所在地的类别和抗震设防烈度等一系列理论依据进行初步整理，以确定出主要的建筑结构型式，在此之后就要求根据所确定的结构型式的要求和特点来设定承重体系和受力构件。其具体步骤如下：

1）要看懂图纸，明确其所表达的功能要求、自身责任以及甲方要求。

2）要根据所提供的理论材料及现场勘查结构确定结构设计参数。

3）根据建筑高度对建筑物的承重结构与抗侧体系进行定位，初步进行承重体系和受力构件的布置。

4）根据设计的不同户型确定相应的施工形式

5）参照对已有技术的评定，适当选择新技术的选用。

6）确定以及检验施工方案的正确性，并在施工过程中与其他单位分工合作，遇到问题协商处理。

7）最终确定所选结构型式。

1.2 结构计算阶段

过程计算结果的准确性直接决定建筑物是否符合规定要求和能否通过最终的核实审查。目前计算科目数量大、计算结果高要求的准确性增加了设计人员的工作量，随着越来越多的施工计算程序软件的应用，在很大程度上保证了正常的施工进度，同时其方便快捷性也未施工质量做出了保障。施工计算阶段具体的内容如下。

载荷的试算

载荷的计算包括外部载荷计算和内部载荷计算。内部载荷包括装修载荷、自重载荷等，而外部载荷包括地震载荷、施工载荷、风载荷等外部条件。对于上述的载荷计算要根据规范要求采用不同的组合值系数在不同的工作状况下进行相应的组合计算。

构件的计算

构件的计算要求根据计算出来的载荷值以及构造施工具体的措施要求，通过使用明确的规定要求和施工计算手册所提供的计算方法确定构件的截面。

内力的计算

根据已确定的载荷值和构件的截面来进行内力计算，包括剪力、扭矩、拉力、弯矩等一系列参数的计算，期计算结果要求较高。

构件的计算

根据已确定的结构内力和规范对构件的要求和限制来进一步确定结构试算的构件是否符合规定要求，如果符合则进行下一步施工，如不符合则要调整构件的截面或者布置知道符合规定要求为止。

1.3 施工图设计阶段

施工图纸的设计是对以上两个阶段成果的一个集中展示，对已确定的结构类型根据相关规定以及对所计算出来的结果在图纸上进行合理的结构布置安排，同时要对不符合施工要求的构件尺寸进行调整替换，在计算阶段无法体现的要进行补充计算，所有的一切包括地下构造、水池、预埋件、各种地下管道、管道井阀门等都要在图纸上显示出来，这就要求图纸设计人员具有较高的职业操作水平。设计图纸工作要尽可能的要求完善，不然无法对施工起到一个好的指引作用;图纸设计工作要尽可能准确，避免施工过程中出现施工冲撞。

2 几种常见结构类型比较

随着新型建筑材料的发展与应用，其对于建筑结构设计选型的影响也越来越大，目前在高层建筑施工中最常用的一般为剪力墙结构和框架剪力墙结构两种，下面就对其各自的优缺点进行详细的介绍。

2.1 剪力墙结构

这里所说的剪力墙结构是指一般来说的传统的剪力墙结构，是一种全部由剪力墙组成的结构体系。根据其受力特点分为承重墙和剪力墙，其中承重墙是以承受竖向载荷，而剪力墙主要承受横向（水平）载荷为主。因为由地震作用产生的为水平载荷故而剪力墙结构又被称为抗震墙。根据其设计结构材料的不同剪力墙结构由可划分为钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙等几种不同类型。在一般的高层住宅、建筑物中，常常根据剪力墙结构刚性大和整体性好等特点用来作为分隔墙来进行隔间使用。这种由剪力墙结构做成的隔板与承重墙合为一体不仅美观大方而且经济实惠也方便安装，因此越来越多的在现代装修建筑行业应用。介绍完有点我们现在了解一下它的缺点，其主要缺点主要由以下几点：

剪力墙结构抗侧刚度大，当地震发生时产生较大的地震反应，因此必须增加其基础费用的使用，以保证结构的稳定性。

由于剪力墙结构砼墙体的应用较多导致其建筑物整体质量增加，这也会引起较大地震反应。

剪力墙结构中墙肢轴压较低，这就导致其在承受横向载荷是不能很好地发挥其载荷能力，引起安全故障隐患，这是我们在施工中不想看到的。

剪力墙结构墙体中大多为构造配筋，通过使用很少的钢筋达到支撑的作用，这就使得其稳定性较差，延展性不强。

2.2 框架―剪力墙结构

框架―剪力墙结构简称框剪结构，这是一种将框架结构和剪力墙结构相结合产生的新型建筑结构，其既包括了剪力墙结构刚度大安装方便等特点又涵括了框架结构良好的抗侧性能以及提供较大的使用空间等特点，是一种不可多得现代建筑结构类型，因此已被广泛应用与现代建筑结构设计中。在受力特点上其绝大部分横向载荷由剪力墙承受，而其竖向载荷由框架结构承受并且在剪力墙的帮助下合理的分配楼层剪力，这样的分工合作大大增加了其抗震稳定度，保证了建筑物的安全。其缺点也是显而易见的，这样的结构所需的钢筋水泥的数量大，增加了施工费用，同时由于框架柱尺寸大在实际中往往占用较大空间，这给空间布置增加了难度。

概念设计在建筑结构设计中的应用

随着我国科技的高速发展，概念设计理论的产生顺应了时代的发展。将概念设计应用到建筑机构设计中促进了结构设计人员的思维创造性，有效地提高了建筑结构设计质量，高效的推动了建筑结构设计行业的科学发展，保证了行业的先进性与前瞻性。所谓概念设计就是结构设计人员在不经过数值计算的前提下运用其工作经验与清晰地结构概念，依据建筑物整体结构体系与其分体系之间的力学理论关系、设计施工经验和一些基本设计原则对已设计的机构和所得的计算结果进行分析，找出其中存在的差异并对设计的结构尽兴改造设计使其达到建筑施工标准。我国目前采用的计算理论处于概率状态理论阶段，概念设计思想的应用大大弥补了结构设计理论和计算理论的不足，打破了传统设计中一成不变的死教条死规矩，发挥了工程师及人员的创新理念。概念设计式结构设计的核心与灵魂，它代表了一个全新的结构设计时代的产生统领了结构设计的全方位全过程。通过 概念设计的应用使设计师能够更好更全面的把握结构设计的各项指标，作出科学合理的判断，充分发挥了设计工程师在结构设计中的主体领导地位。

参考文献：

[1] 刘明. 建筑结构抗震. 中国建筑工业出版社，2004.

[2] 崔艳秋. 房屋建筑学. 中国电力出版社，2008.

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关键词：概念结构，建筑结构设计，应用原则

Abstract: the building is built on the three dimensional spatial structure of space on the basis of, the structure the complexity of the importance of structure design. Each component architecture formed by the way the power played a role at the same time, they also to their own unique personality characteristics exist in the whole building structure. Therefore, in the design and construction of structure, not only to use computer guarantee structure design of the smart, but also pay attention to the concept design according to the empirical to perfect the construction structure, fully realize the integrity of the design of the building structure. This paper analyzes the concept of structure in the importance of building structure design, and discussed the concept of structure design of the building structure in the application principles.

Keywords: concept structure, building structure design,application of the principle

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0引言

近年来，房地产行业的蓬勃发展带动了建筑工业快速发展，各种新材料、新体系、新工艺不断的被开发出来，使得各种结构体系的创新组合也成为了可能，概念设计这一新的结构设计理念受到了被越来越多的结构工程师的关注。然而，在近些年的高校教学的概念设计课程中，教师过分的强调了分体系和单独构件的力学概念的重要性，并且以计算机作为主要的建筑结构设计教学方式，使得学生对计算机的依赖性较大，整体综合运用能力普遍较差，结构体系概念越来越淡化，这就使得当前的建筑工程师对建筑结构设计中的概念设计理念意识较弱。针对这个问题，本文探讨了结构概念设计在建筑结构设计中的重要性，并根据实际的案例分析了概念设计的应用形式，旨在进一步提高建筑工程师中概念设计意识。

1结构概念在建筑设计中作用

随着我过政府对基础设计建设的越来越重视以及人们认知能力和欣赏水平的提高，对建筑结构设计提出了更高的要求，不仅仅要求建筑的性能能满足日常是使用需求，而且还要达到一定的美观效果。概念设计有效的打破了传统建筑结构设计中低效、守旧的模式，体现了当代设计的新发展趋势，能帮助筑结构设计工程师站在更高的角度实现建筑结构的创新设计。

1.1体现出人的设计理念

受传统设计观念的影响，当期建筑结构设计中守旧思想比较普遍，相应的建筑产品缺乏创新意识。概念设计能增加建筑结构设计中创意性，使建筑设计风格更符合实际情况，增加建筑产品的艺术内含。当期的很多建筑结构设工程设计师都对概念设计一定的了解，但缺乏实际的应用经验，导致只能概念设计限定在大原则下应用，限制了了概念设计在建筑结构设计（如结构布置、确定结构方案）中的扩展。近年来，计算机技术的不断进步，提高了建筑结构设计中概念设计的准确性，但计算机技术只能作为一种辅助技术，不能体现出建筑中的人性化设计。概念设计有效的解决了这个问题，它能在结构设计中反应出人的设计理念。因此，在建筑结构设计中，要理性的应用计算机，要通过概念设计来满足出人们的生理和心理需求。

1.2实用性较强

在刚开始设计建筑建构方案时，计算机是无法替代概念设计来实现某些设计环节的。结构设计师充分利用以往的设计经验，对建筑结构设计方案的可行性进行详细的分析和研究，再结合工程设计的整体理念对设计方案中的一些问题进行修正，使最终的建筑结构设计更加完善化。利用计算机能可以使得设计中的数据计算结果更加准确，但并不代表该数据就合理，不能分别出实用性的大小。概念设计正好弥补了结构设计在规范化的计算机应用中的诸多弊端。建筑物具有三维立体的空间结构，仅仅依靠计算机所计算出来的数据结果是满足不了建筑结构设计的要求的，要把人的思想同以往的设计经验和建筑施工的实际情况实行理想的融合，做到具体问题具体分析，利用概念设计针对性的解决结构设计中的实际问题。

2 结构概念应用原则

2.1合理选择结构设计方案

结构工程师在进行结构设计时，要考虑构建整个方案的基础阶段，在这一阶段通过对地理环境、施工条件等综合分析后，选择最合理的结构设计方案。结构方案是否合理是决定建筑产品质量的重要因素。

2.2优化建筑结构体系

在建筑结构设计中，建筑结构体系是整个设计的灵魂，结构工程师要通过设计将建筑的结构清晰的、完整的预先展现出来。建筑中的每个构件既相互独立又相互联系，各个构件之间不能单独的发挥出其作用，通过组接后才体现建筑实体的具象涵义和建筑结构价值。因此，在对建筑结构体系进行设计时，要将所有的构件看成一个有机的整体，优化建筑结构体系，充分发挥出每个构件的价值。

2.3选择合适的计算简图

计算简图是结构设计中数据来源的基础，它能为建筑结构设计与建筑工程施工提高较高的保障，结构计算越精确、合理，就有可能在将来的施工中节约大量量的施工成本。因此，在选择时，要结合建筑结构的具体要求，选择那些表达明确、设计合理、效益高的计算结构简图，要能够确保建筑结构设计的可靠性和可行性。