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摘要:在我国现阶段,随着我国建筑行业的不断发展,概念设计的建筑结构设计理念得到了较为广泛的应用。建筑结构设计主要是将感性的建筑设计通过理性的方法得以实现。在概念设计应用的过程中,不仅能够帮助设计师有效解决建筑结构设计过程中经常遇到的问题,同时也能够在一定程度上提高建筑结构的设计效率,特别是在高层与智能建筑结构设计的过程中,概念设计的优势能够得到充分的发挥。
关键词:概念设计;建筑结构设计;意义及应用
引言
在建筑结构设计中,要从根本上确保结构设计计算结果的有效性和真实性,除此之外,还要以建筑现实施工角度来考量,进一步有效引入概念设计的概念,确保概念设计对于结构设计进行充分的补充,并发挥应有的作用,使概念设计和结构措施共同发挥作用,构造出更为科学完整的建筑结构系统,充分节约原料,为建筑设计带来更大的益处。
1概念设计的主要设计原则
1.1综合考虑原则
建筑施工的过程是一个非常复杂的过程,会涉及众多自然因素与人为因素,通常施工的周期较长,施工影响因素的可变性较大。因此,设计师在进行概念设计时,要进行全面考虑,例如施工的自然因素以及当地人文条件,同时还要考察当地地表结构、土壤类型,从而来确定建筑的荷载情况以及施工完毕之后是否对相邻的建筑产生影响。建筑结构设计师在进行概念设计时要综合全面的考虑各方的因素,最后提出平衡各因素的科学性方案。
1.2科学计算原则
建筑结构设计师通过对计算简图进行科学的分析来开展结构计算,因此合理选择计算简图在确保建筑安全上就显得尤为重要。如果设计师选用不恰当的计算简图,很容易导致结构安全事故的发生。因此要采取一系列的措施来保障建筑设计的整体安全性,在建筑进行施工时结构的节点不仅仅是铰接或刚接点,施工时可以与设计简图有一定的误差,但不能超过合理范围。
2概念设计在建筑结构设计中的意义
2.1提升设计师的综合素质
前文说到,概念设计与传统设计不同,概念设计更需要依据设计师的主观设计想法,以创新思维进行建筑设计的创新,并根据实地的考察情况,设计师自身的经验及理论掌握基础,解决实地建筑施工中出现的各种问题,确保设计理念与创新思维满足实际建筑的需求,不断提升设计师的综合素质能力和满足建筑设计安全性能。
2.2弥补建筑结构理论的不足
当前的某些建筑结构设计理论中对精确还原结构实际受力状态这一层面的研究并不到位,在空间结构体系设计方面也缺乏整体性研究,无法有效应对结构构件受力复杂问题,更无法准确计算其中相关内容。在本文看来,某些设计人员可能存在对于软件设计计算结果的过分信赖,导致其缺乏概念设计分析思路而失去理性判断,无法合理规划结构设计方案。所谓概念设计就是要从客观角度出发,尽量弥补存在于结构设计中的种种缺陷与偏差问题。在实际设计中要基于建筑结构设计实践经验对软件运算结果进行合理评估与修正,全面提高结构设计的科学适用性。总体来讲,概念设计应当成为建筑结构设计中的核心任务,它能够在特定的建筑空间内以全局思维考量,做到以面带点,注重结构整体与局部协同关系的有效关联,利用各种结构设计理念技术全面完善优化结构设计结果,构建出结构设计方案的最优解,如此才能保证建筑结构的设计质量。
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2.3更高效的优化设计方案
概念设计的独到之处在于,在建筑施工之前有多拥有多个备选方案,建筑施工最终会在多个方案中进行综合比对,找出最符合当地实情的设计方案进行应用,并根据方案内容不断优化,实现经济与实用并行的效果,减少后期施工中人力物力财利的投入,优化设计方案,实现建筑施工最优的效果。
3概念设计在建筑结构设计中的应用
3.1协同工作
在建筑结构设计过程中,有针对性的应用概念设计开展协同工作有着至关重要的作用。通常情况下,结构基础和上部结构的设计过程中有效利用结构的协同工作,把基础和上部结构看作一个更完整的有机体,而不是单独分开进行处理。通过相关的实践经验可以发现,这种做法是特别切合结构实际受力情况的,以此为基准提出的设计方案也更科学合理。协同工作的过程中在另一方面来讲,当建筑构件受到某种力量作用时,组成建筑构件的每一个部分都能够有效进行平均受力,这样的话,可以确保每一个部分承受同样的受力水平,这样就可以有效保障建筑物每一个构件都有着同样的耐久性,从而用最少的建筑成本实现最好的设计效果,这样也能够有效推进建筑结构设计技术实现更良性的发展。
3.2分析计算
随着我国信息技术的不断发展,其在我国建筑行业中的应用水平也越来越高。站在建筑企业健康可持续的发展角度来看,选择科学、高效的计算机技术不仅可以有效提高建筑结构设计人员的设计效率,同时也能在一定程度上减少其日常的工作量。但在这一过程中要确保系统运行程序资料的准确性与稳定性,一旦程序自身出现问题与个别漏洞,或者是在建筑结构设计环节中没有进行细选对与校准工作,不仅会加大数据计算结果的错误率,同时也会在一定程度上影响到建筑工程质量。在使用计算机进行结构设计计算时,不要盲目地依赖于计算机,因为计算机软件都是有缺陷的。设计人员应从结构概念出发,减少输入数据的错误,因为数据输入的错误必将造成计算结果的错误,因此要对输入的数字、图形等内容都进行认真地核对,同时要根据建筑结构的具体情况以及计算机功能的要求,合理地选择计算参数,不同的参数会得出不同的计算结果。
3.3抗震设计中的应用
地震本身具有不确定性,导致结构在地震作用下表现出的受力特性无法准确预测,若只依靠计算设计,难以满足结构的实际抗震需求。从概念设计角度出发,不仅着眼于结构的整体反应来布局,还兼顾细部构造的加强,避免结构产生局部削弱或过大变形,确保结构具备足够的抗震能力。同时,抗震设防中的“两阶段三水准”设计要求,亦充分体现了概念设计思想,立足于该理念,可以切实发挥出结构良好的形变性能优势,削弱结构的震后损坏。不仅如此,设置多道抗震防线同样是概念设计的重要内容。一个完整的抗震结构体系,应由若干延性良好的分体系组成,并通过延性构件相联系,加上多余约束的设置和结构弹塑性变形,能够加大振动周期,吸收和耗散地震能量,使建筑物获得理想的抗震性能。
结束语
概念设计强调全局考量,即从全局整体构思建筑结构并提出总体设计方案,目的就是追求建筑结构的美观、功能、安全与经济相关内容。如果从抽象角度讲,概念设计是不需要任何具体的数值计算过程的,它也不存在精确理论作为分析条件,仅仅是从整体结构体系与相应分体系的力学关系层面设计建筑造型与内里空间,为建筑确定结构布局,实现各个方面的协调处理与相互关系融合,体现建筑结构设计的科学合理性与创新性。
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论文作者:谢文全
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/10
标签:建筑论文; 结构设计论文; 概念论文; 结构论文; 建筑结构论文; 设计师论文; 设计方案论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;