1、 浅谈建筑结构设计中的结构概念应用【摘 要】随着我国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，人们对建筑结构设计水平、安全性的要求也日益增多，为了满足人们的需求，建筑结构设计中应该积极使用结构概念，本文主要分析建筑结构设计中结构概念的应用，以期为相关企业提高自身的工作水平提供一些有益借鉴。【关键词】建筑；结构设计；结构概念；应用随着我国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，人们对建筑结构设计水平、安全性的要求也日益增多，为了满足人们的需求，建筑结构设计中应该积极使用结构概念。所谓结构概念设计主要是指不通过数值的复杂计算，通过整体结构体系和结构子体系之间存在的力学关系、相对刚度、结构破坏原理、工
2、程试验中得到建筑结构设计思想，进而确定建筑结构的整体布置，确保建筑设计方案的科学性和合理性，满足建筑物的使用功能。为此，应该进一步加快建筑结构设计中结构概念的应用研究，促进我国建筑行业的长期可持续发展。一、建筑结构设计中结构概念应用的重要性我国建筑行业的结构设计理论大都经过经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算等几个发展阶段，在建筑行业内大都使用概率极限状态理论，以此为建筑结构设计的准则，概率极限状态理论在进行建筑结构设计时具有一定的先进性，在运算过程中存在一定的先进性，大都只能将其视为近似概率法，但是依靠这一方法难以精确估计建筑物的真正承载力。而且在进行建筑结构设计时，存在很多不可
3、计算的结构设计，例如建筑物的内应力计算，主要是依照弹性理论方法进行的，但是截面的设计需要依照塑性理论方法进行，这两者之间的矛盾导致在实际计算时，不管使用哪种方法都可能会造成另一种实际状态的偏差。为了解决这一矛盾，建筑结构的概念应用就显得极为重要，设计者从建筑结构设计的整体出发综合考虑，确保可以从客观真实的反映建筑物构架各个方面的不同功能。在建筑结构设计的初级阶段，建筑物的很多部位难以通过计算机演算出来，这时设计师可以使用建筑结构概念并依照自己的经验时使其达到设计要求。建筑物属于空间结构的一种，内部的各个构件通过各种方式进行工作，构件之间往往与建筑结构的总体结构体系紧密相连，建筑设计师要想提高建
4、筑结构设计水平就必须高度重视建筑整体结构体系与各个基本体系之间的力学关系，把建筑结构概念应用在实际的建筑结构设计中。二、建筑结构设计中结构概念的应用现有一座 20 层的高层建筑物，建筑物面积为 30.69m2，建筑物高度为 65.9m,z 主体的平面形状是凹字形，宽为 36.56m,长为 68.23m,是一种不规则的平面结构体系。此外，建筑物还设有三层商场，一层地下室，建筑物的结构功能比较复杂，为了确保建筑物结构的安全性，该建筑物的结构概念主要体现在以下几方面，一是建筑物尽量使用轻质的墙体，减轻楼层的自重，降低地震力，加强地下室外回填土的夯实，并通过使地下室高强度侧壁与周边回填土的作用，提高建
5、筑物结构的稳定性。二是依照建筑物的自然条件选择框剪结构，满足高层建筑物混凝土结构技术规程对七度抗震设防区建筑高度和高厚比的标准要求。三是增大建筑楼层的外周边框架梁，增加竖向刚度变化大的楼层平面刚度，加强周边抗侧力构件的联系，合理布置楼层平面结构，注重建筑物结构的整体性。四是在建筑物结构的抗侧构件布置时，为了加强建筑物结构的抗侧移以及扭转的刚度，应该在建筑物的外周边转折处以及每部梯间设置水平的侧力构件，使质心与刚心重合，减少在水平作用下，由于建筑结构偏心导致的空间扭转效应。此外，为了减少温度伸缩而引起的混凝土裂缝，设计人员应该在主楼的中部设置伸缩后浇带。1建筑结构设计中结构概念的应用原则首先，建
6、筑设计师应该坚持精选结构简图的原则，结构概念设计应该建立在结构设计的基础上，通过计算工程简图的方法进行分析。精选建筑结构简图是保证结构概念设计准确合理的重要条件，设计师一旦选择了不合适的结构简图就会给概念设计以片面依据，进而在建筑结构设计中出现失误，导致建筑工程出现质量问题，为此建筑结构设计师必须保证建筑物的结构简图误差控制在合理范围内，同时在严格审查和分析结构简图。其次，建筑设计师必选坚持合理选择结构方案的选择，设计师最终选择的建筑结构设计方案必须可以满足建筑物设计的经济安全合理设计原则，建筑物结构概念设计的方案可能会有很多中变化，但是相关设计人员必须将各个方案加以对比分析，选择其中最可行最
7、经济合理的方案，在进行方案对比时，应该对建筑工程的材料质量和地理环境等做出正确评估，并且与建筑结构设计各个环节的专业人员进行交流沟通，最终选择合适的建筑结构设计方案。最后，建筑设计师应该坚持精确分析计算结果的原则，随着信息科技的快速发展进步，市场上使用的建筑结构设计计算软件种类复杂多样，并且每一种设计计算软件的计算结果各不相同，这在很大程度上增加了建筑设计计算的难度，为此建筑结构设计师应该依照建筑设计的具体需要，并结合不同软件的程序设计原理和技术条件，选择最合适的计算软件，确保计算结果的准确性。2建筑结构设计中结构概念的应用范围在建筑结构设计过程中，建筑结构概念的应用范围主要包括水平侧移、水平
8、荷载、结构的连续性和延性等几个方面，通过结构概念的应用提高建筑结构设计的科学性和合理性。其中水平侧移是指建筑物在水平荷载的作用下，不同高度层发生的不同程度的水平侧移，譬如，建筑物在受到地震力的作用时，水平侧移会十分明显；在风力的作用下，建筑物的顶部结构的侧移量会与建筑物的高度成四次方成关系；在建筑物结构的侧移范围超过一定范围之后，会引起建筑物的顶部结构失稳，甚至倒塌，建筑物的结构会因为受到水平侧移的作用出现不同程度的破坏，严重影响建筑物的正常使用寿命。水平荷载主要是在建筑结构设计中考虑的因素有地震力和风力。通常情况下，在水平均匀荷载的作用下，垂直的平面结构构件弯矩与设计建筑总高度之间是二次平方
9、关系，为此在进行建筑结构设计时，设计师为了保证风的荷载畅通的经过建筑物表面，即受水平荷载作用的限制， 建筑物的总高度和建筑平面的形体形状设计则可以使用结构概念，减少繁琐计算，与此同时，设计师还应该重视结构设计的结算，确保单个构件和整体建筑结构的安全性。建筑物构件的连续性是指建筑物构件的连接处受力方向突然发生变化时，应力会突然集中，建筑构件的连续性可以减少这种内应力，使得建筑结构的应力均匀分布，不至于过于集中，进而降低建筑材料受应力集中影响，出现材料耗损的情况，维护建筑物结构材料的性能。建筑物结构的延性主要是指建筑物的结构构件在受到力的作用时，建筑物构件会屈服变形，由于建筑物构件的塑性变形依然存
10、在，作用力对建筑物结构产生的效果可能会通过建筑物构件的变形而缓解，使建筑物不至于倒塌。三、结语：随着社会的发展进步，建筑结构概念在建筑结构设计中的应用会被进一步推广，建筑结构设计师应该加强自身对结构概念的理解和掌握，汲取国内外的先进设计理念，增强自身的创新能力，进而提高建筑结构设计的整体水平。参考文献：1涂其付.建筑结构中概念设计应用的探析j.江西建材,2011(02) .2曾献军.浅议建筑结构概念设计j.科技风,2011(08) .3吴焱,王楠. 浅谈建筑结构中的概念设计j.企业导报,2011(09) .4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) .5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) .
