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建筑结构概念设计范文

建筑结构概念设计

建筑结构概念设计范文第1篇

关键词 :高层建筑 结构 设计 浅析

在高层设计中,建筑和结构是关系最密切的专业。建筑师往往根据建筑的使用功能和美学要求处理建筑体型,包括平面和立面;而结构师则根据受力的合理性进行结构设计,其中结构形式和结构体系的选择,结构总体布置等对结构的受力性能优劣性起决定性作用。结构的总体布置与结构体型密切相关,简单的体型易于得到规则和受力合理的结构总体布置,可使结构具有良好的抗震性能;反之,过于复杂的建筑平面和立面体型,将增加结构设计的困难,造成结构布置的不规则性。因此优秀的设计是建筑和结构的完美结合,需建筑师和结构师密切合作。在方案设计阶段,就应根据建筑物的高度、抗震设防烈度等具体条件合理选用结构形式和结构体系。

1 结构设计的任务

结构设计应根据建筑物的重要性等级、建筑使用功能或生产需要所确定的荷载、抗震要求、设防标准等,对结构基本构件和整体进行设计,以保证基本构件的强度、变形、裂缝满足设计要求,同时保证结构体系的整体安全性、稳定性、变形性能,保证在突发事件发生时,结构保持一定的整体性,使人们的生命安全得以保证;保证合理用材,方便施工,同时尽可能降低建筑造价。总之,结构设计的核心是解决两个问题:一是满足建筑结构功能要求;二是经济问题。

2 概念设计

概念设计是根据理论与实验研究结果及工程经验等形成的基本设计原则和设计思想,进行结构的总体布置,并正确确定细部构造的过程,需要遵循相应规范条文进行合理的平面设计、竖向设计、基础设计等。

概念设计包括建筑概念设计和结构概念设计两个方面。建筑概念设计是对满足建筑使用功能、造型优美、技术先进的总建筑方案的确定;结构概念设计是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计。结构概念设计旨在有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系,满足结构的功能要求和建筑功能的需要,以及技术经济可能的设计原则,确定最优的结构体系,选择适用的建筑材料和合理的关键部位构造、结合适宜的施工及合理的效益达到房屋设计的统一。

3 高层建筑抗震概念设计若干原则

建筑抗震性能是概念设计的决定因素,概念设计应遵循一定的原则。

3.1 结构抗侧力结构的布置宜规则、对称,受力明确简单、传力合理不间断,保证良好的整体性。

3.2 结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性,构件应遵循“强柱、弱梁、更强节点、强剪、弱弯、强底层柱(墙)底”的原则

3.3 结构中应尽可能设置多道抗震防线。结构体系中应由多个延性较好的分体,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作,以便地震时结构能吸收和耗散大量的地震能量,避免大震倒塌。

3.4 对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力,防止在局部上加强而忽视整个结构各部位的刚度、承载力协调。考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时,应使基础结构或地下室结构保持弹性工作状态,使塑性铰出现在结构嵌固部位。

4 高层建筑结构设计注意问题

高层建筑设计从体系选择、平面布置、竖向布置、抗震概念设计无一不体现设计师的水平,下面叙述几个需注意的问题。

4.1 结构体系选择

结构体系的选择,应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济等各专业综合考虑。结构的规则性问题。规范在这方面有相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循规范规定上必须格外注意,避免后期施工图设计阶段工作的被动。

结构的超高问题。在抗震规范与高规中,对结构总高度都有严格限制,除将原来的限制高度设定为A级高度建筑外,还增加了B级高度建筑,因此,必须对结构高度严格控制,一旦结构为B级高度建筑或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。

4.2 “设缝”

温度伸缩缝、沉降缝、防震缝是高层结构设计中较重要的构造措施。对温度伸缩缝,其影响因素很多,规范用规定结构伸缩缝的最大间距来控制,还规定了最大间距宜适当减小和适当放宽的情况,应根据实际工程的具体情况执行相关条文。如北京朝阳商业中心、广东佛山医院等工程地上结构长度均超过100米,由于采取了可靠措施,也未设温度伸缩缝而效果良好。

沉降缝由于同一建筑物中各部分基础显著的沉降差产生,在设计中,通常用“放”、“抗”、“调”等办法解决,即设沉降缝、采用刚度大的基础、调整各部分基础形式或施工顺序。目前,广州、深圳等地多采用基岩端承桩,主楼、裙房间不设缝;北京的高层建筑则一般采用施工时留后浇带的做法。设计师应在实际中灵活掌握。

防震缝在规范中有明确规定,但应据实际情况适当放宽或缩小。

4.3 侧向位移的限值

高层建筑结构的水平位移随着高度增长而迅速变大,为防止位移过大,规范对顶点位移和层间位移都作了限制。控制顶点位移u/h的主要目的是保证建筑内人体有舒适感和防止房屋在罕遇地震时倒塌。但控制房屋在罕遇地震时倒塌与否的条件是结构极限变形能力而不是u/h限值。另外,为使结构具有较好的防倒塌能力,应在结构计算中考虑相关效应。控制层间位移u/h的主要目的是防止填充墙、装饰物等非结构构件的开裂和损坏。

4.4 高层建筑结构设计中的扭转问题

建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点,即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一,在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用发生扭转破坏,应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下,高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀,减轻结构的扭转振动,应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下,由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制,高层建筑不可能全部采用简面形式,当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时,应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内,同时,在结构平面布置时,应尽可能使结构处于对称状态。

结语

高层建筑的发展,充分显示了科学技术的力量,使设计师从过去强调艺术效果转向重视建筑特有功能与技术因素。建筑结构设计人员要明确自己的责任,从结构方案的确定、结构计算、构造要求等多方面考虑,提高结构设计质量。

参考文献

[1]吕西林.高层建筑结构[M].武汉:武汉工业大学出版社,2001.

[2]周芝兰.普通高等院校土木专业“十一五”规划精品教材建筑结构[M].武汉:华中科技大学出版社.2007

[3] 周云等.现代建筑工程技术研究与应用[M].广州:华南理工大学出版社,2001.

建筑结构概念设计范文第2篇

房屋建筑结构设计是指将建筑及各相关专业所要表达的内容通过结构语言予以体现的过程,结构方案、结构计算以及施工图设计是房屋建筑结构设计的重要内容。结构方案是指房屋建筑的主要结构形式,具体包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震设施烈度、相关地质勘测资料以及场地类型等等。结构计算,是指在掌握房屋建筑结构形式数据资料的基础上,针对房屋建筑结构开展的计算活动,包括结构内力、荷载以及构建试算和计算等等,最终目的在于用科学的计算方法保证房屋建筑结构稳定性和安全性。施工图设计则是根据计算结果来确定房屋建筑构建的具体布局,然后明确施工构造及施工措施。

2结构设计与概念设计的关系

在建筑结构设计过程中,现行结构设计与理论之间存在一定的差异,特别是结构设计的不可计算性,导致结构设计需要更多地注重概念设计。概念设计就是以个人实际经验为基础,基于宏观的角度对建筑结构实施的定性设计。但是,概念设计不是凭空落成的,需要考察实地情况,包括气候环境、地质情况、自然风貌等,根据所获得信息给予的灵感和理性认知,拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算,除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计更加注重设计结果,而结构设计则是一种逆向的推导过程,在概念设计的基础上,通过对力学、构造学等理论知识,配合相关的数据原理而推导出房屋建筑结构布置。综合而言,建筑结构造价水平的高低以及建筑的施工进度是由概念设计所决定的,如果房屋建筑的概念设计不合理,就可能增加建筑造价,延误工期。概念设计体现的是一种先进的设计思想。受技术水平和计算理论等因素的限制,房屋建筑结构设计结果往往与建筑实际存在较大差异,而为更好地弥补这些误差可能导致的问题,必须要借助概念设计来增强结构设计的科学性和合理性。可以说,概念设计和结构设计之间是一种相辅相成的关系,结构设计对于现代房屋建筑工作的开展显然具有非常重要的意义,而概念设计则起到对结构设计补充和优化的作用。优秀的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此也有较高的可行性,同时还可以避免复杂的运算劳动,减少结构设计风险,确保房屋建筑结构设计的整体水平。

3结构设计的主要措施

3.1科学选择建筑场地

建筑场地的选择对房屋建筑结构设计结果有很大影响。房屋建筑场地应该选择抗震性较好的地方,这能有效地减少外力对房屋建筑结构的影响。如果要在地震区进行建设,就必须要充分考虑结构破坏因素,根据结构体系方案以及设计的经济性和合理性来确定结构体系,以充分保证建筑结构的匀质性。房屋建筑场地发生地震事故时,由于地震会持续一定的时间,因此,必须在房屋结构上设计多道抗震防线,确保房屋建筑结构的整体系数能够有效地满足抗震需求,增强建筑整体的抗震能力。

3.2合理选择结构材料

在选择结构材料时,设计人员要充分结合自身的设计经验,借鉴和参考已建建筑经验,选择承重能力较强的施工建设材料,以防因计算结果不精确而影响建筑建设质量。建筑结构设计人员要合理分析和评价施工图纸,深入探讨施工图纸中可能存在的数据问题,并以此来作为结构材料选择依据,确保结构设计的科学性和合理性。如在钢筋、混凝土的选择上,一定要根据国家标准选择适合强度的施工材料,一般箍筋与混凝土强度等级不能低于C20,直径10mm的纵筋,强度等级不得低于C25,这样才能够充分满足强度等级设计要求。其他结构材料的选择也应该严格遵循国家标准,而不能够单纯地依据计算结果来判断。

3.3注意结构受力的合理性

合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度,降低结构构件对建筑受力的影响,确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果,反映出建筑结构的受力情况。但是,通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差,并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下,就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。

3.4注重施工现场的规划管理

在房屋建筑施工过程中,存在较多不确定因素,这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控,以降低不确定因素对结构设计的影响,使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据,这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此,设计人员不但需要对结构设计予以高度关注,更需要凭借自身的经验和设计技术,做好施工单位、监理单位的协调和交流活动,提出建设风险,保证设计方案的顺利落实。

4结构设计与概念设计协同工作的应用

在建筑结构设计中,协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致,并实现与其他部件的相互配合。在协同工作中,要求与各个产品零部件的使用寿命相似,并且具有相同的荷载,正确处理基础结构与上部结构之间的关系,确保两者之间形成一个有机的整体。下面以地基基础中结构设计与概念设计协同工作的应用为例进行说明。传统的建筑设计流程用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位,测量和设计都独立进行,但并不意味着,某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元,经过实践检验,这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响,若地基产生沉降现象,则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时,如果地面结构的建筑层数不符合规范,超过地基、基础承重,则也会给地基带来变形的危险。因此,在地基基础的概念设计当中,要更多地考虑到将地基基础和上部结构结合在一起分析,这样才能减少地基变形带来的负面影响。

5结语

建筑结构概念设计范文第3篇

【关键词】建筑结构;概念设计;相关思考

在我们所熟知的传统设计当中,常常是会给结构工程师造成一种错误的感觉的,他们会认为结构设计实际上就是一种固有的规范化模式加上一些计算公式。他们所需要做的只是等待建筑师给出一个已经形成的方案,在这个方案的基础上,进行拼凑、组合和罗列,根据需要再进行适当的添加。认为只要是计算机所计算出的结果能够满足所规范限制的要求,就可以规划为设计成功。实则不然,概念设计在大部分时候是比计算设计更为重要的,概念设计依靠的是设计者的知识经验储备运用,并且还要有正确的思维判断以及对建筑结构总体方案的正确决定,方才能做出一个正确合理的结构设计。

一、建筑结构概念设计的背景含义解读

(一)建筑结构概念设计所产生的时代背景

伴随着新世纪社会经济的发展,人们对生活质量的要求开始不断提升,对待建筑结构设计行业的要求也开始提高,那么这便要求此行业的从业者们必须拥有更高、更深的想法规划与发展。由于建筑结构的工程师们才是建筑结构设计这一项革命任务的直接执行者,所以想要捅破传统结构设计中的种种问题,工程师们需要充分发挥其自身的创新能力以及创造性是非常重要的一件事。这需要很多行业的共同努力,甚至需要建筑工程界与建筑教育界两者结合联手,一起来推行建筑结构概念设计这种简单有效的办法。建筑结构设计其最终目的,其实就是为了寻找到一个可以令人感到满意的方案,所以往往概念设计的最开始是十分困难的。它与以往的设计有很大的差别,它充满着许多的不确定性,所以一名优秀的设计人员,首先应该学会将建筑结构这一概念进行设计优化。

(二)关于建筑结构概念设计的基本含义

所谓概念设计,顾名思义便是运用整体的概念来进行规划总体的一种方案,这为结构工程师以及建筑工程师在设计过程中能否相互默契的配合奠定了非常重要的基础。那些曾经难以做出决定,无法进行正确理性分析的问题,如今都能够根据概念设计给出合理的答案和解释。结构设计师通常要依据所具备的基础理论知识还有设计经验的思想,来通过整体全面的一个视角确定其建筑结构的总体所在位置。结构设计师还需要依照着基础理论知识内容还有在不同施工情况下所能够产生的正常规律,来灵活地综合运用其建筑结构概念。概念设计的主要任务完全是在特定的建筑设计空间当中应用的,所以运用一个整体全面的概念来完成结构当中所预期的整体设计方案,并且能够处理好材料与结构、构建之间所产生的相互关系。

二、建筑结构概念设计自身的概念定义

(一)概念设计能够发展是时代所创造出的必然产物

当科学技术与经济社会不断的进步发展,人们对建筑物的质量便会有越来越高的要求与标准,想要受到人们的青睐与喜爱,务必要运用概念设计创造出可不断创新、性价比高且性能良好的一种建筑结构总体方案。并且,虽然概念设计会有一定的误差度,但是其概念十分清楚、定性及其准确,且运算十分简单快捷,所以通常能够在最短的时间内选择出最好的方案。如果概念设计这一理念运用得当,还能够使得建筑结构会尽量满足其外部条件,并且还能够以最快捷的方式将建筑构件投递到相应的地基之中,可以节省不少的建筑材料及资金。创新性这一观点也皆是来自于概念的。所以,当人们一旦了解了一些新的体系及其构件与构造的概念之后,便会去寻找新的更简单更好的体系、构件与构造来取代它,这所取代的结果就是所谓的创新概念设计。由此可见,概念设计这一内容是这个社会设计思想稳步发展的一种必然产物,也必然会成为日后结构设计当中的一种主流思想。

(二)在设计当中展现出先进的设计思想才是关键

概念设计中是可以很充分的展现出先进的设计思想的,因为概念设计的根本宗旨便是在特定的建筑空间以及特定的地理条件之下,用一个整体全面的概念来思考建筑结构的整体方案。并且,能够有意识地利用其结构的总体体系与分体体系之间的相应关系。而建筑结构的工程师其主要任务职责便是在特定的一个建筑空间中运用全局概念性来完成整体方案的设计,并且可以有顺序有组织的处理好构件、结构与整体之间互相的作用关系。只有运用概念设计这一理念在总体上把握好结构的各项性能,才能对于计算分析给出的结果进行一个科学准确的判断以及合理正确的取舍。为了在概念设计的初期方案阶段,能够快速有效地对于结构体系进行详细构思、比较分析与规划选择,可采用把概念性当成近乎计算的方式,将概念设计也真正应用到实际设计的工程体系当中去。

(三)概念设计能够体现出建筑结构设计其原理与灵活性

建筑物实际上是一个非常完整的空间结构,相当多且复杂的构件都在以不同的受力方式共同的为一个建筑物服务工作着,每一个看似单独为个体的构件实则拼凑起来又是一个整体。所以,在当前的建筑结构设计界之中,对于具体空间结构体系这一项整体研究上,其实还存着特别多的局限性,这促使设计师在设计的过程当中不得已选定了许多假设或者简化的方法。但是,作为一名结构工程师,不仅要在设计的过程中做到严格遵守及执行其相关的强制性规范内容和要求,并保持其结构设计原则不能改变,并且还要保持其自律性,不可盲目机械状的照搬照抄,如果遇到一些推荐性的规范内容或者要求,那么在进行结构设计的过程当中,也应该把此作为参考意见或指导,这才是非常实际的设计项目中真正可行和条理正确的选择。不过,这便是对结构设计的工程师所提出的职业要求,一定要对整体结构体系以及各基本分体系两者之间的力学关系拥有一个非常透彻的认识和了解,并且要把这种概念设计真正应用到实际的工作中去。

在当今的建筑工程管理这个项目的实行过程当中,如果想要真正使得我国的建筑市场更上一个台阶,就必须从微观和宏观多角度去看待问题,思虑结果,如此才能够把握住工程质量,抓好工程项目的各项管理内容,所以任何一个小细节都马虎不得。人民的需求才是行业的目的与职责所在,所以一定要严格控制好建筑工程项目的质量,并且利用其概念设计这种合理化设计模式,来为人民提供一个生命安全及其财产安全的可靠保障。如此,我国的建筑市场才会成为可持续上升发展的状态。

三、结语

在建筑结构的设计当中,“概念设计”与“强度验算”还有“构造措施”这三个环节是相互拥有着紧密联系,任何一项都不可缺失,否则建筑结构的设计便是不完整的。当然,“概念设计”是这一切的先导,它是一项指引,而“强度验算”则是一个大前提,后者是前两者的补充与完善。所以,不要仅仅重视计算机的验算,最应该重视的应该是概念设计,这才能防止建筑结构设计的过程中,不要走入误区。

参考文献:

[1]邢贵龙.建筑结构概念设计初探[J].中国新技术新产品,2011(01).

建筑结构概念设计范文第4篇

关键字:建筑结构设计;结构概念;应用

中图分类号: TU3文献标识码:A文章编号:

1引言

随着科技的逐步发展以及计算机辅助设计计算软件逐渐成熟,结构概念设计在结构工程中得到了越来越广泛的应用,随着不断的研究以及大量的实践应用,使得结构设计中的各个方面得到了较大的发展,但是这对于一个追求完美的结构设计师是不够的,还需要工程师通过结构工程实践得出的丰富经验以及相关的设计理念。通常情况下,结构概念设计主要针对实践中的力学分析或者规范强条规定很难做到精确或者准确问题,可以不需要计算,根据相关力学关系、设计原则和工程师的设计理念,从全局或者整体的角度来解决建筑工程中的布置以及各个细微的应急措施。因此,只有真正的了解了结构概念设计的本质,才能将其灵活高效的应用于建筑结构设计中。

2结构概念设计的重要性

上面讲到结构概念设计是结构工程师的思维和判断能力的结合,因此先进的思想和设计理念决定着结构设计的正确与否,在科技日新月异的今天,这种设计理念的重要性更加突出。其重要性可以表现为以下几个方面:

第一:实践中遇到大部分的设计者对于各种规范和手册的依赖性很强,因此在设计的过程中过于保守,做出来的设计方案也较为传统、浪费。他们不能很好的了解、掌握并且应用计算机技术,对于一些可以发现或者避免的错误不能及时发现并进行改进,最终导致比较严重的工程事故。例如在混凝土的设计中,某些力的计算方法、所依据的设计理论不当,导致最后的结果可能与理想的数值或者结果相差很远,并且还增加了更多的工作量。因此在设计过程中要将结构设计的概念与相关的措施作为建筑安全性的前提和保证。

第二:我国目前比较成熟的计算方法或者理论依据还存在一定的缺陷,因为这种概率极限设计的方法,不能精确的达到理想的状态,大部分的设计都是近似无穷的接近于近似值,即为一种高概率的设计方法,并且很难准确的估计建筑施工过程中各部分的实际承受能力,即承载力。因为,不论是单个的建筑物还建筑群体,都是各部分复杂的结合在一起工作,支撑着整个建筑物,而不是脱离了总体的单独意义上存在的构件。结构工程师对于建筑物这种空间的结构还存在一定的思想束缚,不能充分的考虑其内部的复杂性,因此在设计中进行了太多的假设。相对于目前建筑行业的发展而言,结构设计人员不能仅仅依靠相关工程或者规范来进行设计,而是应该将这些规范作为一种辅助的材料,充分应用自己的设计思维和以往的经验来考虑实际设计工作,最终做出最符合实际也是最有效的设计方案。这就对一个设计者提出较高的要求,不仅要有丰富的理论知识比如各力学之间的关系,还要有独立的思维,将结构概念设计理念真正的运用到实际建筑结构设计中去。

第三:结构概念设计还有另外一个比较重要的作用就是方案设计初步阶段,不能借助计算的功能来实现设计。这就需要设计者充分应用自己的理论知识和实践经验,来选出最优的结构设计方案。因此结构工程师要在实践中,不断的加深自己的理论知识并且将其灵活的应用于实践中。

3结构概念设计的基本内容

之所以要进行结构概念设计,就是为了在保证安全指标的前提下,能够尽量的节约资源和建设所用资金,这个过程并不是一个简单的过程,要达到两者的合理平衡点,必须做到协同工作,即系统内部各部分之间相互影响、相互刺激共同工作以达到系统最优的目的。本文中讲到的协同工作可以从以下两个方面来进行考虑:第一,系统内部构建良好的结构,即系统内部各组成要素在某种极限压力下共同发挥作用,协同工作,并且各要素本身也处在极限的状态;第二就是提高建筑材料的使用程度,既提高其利用率。

4结构概念设计的应用

每一个工程师都应将自己的概念设计理念应用到实际中,因为具体的结构设计方案只有应用到实际中其价值才能得到体现。在不断的实践中,积累丰富的经验,从而使自身的设计理念更加成熟,指导、完善建筑设计工作。概念设计是体现先进设计思想的关键,一个工程师的主要任务,就是在特定的建筑空间中用全局的概念来完成总体方案的设计,并且能够有意识地处理好构件与结构、结构与整体的关系。下面就概念设计的应用做简单的阐述,主要表现为以下两个方面:

结构设计中整体的概念

结构工程的各个部分或者构件组成了一个整体或者系统。接地部分(即基地)与上部建筑是不能分开来设计或者计算的,必须作为一个整体来对待。比如在施工现场中经常出现这样的情况,施工人员对于地基构造重视不足,构造柱埋设不符合标准,然而上面有构件需要这样的构造柱来进行连接,不能简单的依靠地基基础本身的刚度来抵抗各种沉降,这是一个不可更改的原则,所有的结构设计必须依靠这个原则。就一般情况而言,建筑材料的利用程度越高,所设计的结构协调合作的可能性就越大。

由于概念设计的优势,其应用也越来越广泛,被大多数结构设计人员所应用,并且将其延伸到其它领域中。比如计算理论中的抗震加固。在各大高校相关主页的教学和工程训练中,结构概念设计理念还没有深入的发展,也没有得到足够的重视。在学习的过程中,针对某一种计算方法的训练较多,造成了学生的理论知识相对单一,只会套用公式来对结构内部某一构件进行计算,完全没有整体的概念。因此在未来的学习中不仅要加强理论知识的培养,还要注重学生综合能力和结构概念设计理念的加强,这也是对于一个结构工程师的基本要求。

5结语

在现代建筑设计行业发展的大背景下,结构概念设计的作用越来越突出,因此也对相关从业人员提出的更高的要求,既要有丰富的理论知识,还要能在充分发挥构件优势的基础上做好协调工作,在不断吸取国外先进设计理念的过程中,逐步形成自己的设计思维和方法。将结构概念设计理念灵活运用到实际中,必须做到在头脑内部有一个整体的框架,在这个大框架中做好内外、内部各构件之间的协调,以及设计成果与经济性之间的协调。

6参考文献

[1]林同炎,等.结构概念和体系[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

建筑结构概念设计范文第5篇

[关键词]概念设计 建筑结构设计 应用

中图分类号:TU2文献标识码: A

1.引言

设计是艺术创作与科学技术的结合体,是创作构思加科学计算合成的产物,是运行过程中设计构思组合所产生出的全新理念。在设计实践中,经常发现一些建筑师设计创新的意图强烈,但实现的设计方案严重脱离设计原则程度,存在功能或视觉效果不佳的问题,因此,建筑概念设计在其作用就很明显了。

文章从概念设计的概念与步骤入手,对概念设计在建筑结构中的应用、建筑结构设计中的结构措施以及概念设计在建筑结构设计中的意义进行了探讨。随着建筑产业的飞速发展,建筑结构设计也面临着更高的要求。在这一背景下,概念设计以其自身的特性而得到了广泛的应用。概念设计在手段、思想、方式以及理论知识等方法都为建筑结构提供了科学有效的技术平台。为此进行概念设计与结构措施在建筑结构中的应用研究具有极强的现实意义。

2.概念设计构思过程

概念设计是一种实现结构设计的多样化要求的手段,是建筑设计师基于设计经验、设计理论以及将要建设的项目工程的特点,对建筑结构的抗震结构以及总体布局进行规划,并在建筑工程结构设计的初期对设计方案进行概念性的分析估算与比对。这种设计方法具有定性准确、概念明确、便捷的优势,从而可以在实际应用中取得良好的经济效益。

将概念设计的过程可以分为:分析、综合以及评估三个不断向着满意阶段靠近的连续阶段。

首先,分析阶段主要是对问题进行全方位的了解,但是存在着分析数据不完整与不准确的特点,为此表现出一定的模糊性质。

然后,综合阶段是工程师将自己掌握的理论知识以及掌握的实际情况,利用自己的想象力以及创新意识实现工程设计规划。

最后,评估阶段是一个比较选择最优方案的过程,可以说是一个循环实施的过程,直到得到满意的方案为止。设计人员实施评估的过程中要借助于数据统计计算等工具,从而获得技术上以及经济上可行的方案。

3.概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1 建筑场地选择的思考

建筑场地的选择作为设计前首要考虑的因素,同时也是一个对于建筑设计起着决定性与基础性的因素。在进行建筑场地选择中一般要考虑到以下因素:防护距离、建筑退界、日照间距等。此外在建筑设计中还要充分的考虑抗震等因素,尽量避免在危险地段选址。实在不能避免的情况下可以在结合相应的抗震措施,在设计前进行抗震地点以及勘测进行分析。

3.2 选择建筑结构对于现场的参考

一旦建筑场地选定后就要根据建筑的地形特点以及建筑形式对建筑基础进行选择。一般使用到的基础包括桩基础、箱型基础等。其中桩基础主要适用于土质松软或者是负荷较大的多层结构中,在高层建筑中具有较广的应用。尤其是在天然的地基中这种桩基形式可以将载荷从上部传递到下部,从而保证了稳定性与可靠性。此外箱型基础具有优良的整体刚度,可以实现将载荷均匀的传递到下部结构,保证了结构的整体稳定性,避免或者减小基础的不均匀沉降,对于提升建筑的抗震性能具有极为重要的意义。

3.3 建筑主体结构选用

建筑结构的设计一般要遵循对称与合理的原则,从而有效地降低扭转力以及保持非结构构件保持稳定的工作状态以及降低材料的耗用。一般建筑结构的对称是通过抗侧力结构主体为对称,例如剪力墙结构布置。为了实现机构对称一般可以使用调整建筑物质心、结构侧心以及平面形心的距离,从而达到结构的对称性。

3.4 建筑结构的刚度选择

建筑结构的刚度作为建筑的一项重要指标,也是设计中一项极为重要的内容,为此需要在设计中对建筑的刚度进行合理的选择。建筑刚度的合理设计可以延长结构的基本自振周期,从而有效地降低地震带来的危害。同时合理的建筑刚都还可以减少建筑材料的消耗以及结构空间的占用率,从而有效地提升建筑平面的利用率,达到设计合理的效果。

4.建筑结构设计中协同工作必要性

4.1 协同工作可以提高材料利用率

通过协同工作不仅可以实现提升结构的稳定性,同时也可以提高材料的利用率。经验表明,材料的利用率越高,相应的结构的协同工作能力以及稳定性也就越高。尤其是在当今提倡节能、环保的背景下,建筑设计中要求使用最少的投入来获得最大的产出。例如对于常见的矩形截面受压构件,这种构件在实际使用中的利用率极低,这主要是由于两个原因:首先是梁的长度变化会引发梁弯矩的变化,其次是梁的中和轴附近的材料利用率低。于是对于等截面梁来讲这种受压构件的很多区段的利用率极低。在这种背景下,通过使用概念设计结构分析,对梁截面的应变梯度进行调整,从而使构件保持轴心受力,从而有效地提升了材料的利用率。经过不断地研究与发展,又出现了平面桁架结构,从而将许多无用的材料除去,不仅有效地实现了原有结构效果,同时也降低了材料自重以及成本。

4.2 结构体系中协同工作存在的保持性

在概念设计中的协同工作在建筑结构设计中得到了广泛的应用,协同工作要求结构内部的各个构件要处于相互协作以及共同工作的状态。这种协同效应就需要结构构件在承载力极限的条件下不仅可以保持共同工作,同时也需要它们具有共同的耐久性。此外建筑结构的上部与基础应该在受到载荷时保持着一个统一整体,共同承担载荷。在使用砖混结构的建筑中为了维持协同工作要通过构造柱以及圈梁将整个结构组合成统一整体进行受力,避免建筑结构单纯的依靠建筑结构自身刚度来承受载荷。随着高层建筑的增加,出现短柱的现象也越来越多。但是为了保持每个构件都可以达到较高的应力水平,在多层结构设计中要避免各层短柱的出现,以提升相同平面处承受载荷的能力,为此需要将同层的抗侧力结构处于相同或者相近的水平位移下。

5.概念设计在建筑结构应用的作用

首先,概念设计体现了设计的创新性,由于传统的设计方法需要通过设计师查找手册、计算机程序等进行循规蹈矩的方式进行,从而缺少设计风格以及创新性。而使用概念设计可以允许工程师在设计过程中根据自己的经验以及理论知识,同时结合概念设计的新方法以及新思路得出具有合理性以及一定创新性的设计。

然后,概念设计可以有效地提升工程师的设计能力,有概念设计允许工程师在遵循一定要求的条件下进行一定程度的发挥,从而可以有效地解决设计中存在的问题。同时通过概念设计中的正确理念与原则的指引,便于工程师从根源查找问题,从而使得计算计算结果更为准确,概念设计有效地弥补了计算机理论以及结构设计理论的不足。

最后,概念设计可以优化设计结果,采用概念设计方案可以在方案的对比中选择出更加优秀的设计方案,这种优选方案不仅体现了方案的可靠性与经济性,同时也有效地避免了设计后期出现的繁琐计算。

建筑结构概念设计范文第6篇

【关键词】概念设计;结构分析;刚度;力流;能量原理

一、前言

在结构工程领域,结构概念是工程师对结构性状和行为的理解和提炼;正确并深入掌握结构概念是设计、建造优秀结构的前提。例如,在方案设计阶段,对结构整体合理性的把握;在结构分析阶段,对计算模型合理性的计算结构的正确性的判断;在构造设计阶段,对各种构造措施的恰当处置等,都需要以结构概念为先导。可以说概念设计贯穿整个工程设计过程,既是设计的灵魂,也是整个建设过程的灵魂。

二、概念设计在结构分析中的应用

结构分析作为结构设计中最精华的部分,该阶段也最能体现概念设计的精髓。结构分析是分析结构在外荷载或作用下,其结构自身的内力、变形行为。因此,要做好结构分析,必须得把握好两方面的内容:一是外荷载或作用的合理确;二是结构自身内力、变形行为。

外荷载及作用作用于结构上,在结构内部是如何传递分配的是看不见摸不着的,但这种分配与传递确实实在在地存在着。在结构中,分散的荷载汇集到板上,通过板,荷载传递到梁上,再由梁汇集到墙柱上,墙柱将荷载传递到基础上,最后基础将荷载汇集到大地上。(见附图)

结构中的荷载在传递过程中,传力途径突然干扰或者遇到刚度突变,此时将产生应力集中区域,这些区域成为危险区。因而,结构设计中需遵循刚度均匀的原则,不至产生过大的突变,引起力流传递的突变。遵循力流的传递,对结构进行适当的梳理,以方便力流的畅通。在建筑结构中,力流主要有两方面,水平力流和竖向力流。竖向力流沿着板梁柱墙至基础地基传递,水平力流作用于结构楼层及侧面上,通过竖向构件的拉压作用传至基础地基。任何力流最后都传至地基上。力流在传递过程中,主要受结构内部因素刚度影响较大,根据结构力学原理,可知力流是按刚度来分配传递的,刚度是影响力流传递的主要因素。如竖向力流在传递过程中总是先至板,再至次梁,再至主梁,通过主梁再传至墙柱,而不是直接传至柱。是跟各构件的相对刚度有关的。由于次梁刚度较小于主梁刚度,(这里的刚度不是截面刚度,而是构件刚度。与截面大小、构件尺度及边界条件均有关系)因而,主梁一般起支撑次梁作用。

(1)转换结构。即上部的竖向构件在某层通过水平构件转换竖向力流,然后再传至旁位竖向构件。根据力流的分析过程可知,该种结构传力不通畅,在力流改变途径处,力流集中,形成危险区域,需要采取加强措施。对有转换层的高层建筑,希望是低位转换而不是高位转换,且要求转换层上下层的抗侧刚度有一定的连续性而不是突变的,因而规范规定底部1~ 2层大空间的剪力墙结构,其转换层上下层的剪切刚度比宜接近1,非抗震设计时的不应大于3,抗震设计时的剪切刚度比不宜大于2。厚板转换结构在转换层位置上下层其变形曲线也有突变。基于此原因,设计时一般不常用厚板式转换层的结构。

(2)框架-剪力墙结构体系。该结构由框架和剪力墙两种竖向构件组建而成,通过楼板连接使二者协同作用。因此在设计中应保证楼板能协调框架和剪力墙。楼板的协调作用是通过楼板水平放置的深梁来实现的。故规范规定“一、二级抗震墙的洞口连梁跨高比不宜大于5,且梁截面高度不宜小于400mm,”意即要求连梁的刚度不宜太小;在规范中,还规定了剪力墙之间距离的要求,这是楼板能起协同作用的保证。在水平力流下,由于楼板的协同,框架和剪力墙能协同工作。由于框架和剪力墙刚度的巨大差距,剪力墙对水平力流传递的贡献远大于框架部分。因此,常规框架剪力墙结构一般把剪力墙作为第一道防线,而框架部分仅作为次防线。这样剪力墙的要求需较高,而框架部分的要求则可适当降低。这也是结构概念设计中的重要思想之一,重点部分重点对待。

(3)楼板荷载的传递总是遵循向刚度大的部分传递。如果板两方向的尺度大致相等,则力流通过板面向四面传递,随着两方向尺度差距的拉大,荷载逐步加大向尺度小(即刚度大)的一方传递,当相比达到2时。则力流百分之九十四都通过短向传至边界了。再如双向梁体系,谁作为支撑梁的问题。在实际受力分析时发现,总是刚度大的梁作为刚度小的梁的支座。通过以上几个简单的工程实例发现,力流在结构中的传递总是喜好于向刚度大的构件传递。这也是在设计过程中引导力流的方向的措施。如实际工程中双向井字梁的布置,如果两方向尺度相差较大,而我们又希望荷载均匀传递至四周,则可以通过斜向布置梁,来达到荷载的均匀传递。这也是通过调整结构刚度来引导力流的措施。

三、抗震设计中的概念设计

结构刚度可以通过结构的变形间接反映,由能量原理知道,力与变形的积分就是功。由于变形分塑性和脆性之分,即变形量是不一样的。因而,各种变形能积累的能量是不一样的。而在结构抗震工程设计中,能量是一个很重要的概念。因为地震其本质就是一个能量释放的过程。仅利用结构的弹性性能抵抗强烈地震是不明智的。正确的做法是同时利用结构弹塑性阶段的性能,通过结构一定限度内的塑性变形来消耗地震输入结构的能量。

抗震设计就是要设计出能接受地震所赋予其能量而不至倒塌的结构。这就要求结构要具备一定的延性。规范中,用延性指标来表达。根据能量的原理知道,变形性能好(即延性好)的材料积累同样的能量需要的结构抗力就小,这也是规范规定各种材料的可靠度指标的标准。为了达到同样的安全度。延性差的材料其抗力承载力要求就高。这也是中外规范对结构延性构造要求不一致的原因之一,由于我国建筑结构的抗力设计值较国外发达国家低,为满足一定的地震安全要求,在设计中,可以通过各种各样的构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性。

四、概念设计在基础设计中的应用

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。竖向结构体系(柱、墙、井筒)将荷载集中于点,或分布成线形,但是作为最终职称结构的地基,提供的是一种分布的承载能力。如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的筏形基础。筏形基础有扩大地基接触面的优点,但与独立基础相比,它的造价通常要高的多,因此只在必要时才使用。不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载能力。因此,分散的程度与地基的承载力成反比。

在有些情况下,柱子可以直接职称在下面的方形基础上,墙则职称在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传递给地基。这些单独的基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱,或者建筑物比较高(如在10层或20层以上,并产生很大的倾覆力)的情况下,才需要采用筏形基础。多数建筑物的竖向结构,墙、柱及井筒都可以用各自的基础分别支撑在地基上。中等地基调教可以要求增设拱式或预应力梁式的基础链结构件。这样可以比独立基础更均匀的分布荷载。因为它们不需要通过受弯偏斜来传播荷载。

结束语

把握概念设计是做好工程设计的关键。本文从建筑物承受外荷载着手,分析了荷载的传递,刚度的影响到能量理论的运用做了简单的探究。通过分析可知,荷载是外部因素,刚度是内部因素,而能量原理是本质。抓住影响结构的主要因素,正确恰当运用概念设计,才能成为一名合格的设计师。参考文献

[1]张元坤,李盛勇.刚度理论在结构设计中的作用和体现[J].建筑结构.2003,33(02);6-10.

[2] 林同炎,S?D?斯多台斯伯利.混结构概念和体系[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

建筑结构概念设计范文第7篇

关键词:概念设计;结构概念;应用

Abstract: the development of architectural design greatly attracted many design concept, along with the increase of the scale of the project, technology is more and more complex, more uncertainty factors, and the engineering design requirements of more and more is also high, the introduction of the concept design satisfy these requirements, it not only played a designer's innovation ability and, in some special design conditions of a huge advantage. This paper is the application of the conceptual design is analyzed and studied.

Keywords: concept design; Design concept; application

中图分类号: TB482.2 文献标识码:A 文章编号:

随着现代化建设和经济建设的不断高速发展,生活水平和质量的提高,人们对建筑结构的设计要求越来越高。现阶段的设计理念发展十分迅猛,五花八门,各呈异彩,每种理念都有其在特定范围的明显优势,结构概念设计就是这种环境下应运而生的。首先结构设计是建立在经济、安全、美观、适用、便于施工的建筑结构设计的原则上,结构设计不能损坏建筑设计,同时建筑设计业必须在结构设计的能力范围之内,结构概念设计的提出在满足这些结构设计的基本要求外,很大程度上丰富了设计理念,并以其独特的形式特点受到越来越多的设计师及学者的亲睐和推广。

所谓的结构概念设计是指不经过数学计算,依据整体结构体系与分系统之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度出发,来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。这就要求工程师在进行方案设计时,对要设计的建筑结构进行具体的整体环境分析,包括风力温度对场地影响、场地的土地结构特征等,加上对建筑设计的基本概念的深度理解,在考虑承载力、刚度、等得基础上,运用合理的思维方式和思想方法进行整个总体系和分体系的结构设计。通过这种方法得到的方案往往具有较清晰正确的概念和定性,减少了在后期设计阶段出现的一些繁琐的数据计算,具有一定的经济可靠性,同时运用概念性的估算方法,可以迅速有效的在建筑设计阶段进行结构体系的完整构思,选择方式多样,便于计算。

概念设计的重要性和应用意义

现在在进行许多结构设计时,往往存在许多不可计算性的结构设计,比如内应力的计算是根据弹性理论方法进行的,而截面的设计确实根据塑性理论方法进行的,这两者的矛盾就使得在计算时不管采用哪一种方法都会造成另一种实际状态的偏差,这是概念结构设计显得十分重要,它是从结构设计的整体出发,综合考虑,所以能够较为客观的、真真实的反应构架的各方面性能。在设计初步阶段,许多地方是不能通过计算机演算得来的,这就要求设计师综合运用结构概念,并根据经验灵活的运用达到设计要求。

概念设计的依据和原则

概念设计的是根据结构设计的基本理论实践知识作为行为指导的,离开理论知识,概念设计就会出现无标准或者变成纯粹的个人主观设计。同时概念设计需要凭借先进的设计方法和设计工具,从各个方面考虑方案的可实施性和合理性,要与理论基础相结合,并且使总体系和各个分体系遵守的原则相融合。

结构概念设计一般遵循三个原则:

合理选择结构方案原则

最终实施的设计方案必须满足经济安全合理的设计原则,概念设计所得的方案可能会有很多种变化,但是选择其中最切实可行最经济合理的方案是概念设计的一大原则和难点。在考虑方案的可行性时要多方面的综合分析对比,包括对工程的地理环境、材料质量等都应当做出中和评估,并与各个环节的专业人员相互协调最终确定结构设计方案。

精选结构简图原则

结构概念设计要建立在结构设计的理论上,其估算方法是通过计算工程简图的方法进行分析的。选择恰当的工程简图是将结构概念设计准确安全的重要条件,选择不适当的简图会造成概念设计时的片面依据,而出现结构的设计失误,出现工程质量问题。所以工程简图的误差必须控制在允许误差的范围之内,并且在选择简图时要严格审核分析。

准确分析计算结果原则

现在市面上使用的设计计算软件种类繁多,且每种软件的计算结果也不相同,就加大了设计计算时的难度,设计师应当根据设计的具体要求结合不同软件的程序设计原理和技术条件慎重选择,使用最合适的软件,精准计算结果。

概念设计的要求和方法

除了第二点的基本原则外,概念设计中一般还有其他要求。

1.选择合适的基础方案。综合考虑工程地段的地质条件,建筑顶部的结构类型和可能受到的风力、地震力等水平或其他荷载作用,分析选择合适的经济的基础方案。在地基的设计方案中,要最大程度上发挥因地制宜的特点,要进行详细的地址勘察,也可参考地段所在地区的其他临近建筑物相关资料,一般来说统一结构单元采用相同的结构类型。

2.采用合适的建筑结构布局。建筑物的力学性能尤其是动力性能取决于整个建筑物的建筑结构布局。实践经验表明,规整、简单、对称的房屋建筑布局同比的抗震能力强,而且这样的布局设计简单,容易计算,并能够准确把握其抗震反应,通过对地震作用的传递途经分析,能更好的采取抗震防护手段和进行具体的细致的布局处理。

3.确保建筑结构的整体性。在概念设计时,保证结构的连续性是对整个构件的抗震性能概念设计的重要部分。

概念设计的应用范围

建筑结构设计中,对于水平荷载、水平侧移、结构延性及连续性上可以应用概念设计的方法进行更科学、有效的设计。

水平荷载是建筑结构设计中所考虑的决定性因素,有风力和地震力两方面。在水平均匀荷载的作用下,垂直平面的结构构件的弯矩和设计建筑的总高度为二次平方关系,所以在进行建筑结构设计师,为了确保使风的荷载能够畅通的通过建筑的表面,即受水平荷载作用的限制,建筑总高度和建筑平面的形体形状的设计就可以通过概念设计的应用,减少此步骤的繁琐计算,当然,结构设计的计算也不能轻视,它能够保证单个构件以致整体结构的安全。

水平侧移是指在水平荷载的作用下建筑各个高度层都会发生不同程度的水平侧移,例如,在风力的作用下,建筑结构的顶部的侧移量和建筑物高度的四次方成正比关系;当受到地震力的作用时,这种侧移会更加明显,当侧移量超过一定范围后,会引起顶部结构的失稳甚至倒塌,或者因为水平侧移的作用,建筑结构会出现不同程度的破坏或裂纹等,影响建筑结构的耐久性和正常使用。

结构的延性是指当结构构件受到力的作用时,构件发生屈服变形,由于构件的塑性变形存在,作用力产生的效果会通过构件的塑性变形而被缓解,不至于出现建筑构件的倒塌,这种的能力。而构件的连续性是指当构件的连接处的受力方向突然改变时,会使应力突然集中,而构件的延续性能够减小这种内应力,是应力均匀分布,不至于太集中,从而降低材料因为应力集中而出现材料耗损,进而更好的发挥材料本身的性能。

总结

随着时代的进步和发展,先进科学技术在结构设计中的应用推广,结构概念设计必将得到大幅度的应用和广泛接受,现阶段限制其发展的一部分原因是因为工程师自身对其理论基础掌握的程度不深,另外是结构概念设计需要丰富的工程设计经验。并且,设计师自己对整个工程整体结构的理解和分析判断,对整个结构概念设计的整体系统有着很大的影响,这对设计者本身的要求有很大程度上的要求,只有不断的汲取先进的设计理念和学习相关科学知识,锻炼创造创新能力,才能提高结构概念设计的整体水平。

参考文献:

[1]包乐琪,郭玉霞,陈旭坤.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富导报.2011(14)

建筑结构概念设计范文第8篇

关键词:建筑结构设计;结构概念;应用

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济水平的发展,人们对于建筑的安全性、环保性以及舒适性等方面也有了更高的要求。因此将结构概念应用于新时代的建筑设计工作当中已经成为了建筑行业的重要趋势。深入研究结构概念在建筑结构设计中的应用,将更好的推动建筑设计工作的发展。

一、 结构概念应用于建筑结构设计当中的意义

(一)具有更全面、更立体、更精准的先进意义。

1. 在目前普遍采用的概率极限状态理论前,我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算等阶段。现行的GBJ68-84《建筑结构设计统一标准》则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则。概率理论虽具有一定的先进性,但也有一定的局限性,比如在运算过程只能视作近似概率法,带有一定的局限性。并且要准确估计建筑物的真正承载力光凭极限状态设计是很难做到的[1]。

2. 结构概念设计是指不经复杂的数值计算,从整体角度来确定建筑结构的总体布置和结构措施,其主要依据为整体结构体系和结构子体系之间的力学关系,相对刚度关系,结构破坏机理,实验现象和工程经验所获得的结构设计原则和设计思想,。高质量的设计工作要求我们着眼在具体空间结构体系整体研究上。一个结构工程师只有根据专业理论知识和工程实践经验,结合简单估算对一个结构工程进行整体优化同时,应把结构概念应用到实际建筑结构设计工作中去,这要求对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识[2]。

(二)对建筑的抗震能力起到关键作用。

为了保证准确性,在进行结构分析时必须充分考虑结构的空间作用、结构材料的非弹性性质和时效、阻尼变化等多种因素。因此,工程抗震问题必须立足于结构概念,而不是完全依赖计算设计来解决,通过结构概念的应用,可以避免结构出现敏感的薄弱部位,使整体建筑结构发挥减震的关键作用。在隔震设计中,灵活运用悬吊隔震可以很好地降低水平地震作用,极大程度上减轻震害。

(三)掌握和运用结构概念的设计方法,是提高设计水平的一种有效途径。

二、建筑结构设计中的结构概念应用

(一)拓宽设计思路的应用。

结构工程师对计算工作准确性往往缺少清醒的认识,过分相信控制解,忽略更为重要的概 念设计方法。传统的结构计算理论的研究和结构设计存在很大的缺陷,过分关注如何提高结构抗力R,容易导致因混凝土使用等级增高、配筋量增大,产生的高额造价。结构工程师在工程建设过程中往往只注意到不超过最大配筋率,造成胖柱、肥梁、深基础等一系列问题。

比如抗震设计,传统的方法先是根据初定的尺寸、混凝土等级算出结构刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。这样将会增加结构的刚度,反而使地震作用效应增强。

因此可考虑将结构概念应用在抗震设计中,降低作用效应S。结构耗能减震技术是在结构物某些部位(如支撑、剪力墙、连接缝戒连接件)设置耗能(阻尼)装置(戒元件),通过该装置产生摩擦,弯曲(戒剪切、扭转)弹塑性(戒粘弹性)滞回变形来耗散戒吸收地震输入结构的能量,以减小主体结构的地震反应,从而避免结构产生破坏戒倒塌,达到减震控制的目的。60%的地震作用效应可通过合理设计降低,有效提高屋内物品的安全性[3]。

不是一味的加强建筑的坚固度,而是以科学的建筑建构减小地震的作用效应S,这样可以起到事半功倍的作用。事实证明合理应用结构概念,就能拓宽思路,

(二)在建筑抗震结构设计中的应用。

通过在设计中应用结构概念,从宏观上控制结构的抗震性能,保证建筑具有足够的抗震能力应充分考虑以下环节:

1. 基础是整个房屋、建筑物的组成部份和基本承重结构。它将房屋的全部荷载与基础自重均匀地传达给地基。所以基础工程必须具有足够的抗震性能。根据地基的地质、水文、冰冻等条件;上部结构材料及施工等因素,采取不同的基础砌筑。

2. 重视建筑物结构的设计,在进行建筑结构抗震能力测试时,应尽可能充分发挥构件的延性,实现结构整体足够的延性和变形能力,从而有效降低地震的作用,提高建筑结构的抗震能力。

3. 避免不合理设置导致对主体结构的不利影响,强调结构空间整体性,重视对非结构构件的处理,充分利用其对主体结构的有利影响。

4.保证建筑材料的优质性,抗震性能的高低主要取决于建材质量的好坏,包括钢材的抗拉强度、构造柱、芯柱、圈梁等各类构件要求的不同,都会影响房屋的抗震性[5]。

三、结构概念在建筑结构设计中应用原则

(一)合理选择结构方案的原则。

只有一个合理的结构形势和结构体系才能造就一个成功的设计,同一结构单元不宜混用不同的结构体系,结构体系应力求平面和竖向规则,做到受力明确,传力简捷。因此,选择构型之前必须综合分析工程的设计规则、地理环境、材料供应及施工条件等情况,并与其他专业相互协调,最终确定结构方案。

(二)精选计算简图的原则。

结构简图是结构计算的基础,选用不当的计算简图很可能会导致结构事故的发生,因此必须通过分析结构简图采取恰当的结构计算,选择合适的计算简图。另外,计算简图通过相应的构造措施来保证。实际结构允许与设计简图有偏差,但应在误差允许的范围内。

(三)正确分析计算结果的原则。

正确分析计算结果必须通过一定的建筑结构设计软件,目前市场上有关软件种类繁多,而不同的设计软件所计算出的结果也不尽相同,选择合适的设计软件,还应对计算结果认真分析,慎重校核,做出合理判断,这就要求设计师对程序的设计原理及技术条件有广泛的了解。

(四)结构构件设计的原则。

各种结构构件都应进行必要的抗弯、抗剪、抗扭等计算,并采取相应的构造措施。保证构件延性的同时对框架做到“强柱弱梁、强剪弱弯、强节电弱杆件”。

强柱弱梁:使梁端的塑性铰先出、多出,尽量减少或推迟柱端塑性铰的出现。适当增加柱的配筋可以达到上述目的。强剪弱弯:在进行抗震设计中,剪力是通过弯距计算得出的。该原则的目的是防止梁、柱子在弯曲屈服之前出现剪切破坏。适当增加抵抗剪切力的钢筋可以达到上述目的。强节点弱构件:增大节点核心区的组合剪力设计值进行计算。

(五)精选基础方案的原则。

为了确保结构安全和降低工程造价,必须选择合适的基础方案。这就要求设计师根据精确的地质资料来决定。包括工程地质和水文地质条件、建筑体型、有无地下室、上部结构类型和荷载大小等因素,据此做出综合分析,选择经济合理的基础方案,最大限度的发挥地基的潜力。

(六)特殊工程领域应用结构概念的必须性原则。

对特殊工程领域的工程设计,目前我国尚无成熟的规范可遵循,例如风力发电工程,这就需要设计者应用结构概念设计的方法,对一些很难准确计算的因素,可通过结构概念性的分析,采取相应的结构措施来解决。采取理论和实际相结合的方式,分析结构的受力、变形和振动情况,做出合理的结构设计方案。

四、结语

随着工程项目规模的增大,技术越来越复杂,不确定性因素增多,对工程设计的要求也越来越高,运用结构概念设计的思想使得建筑结构设计更加安全、可靠、经济。结构工程师作为结构设计革命的推动者和执行者,必须提高自身的创新能力,真正做到将结构设计广泛运用于建筑设计中。

参考文献:

[1] 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]. 河北省中小企业服务中心,2009( 4) .

[2] 袁明.浅谈结构概念设计[J].江西省建材科研设计院, 2008( 2).

[3]包乐琪,郭玉霞,陈旭坤.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富导报.2011(14)

[4]周莹辉.浅谈建筑结构设计中概念设计与结构措施[J].商品与质量.2011(6)

建筑结构概念设计范文第9篇

[关键词]概念设计;建筑结构设计;应用分析

现代社会,人们的生活水平在不断提高,对于生活质量有了更高的要求,建筑设计的质量直接影响到人们的生命财产安全问题。近年来,建筑结构设计问题逐渐引起人们的关注和讨论,建筑设计结构的合理性对于人们的生命健康有重要影响。

1概念设计分析

概念设计是建立在历史经验、基础理论和教育基础上,概念设计符合现论的设计思想理念。比如抗震概念设计及其抗震构造措施,它建立在以往的建筑调查、分析、总结归纳得出的自然规律上,概念设计在现代建筑结构设计中十分重要。概念设计同时也是一种创造性思维逻辑,是建筑设计上的创新和改革,也是人类对于未来产品的一种设计理念和设计思想。概念通常来说是人类对于某个具体事物的发展规律和发展过程形成的一种创新性思维结论,设计概念是设计师根据建筑结构设想的一些概念分析原理,将一些创新性概念进行归纳总结。在设计前期阶段,设计师必须对将要进行设计的方案进行了解和调查,然后做出可行性报告分析。再根据客户的具体想法和要求做出建筑设计的具体方案。设计师需要对整个建筑方案的特点和内容充分了解,明确整个建筑方案的建筑目的、文化特征、建筑内涵以及设计师的设计理念和想法,才可以在概念设计的基础上进行具体的构思和设计。

2概念设计在建筑结构设计中的应用

2.1概念设计在建筑结构设计中的重要性分析

概念设计是建筑结构设计的重要环节,同时也是不可缺少的一部分。概念设计是将设计师的理论基础与实践经验相结合,是现代社会的一种新的设计理念和想法。对于建筑行业来说,概念设计是一项创新和改革,可以给设计师带来不同的灵感和想法。概念设计在一定程度上提高了建筑结构设计的整体水平。首先,概念设计改变了以往计算机设计中出现的误差,在建筑结构设计中,利用计算机进行设计存在一定的局限性。在近年来,计算机设计方案逐渐出现在建设结构设计中,利用计算机技术进行建筑方案的结构设计,在方案的初步设计理念上会存在一定的误差,影响后期的施工和判断。由于计算机设计方案的误差会导致施工过程中出现失误,概念结构设计很好的解决了计算机设计中出现误差这一现象。在建筑结构设计中利用概念设计理论,可以明确建筑中的具体结构和建筑目的,根据实际情况选择最佳方案进行实施。减少建筑中的失误,改善了计算机设计方案中存在的误差。作为一个建筑结构设计师必须掌握概念设计的基本理念,概念设计可以为设计师带来新的灵感,在建筑结构设计中还可以避免出现概念混乱、思维错误等基本问题。概念设计可以使建筑结构设计更加具有科学性,概念设计是一种新的设计理念和想法,将概念设计应用到建筑结构设计中去,可以使整体的建筑结构更加具有创造性。

2.2概念设计在建筑结构设计中的具体应用

概念设计在建筑结构设计中包括很多方面,比如建筑设计中的抗震设计、建筑结构设计中的方案选择问题以及具体设计分析方案等。概念设计在建筑结构的抗震设计中是通过专业人员计算出的地震力以及建筑结构的配比情况进行计算的,在抗震设计中,配筋数量越多会导致抗震程度越强,整体建筑结构也就会越稳定。所以,为了增强建筑结构的整体抗震程度,可以在材料配比中增加钢筋的数量,可以增加建筑结构的稳定性。概念结构不同于以往的建筑思想和建筑理论,概念设计作为一种新的设计理念,可以扩展设计师的设计思路,改变原本的设计模式,将概念设计应用到建筑结构设计中去,提高了建筑结构的抗震性能。在方案选择上,应用概念设计理论进行改革和设计,对于建筑行业来说是一项创新。在调查中发现,相对于传统的设计理论,将概念设计应用到建筑结构设计中去,符合现代人的基本要求,可以更好的满足客户的需求。

3结语

随着社会的进步,人们生活水平的提高,概念设计被越来越多的客户所接受。概念设计是一种新的设计理念,可以为设计师带来不同的灵感,扩展设计师的设计思路,符合现代人的需求。将概念设计应用到建筑设计中去,可以使整体建筑设计更加具有创造性,改变了原本的设计理念和设计模式,增加了建筑结构的稳定性。概念设计对于建筑结构设计具有重要意义。

参考文献:

[1]徐月儿.浅析概念设计在建筑结构优化设计中的应用[J].价值工程,2015,(06):104-105.

[2]汤兰.试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用,2014,(29):229.

建筑结构概念设计范文第10篇

【关键词】概念设计;建筑结构;优化设计

随着我国国民经济的不断发展,房屋建筑行业也随之发展起来。特别是在城市化建设发展下,我国建筑行业日趋兴旺。在现代城市化建筑工程中,施工设计、工程设计以及施工建筑原材料是整个建筑施工中重要的构成因素。建筑结构是否合理、美观都会对整个施工建筑实用性、安全性以及经济性将会带来一定影响。工程建筑概念设计的提出是工程设计人员凭借自身专业知识以及丰富社会实践经验提出的建筑设计方案。因此概念设计出的建筑物和周边的环境以及整个社会文化内涵更加融合。

一、概念设计概述

工程结构设计一师在工程建筑中运用概念设计进一步完成整体工程施工建筑的整体方案。在整个工程过程中,工程设计师积极调动自身专业知识以及实践经验对整个建筑结构布置、构件、选型以及细节进行详细的计算和分析。并对设计过程中出现的问题,结合建筑知识、力学知识以及自身的社会实践经验进行全方面的考虑,并得出可行性和有效解决问题的方案,最后得出一个符合实际和具有创新性!而看操作性的建筑设计。

随着现代化城市的建设和发展,人们的思维和理念越来越开阔,对建筑物结要求越来越高,已经不在是具有实用性,还要求具有一定的美观性"所以,在建筑施工企业为了更好的适应当今社会潮流需求,不断重视概念性设计,工程设计师不断接纳和采取这样的设计思维,因此概念设计被不断应用于建筑结构优化设计中。由于概念设计对工程设计师的要求很高,所以建筑设计师一定要具备较强的建筑方面知识以及过硬的专业知识的能力,特别是较强的力学原理架构知识,这样才会使建筑工程设计方案具有一定的可行性,确保建筑施工工程的安全。

二、概念设计在建筑结构优化设计中应用

(一)概念设计要遵守工程结构规律

建筑建筑结构中广泛的应用概念设计,一定要遵循建筑施工结构的顾虑,要充分的做好实用化和合理化。第一,建筑施工结构外形,套具备一定的规则性和对称性,刚度分布和质量分布要均匀,不要在局部位置出现过大刚性,或者是质量上出现不均匀的分布现象,否则将会造成房屋建筑物出现倒塌状况;第二,建筑物布局和结构是否合理,是否具有一定程度的抗震性,这些因素都是工程设计师进行概念设计必须要涉及和考虑的问题。建筑结构对称、简单、规则性,容易实现抗震的作用,但是在一定程度上不能够满足创新性的需求,立体、多面、错层以及凹凸的建筑结构创新性和艺术性较强,容易达到人们对建筑结构美观性的需求,但是美观性好的建筑缺乏一定的抗震能力。

(二)优选合理建筑结构施工设计方案

概念设计工程施工放那在实际建筑工程施工应用中要达到实用性、合理性以及经济性的目的,同时这还是概念设计的主要目标。所以,如何选择具有一定科学性、可行性的建筑结构形式和建筑结构体系在建筑工程施工设计方案中显得尤为重要。总体而言,施工结构设计方案中展现的抗震系统和建筑结构体系的整体布置等方面的进行详细的分析,同一个建筑结构单元中通常不要用其他结构的体系,并做到纵向和平面上具有一定的规则性。针对建筑结构施工条件、施工特点以及工程施工原材料供应等方面,工程设计师要进行综合、系统、全方面分析和研究,采用多种方案进行对比,最后做出合理有效建筑结构施工设计方案。

(三)概念设计中抗震能力设计

建筑施工工程抗震能力设计直接关系当人们生命安全和财产安全,所以建筑工程中抗震设计尤为重要,同时备受人们的重视和关注。但是由于建筑物整体结构设计会涉及到一些实际问题,例如土质、地势、周围环境以及气候等因素影响,因此在建筑工程中抗震设计复杂且因素较多。所以,大多数建筑结构中抗震设计并不是由计算机设计出来的,而是由工程设计师概念设计出来的。例如底部设置加强区这样的问题,不管是建筑工程构造钢筋配率要求问题还是边缘构建问题,都是要建筑工程设计师利用概念设计解决问题,工程设计师通过概念设计,补充计算机抗震设计模拟计算的不足之处,才能够最终确保建筑工程施工中抗震设计的安全性和合理性。建筑结构优化设计中抗震能力还涉及结构构件问题,只要建筑构件完好,建筑工程中抗震能力才会充分的发挥和进一步提高。所以,工程设计师在建筑物抗震结构设计的过程中,要利用概念设计进一步保证工程施工设计中每一种建筑构件的强度和刚度在一定程度中满足工程实际的抗震需求,确保建筑构件和构件之间紧密联系,保证工程施工安全。此外,由于当前我国工程施工建筑结构大多数采用的是多次超静定建筑结构,因此在工程施工优化设计中建筑物的抗震设计还需要进行几道抗震防线,防止在发生地震中建筑物由于构件容易发生破坏或者是扭曲现象进而降低了建筑物抗震的能力。

三、概念设计在建筑结构优化设计中应用的意义

(一)拓宽建筑结构设计思路

传统的建筑结构设计主要研究的是如何提高建筑结构抗力性,造成钢筋棍凝土等不断增高,配筋量不断变大,工程造价提高。我们以建筑抗震设计为实例,通常是按照初定硅等级和尺寸计算出建筑结构的刚度,并由建筑结构刚度计算出抗震力,最后进行钢筋配筋。合理的概念设计可以降低地震作用的效应,并在这样的情况下提高房屋建筑工程质量和安全性。概念设计被广泛应用在建筑结构优化设计中,被工程设计师接纳和采用,并在建筑结构优化设计中发挥着至关重要的作用。

(二)概念设计在建筑结构优化设计中具有实践意义

概念设计广泛应用,通常蕴含了所有的工程建筑结构设计中。在不确定的受力状况和因素中变化比较大的高层建筑设计、抗震设计以及基础实施设计中,概念设计应用突出和重要。

1、由于现行的建筑结构理论性设计和计算机设计存在着一定的不可计算性和缺点。为了进一步弥补计算理论的不足之处,或者是实现实际施工操作过程中建筑结构构件的设计,需要概念设计来满足建筑建筑结构的优化设计目的;

2、在工程施工方案设计阶段,初步实际不能依靠计算机来实现,这就需要工程设计师通过了解和掌握概念设计,优选造价低!效果好的设计方案"概念设计施工人员通常会片面的理解,认为主要是用在一些较大的原则上,例如结构布置、确定结构方案等。在实际工程施工设计中任何一个施工都离不开科学概念设计作为指导方向。

3、建筑结构设计的整体方案,建筑工程设计师要联系紧密,互相合作与探讨。经过相互之间的学识和经验的探讨,得出最优的设计方案。例如建筑物的抗震设计,这个问题在建筑工程中是比较复杂的,它需要考虑建筑物的多方面因素。

四、结语

综上所述,概念设计在建筑结构中占据着重要的作用,不仅是建筑结构设计中工程师设计的理念,还是衡量工程结构设计师专业技术水平的标准。本篇文章阐述概念设计在建筑结构优化设计中应用问题,提供参考。

参考文献:

[1]胡丽荣.概念设计在建筑结构设计中的应用意义[J].黑龙江科技信息,2010年27期.

[2]徐萍,叶明峰.杭震概念设计在建筑结构设计中的应用[J]..江苏建材,2011年02期.

[3]杨镇峰.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].山西建筑,2010年24期.

建筑结构概念设计范文第11篇

关键词:概念设计建筑结构

引言

随着社会经济的发展和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。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力是相当必要的,因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。

1概念设计的理念分析

概念设计的理念是一种设计思维方式的改进,概念的含义就是用笼统而科学的思维方式来确定一些设计上的难点,一般是不需要进行精确计算的设计问题。因为这种问题在设计中很难给出确定的答案,尤其是在抗震设计中,按照整体结构体系和分体结构之间的力学关系,来解释地震所造成的对建筑物的损害。这种损害很难用精确的数据来衡量,因为地震本身所产生的破坏力就是一个不确定的数值,一味地提高建筑物的刚性是不恰当的。因此从抗震的角度看,利用宏观的概念性估算的设计思维更加符合抗震的需求。这就是概念设计理念的基本内涵。

概念设计是一种先进的设计思维的体现,结构工程师可以利用其完成对特定建筑空间的设计并形成总体结构方案,同时将构件与结构、结构与结构之间的关系看得更加透彻清晰。在不借助计算机的情况下,通过简单计算就能正确定性,帮助建筑师选择最佳的设计方案,优化结构并降低成本。

概念设计的理念优势还在于对它可以弥补一些结构设计理论和计算理论中存在的一些缺陷和不可预见性。如:对混凝土结构的设计。内力计算公式基于弹性理论,而截面积的计算是建立在塑性理论的基础上,这两种方法从根本上看是矛盾的,因此计算的结果跟实际情况是有差距的,用概念设计的思路可以弥补这类计算的漏洞。

概念设计也是施工图设计阶段判断计算机计算结果可靠与否的主要依据。例如:结构模型的简化与实际情况不符,程序的计算假定与实际情况不符,输入数据的错误、参数选择的错误等,都会影响最终的计算结果,这时就要运用概念设计对计算结果加以判断和甄别。

2抗震概念设计

2.1传统设计思维对建筑抗震的影响

传统结构设计的计算理论为建筑设计提供的是结构设计中对结构抗力的研究和计算。这种传统的设计思维使得结构工程师过度注重细节。而不是整体结构形式。抗震设计中传统的设计思路不能完全适用于结构设计,完全的照本宣科只能让结构趋向不合理。

2.2抗震概念设计

在抗震设计中,概念设计的应用已经成为设计者关注的设计理念。建筑抗震概念设计是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,是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛的内容,选择对抗震有利的结构方案和布置。采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性结构构件,分析结构薄弱部位,并采取相应的措施,避免薄弱层过早破坏,防止局部破坏引起连锁效应,避免设计静定结构,采取二道防线措施等。应该说,从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。

3概念设计的应用分析

3.1概念设计应重视结构规律

在建筑的概念设计中应当对建筑的体型设计进行合理的概念化修正,力求简单、规则、对称、在质量和刚度上分布应当均匀,避免局部刚性过大。建筑和结构的布局是否对抗震有利是概念设计中首先要思考的问题。简单对称的建筑在地震中的实际反映和应力分析都是容易做到的,且容易达到一致。凹凸的立面和错层设计虽然可以达到很好的艺术效果。但是在地震时却会产生复杂的地震效应。很难实现抗震的最佳效果。

3.2概念设计在结构体系上的应用

任何建筑结构都是由水平构件和竖向构件组成的空间结构,竖向荷载由水平构件承担并传递给竖向构件。最后传递给基础。水平荷载由水平构件和竖向构件共同组成抗侧力体系承担并传递给基础。不同的竖向构件组成不同的抗侧力体系,常见的抗侧力体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒、筒中筒、束筒等以及这些抗侧力体系的组合。抗侧力体系是结构是否安全、合理、经济的关键。概念设计在结构体系上的应用就是依据建筑物的抗震等级和建筑物的高度选择合适的抗侧力体系并合理布置,通过概念近似手算来确定结构设计方案的可行性及主要构件的基本尺寸。延性是建筑结构一个很重要的特性。建筑结构的承载力和延性是一对矛盾,概念设计就是要选择合适的结构体系并合理布置,使结构的承载力和延性相协调。地震中的扭转对结构的危害很大,刚度大的抗侧力构件沿结构布置有利于结构抵抗扭转。

3.3概念设计在结构构件上的应用

抗震的实现还要有构件的支持,因此在抗震结构中各种构件都应当具备合理的强度和刚度,并且形成可靠性连接。建筑结构是一个多次超静定结构。抗震结构应设置多道抗震防线,在地震作用下允许部分构件先屈服或破坏,剩余的结构依然能形成独立的结构,可以承受竖向荷载和地震力,这是结构抗震耗能的一种措施。合理预见并控制结构先屈服或破坏的部位,适当处理构件强弱关系。使结构形成多道抗震防线,是结构概念设计的重要内容。

概念设计中应避免非结构构件的设置不合理,从而影响到整个结构的受力情况,导致抗震效果的下降。所以在设计中可以采用如下方法:做好细部构造的设计,防止非结构构件直接进入到抗震体系:防止非结构构件在地震的作用下出现平面性的损毁;避免非结构性构件的连续损毁。

4概念设计的新发展

目前在抗震设计中创新了很多新措施。如隔振和消能的设计思路等。隔振和消能就是利用某些科学的结构或者方法减小地震对建筑物的影响,隔振的基本法就是利用一些柔性结构消除地震对建筑地震力,如增设钢板橡胶隔振垫,增加消能支撑、阻尼器、顶部增加反摆等,都可以有效地提供附加阻尼作用,消耗一部分地震能量,降低加速度,以此减少建筑的“摆动”,降低地震波的破坏作用。

5结语

总之,概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想,这就要求我们需要不断的学习和提高,为结构设计的发展作出应有的贡献。概念设计中最重要的是分析、预见、控制结构的耗能和薄弱部位,找到能支持结构不倒塌的关键部分。

参考文献

建筑结构概念设计范文第12篇

关键词:建筑结构设计;概念设计;抗震设计;应用

Abstract: in the "5 years plan of 12th" stage of development since, our country building business got certain improvement and ascension. But with the advanced world level there were differences of need to our efforts. In view of conceptual design in the construction engineering quality of the importance, the author in this paper named for the building of conceptual design in the structural design of the application according to the ". First is the structure design of the concept design summarized; Secondly analyses the architecture in the structural design of the overall program concept design; Again the building according to the conceptual design in the structural design of the application; The last of the full text summarizes briefly. With partners to exchange, and constantly improve building structural design level, and improve the quality of structure design, so as to ensure that the whole construction engineering quality standards.

Keywords: building structure design; The conceptual design; Seismic design; application

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

在现代建筑工程中,关系建筑工程质量的主要因素就是设计和施工方面的因素。而在建筑工程设计中结构设计极为重要,对整个建筑工程的安全性、经济适用性有着直接的关系。因而作为结构设计人员,必须具有较强的概念设计能力,才能更好的确保建筑结构设计质量。基于此,笔者结合自身实际,谈谈建筑结构设计中概念设计的应用。

一、概述建筑结构设计中的概念设计

建筑结构设计中的概念设计,就是建筑结构设计师分别在建筑结构的选型与布置、分析与计算以及截面设计与细部的处理的各项设计工作中,真多出现的问题,结合建筑结构在多种状态下呈现的规律和自身的实践经验,全面充分考虑多方面的因素,从而得出合理有效的问题分析与处理能力,最终确保所设计的结构方案的经济合理性。概念设计作为建筑结构设计师创新设计的根本前提,其所具有的思想已被广大的建筑结构设计工程师接受和吸纳,并将其在现代建筑结构设计的应用变得日趋广泛。因而在建筑结构设计中引入概念设计不仅是时展的需要,也是提高建筑结构设计人员技术素质水平的重要体现。

二、建筑结构设计中整体方案的概念设计

作为现代建筑结构设计灵魂与核心概念设计,因而必须将其贯穿于整个建筑结构设计全程。在建筑结构设计中,建筑结构设计工程师能否合理高效的应用概念设计,不仅是体现自身技术水平的最佳途径,也是所设计的结构能否满足建筑需求的关键所在,进而关系这能否以最快的方式传递荷载到基础和地基之中,最终决定着能否创造安全和谐的工作与生活环境以及成本的节约与否等。因而在建筑结构整体方案设计中必须融入概念设计,并从以下几个方面做好结构设计的控制与管理工作。

一是建筑整体方案设计过程中,结构设计工程师与建筑师之间应紧密合作,经过探索和比较,在确保满足建筑要求的原则下,寻求最佳的结构设计方案。比如在结构设计过程中,抗震设计最为重要,这就需要结构设计工程师与建筑师之间合作的紧密性,全面考虑建筑物的平面与立面的外形尺寸与抗侧力构件的布置与质量的分布和承载力的分布等多方面的因素,尽可能的保证平面与立面设计的简单和对称。

二是在确保设计的方案满足建筑需求的前提下对建筑结构的整体性进行宏观的考虑,方能确定建筑结构的整体设计与布置方案,并加强理论设计中的各影响因素的综合考虑,从而对理论设计的准确性与否进行判定,与此同时,还应对工程中没有规范的问题进行精确的分析。

三、建筑结构设计中概念设计的应用浅析

(一)建筑结构设计中应用概念设计应遵循的结构规律

在建筑结构设计中应用概念设计,必须就建筑体型的设计进行概念化、合理化的修正,尽可能的确保设计的简单化,具有对称性和规则性,并确保刚度和质量上分布的均匀性,尽可能的预防局部出现刚性过大的问题,建筑结构的布局合理与否对建筑的抗震是否有利是应用概念设计必须考虑的问题。简单而对称的建筑在建筑抗震中的应力分析与实际反映容易分析和做到,且极易实现一致性。虽然所设计的凹凸立面与错层的设计能具有较强的艺术性,然而一旦发生地震就会形成极其复杂的地震效应,因而抗震效果难以达到最大化,所以必须遵循建筑结构设计的简单化和对称性与规则性的结构规律。

(二)初期方案阶段的应用中概念设计的应用分析

对于当前设计流程中往往结构在初步设计阶段才能接触到完整的平立剖建筑图,而且建筑方案中很多没有考虑到基本的结构布置,作为结构设计人员,只能依靠自身所基本的结构概念去布置结构方案,而且应该以空间结构概念来控制杆件受力模式。运用概念设计方法在初期方案阶段,能根据简化的计算模型,较为准确的估算出主要的构件截面。

建筑结构概念设计范文第13篇

【关键词】建筑结构设计;概念设计;重要性;意义

随着我国经济水平的不断发展与提高,人们对建筑结构设计的总体水平、安全感、节能要求等方面的要求也在不断的提高。因此,将概念设计应用于建筑结构设计中是必然的发展趋势。概念设计几乎包括了所有的结构设计过程,内容十分丰富,在市场上的应用也非常的广泛。本文将主要分析概念设计在建筑结构设计在中的应用。概念设计在建筑结构中的应用不仅为设计师带来了方便,体现出了设计师的设计水平,而且还能有效地提高建筑结构设计的质量。

1 建筑结构设计与概念设计的概述

1.1 概念设计的基本概念

概念设计就是指应用清晰的结构概念,不经过数值计算,根据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、实验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,对结构和计算的结果进行正确的分析,并考虑结构实际受力情况和计算假设间的差异,对结构和构造进行设计,从而使建筑物受力更加的合理、安全与协调。

1.2 建筑结构设计的基本概念

建筑物的设计主要包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计。每一部分的设计都应该围绕功能要求、美观要求、经济要求和环保要求来进行。结构设计的过程一般为:方案设计――结构分析――构件设计――绘施工图。

2 概念设计在建筑结构设计中的应用原则

概念设计在建筑结构设计中的应用原则主要包括三个方面:合理选择结构方案、精选计算简图和正确分析计算结果的原则。下面我们将从这几个方面进行具体的分析。

2.1 合理选择结构方案

在进行设计的过程中,选择一个切实可行的结构形式和结构体系是确保设计成功的关键,也是确定建筑结构设计合理经济的关键。在选择结构方案时,结构体系应受力明确,传力简捷,而且同一结构单元不能混用不同的结构体系。总而言之,在设计过程中,必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应以及施工条件等进行一个综合分析,然后将其与其他专业相互协调后才能进行结构的选型,最终确定结构方案。

2.2 精选计算简图

在结构设计的过程中,结构计算是在计算简图的基础上进行分析的,因此,选择恰当的计算简图是确保建筑结构安全性的重要条件。另外,计算简图还应该与相应的构造措施相协调。

2.3 正确分析计算结果

目前,市场上能够用于建筑结构设计的软件种类非常的多,而不同的设计软件计算出来的结构也是有所不同的,因此,这就要求设计师对程序的设计原理及技术条件有一个广泛的了解。在设计软件计算出结果后,应该对计算结果进行认真的分析,并慎重校核,从而做出合理的判断。

3 概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1 概念设计在拓宽设计思路方面的应用

传统的建筑结构设计中,其理论与设计过程似乎只关注了如何提高结构抗力R,从而导致在设计的过程中混凝土的等级越用越高,配筋量也越来越大,造价也不可避免的越来越高。我们以抗震设计为例,结构设计师在设计的过程中,一般都是根据初定的尺寸、混凝土等级计算出结构刚度,然后由结构刚度计算出地震力与配筋量。这样的设计增加了结构的刚度,但是也增强了地震的作用效果。将概念设计应用到建筑结构设计中之后,在设计的过程中,才能拓宽思路。例如上面谈到的抗震建筑结构的设计,应用了概念设计之后,就不会一味的加强建筑的坚固度,而就会采用科学的建筑建构,以减小地震的作用效应S。在建筑设计中应用概念设计,拓宽设计的思路,从而才能找到更好的设计方案,可以起到事半功倍的作用。

3.2 概念设计在建筑抗震结构设计中的应用

上面我们已经谈到了概念设计在抗震建筑结构设计中应用是能够增加建筑的抗震度、减少地震作用效应的。采用概念设计进行抗震建筑结构的设计主要是从宏观上控制结构的抗震性能。因此,我们主要从以下几个方面进行考虑。

3.2.1 在设计过程中,进行合理的基础设计,并注意同一结构单元不宜设置在性质相同的地基上,也不宜采用不同的基础形式。设计时应最大限度的发挥地基的潜力,若是地基稳定性不够时,则应采取措施保证地基的稳定性。

3.2.2 建筑物的体型应力求简单、规则、对称,质量和刚度变化均匀,从而可以减少地震作用产生的变形、应力集中和扭转反应。

3.2.3 应选择合理的结构体系,抗侧构件应力求均匀对称;在设计过程中,需设置多道抗震防线,以避免局部出现薄弱部位,结构布置受力应明确、传力简捷。

3.2.4 各种构件之间需要有可靠的连接,而且必须具有一定的强度和变形,从而使整个结构具有更好的抗震能力。

3.2.5 设计时,结构空间应具有一定的平整性,平面也需要加强连接,竖向也需要确定其整体的刚度。

3.2.6 应对非结构构件的处理也加强重视,注意其对主体结构的有利影响,从而避免不合理的设置对主体结构造成不利影响。

3.2.7 设计时,应注意尽量减轻结构自重,减少地基的土压力,从而降低其向建筑物传输的地震力。

4 建筑结构设计中应用概念设计的重要性

4.1 概念设计思想的运用,弥补了结构设计理论和计算理论方面的缺陷,拓展了结构设计的思路。我国现行的结构设计理论和计算理论是采用概率理论为基础的结构极限状态设计准则。它也存在着一些缺陷与不合理性,即对空间结构体系整体研究存在一定的局限性。而概念设计就能弥补这一方面的缺陷与不足,拓展设计师的设计思路,为建筑结构设计的创新奠定了基础。

4.2 概念设计时结构设计的基础与灵魂。在方案设计阶段,选择一个经济合理的结构方案是一个结构设计成功的关键,选择一个经济合理的结构方案就是选择一个切实可靠的结构形式和结构体系。而在该阶段设计师需要对建筑物的功能要求、地理环境、资金配备、材料供应、施工条件等进行综合的分析,而这些分析过程不能采用计算机进行,因此,必须要求设计师借助概念设计进行建筑物的结构设计,从而有针对性的选择效果最好、造价最低的结构方案。在结构计算阶段,概念设计主要是在设计师利用计算机计算出建筑物结构受力和变形的精确性之后,根据实际结构的工作状态对电算化结果进行科学的分析,最终做出合理的判断。

5 结束语

建筑结构设计是确保建筑物投入使用之后的质量的关键,因此,在进行建筑结构设计时,每一项设计工序都必须符合设计的规范与要求。概念设计在建筑结构设计中的应用为建筑结构设计的质量奠定了坚实的基础。概念设计的水平主要是取决于深厚的基础理论、对结构原理和力学性质的深刻理解、丰富的工程经验和设计人员分析问题、处理问题的能力。由此可见,概念设计是设计师综合设计能力的体现。在今后建筑结构设计过程中,概念设计在建筑结构设计中也将得到更为广泛的应用。

参考文献:

[1]王艳霞.建筑结构设计中的结构概念应用[J].中华民居,2010,(10):21~22.

建筑结构概念设计范文第14篇

关键词:建筑结构;设计;概念设计

中图分类号: TU3 文献标识码: A

前言

建筑结构概念设计也就是将实际经验作为依据,在没有经过精确计算的基础上,尤其是没有做出准确的力学研究的情况下,站在整体的立场去做结构设计。一般包含整体的设计方案,和针对于抗震的各个方面。概念设计主要就是展现的是一种新型的设计理念,建筑设计工程人员应该对建筑工程的整体设计起到把握的作用。我国当前的建筑设计还存在着很多的问题和不足,就比例说混凝土的结构设计,设计中的力学主要就是以弹性理论为根据的,但是由于截面的设计是根据的塑性理论来进行的,这两种理论显然是相互对立的。因此,所得到的分析结果就和实际的情况相互不符合。对于出现的这种情况来说,应该采取概念设计的合理的理念性。另外,在建筑设计的过程中如果使用计算机的相关技术,而且对于结果所作出的科学的研究,计算机也不可能模拟整个建筑设计的全过程。因此,建筑结构设计人员应该运用概念设计的理论做好相对于投入较少的计划。

1、概念设计的重要性

概念设计在建筑结构设计中起着关键性的作用,对概念设计合理有效的应用,不仅可以丰富结构工程师的实践经验,而且使其设计成果和设计理念也得到不断的完善和创新。但是在进行建筑结构设计的过程中,大多数的建筑结构的设计人员将设计的内容局限于相关的规范和设计的手册的范围之内,没有进行新技术的机遇和创新,缺乏创新性的精神和动力,使得建筑结构设计的理念没有进行创新,在进行设计的过程中没有任何的新意。而建筑结构设计理念和设计计算的理论中总会出现技术和实际的情况没有进行两者相互符合或者存在无法对两者进行计算的结构构件设计,这就要求概念设计结合的措施来进行结构的设计优化。而作为建筑结构的工程设计人员来说,需要综合的对于设计的理念和相关的概念进行安全可靠的设计方案,所以,结构工程只有不断的创新和改善结构的设计理念,不断的充分了解各种综合的性能,这样才能保质保量的完成设计的任务。

2. 概念设计过程

分析: 在结构设计的过程中有些数据并不能完整提供,具有信息模糊性,这就需要概念设计对数据进行深入了解,然后分析。综合: 综合的过程主要是设计师的灵感和思维起主导作用。设计师结合建筑实际条件和自身的专业知识、理论经验,把建筑结构和设计意图以图形的方式表达出来。评估: 建筑结构设计通常提供多种方案,概念设计能够对方案进行评估和比较。最终选择经济可行性强、技术可行性强的方案。

3. 概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1、概念设计优化结构方案

概念设计的最终宗旨是使设计方案更加合理、经济、适用。所以概念设计需要从结构系统的总体布置、抗震点分析、应力等各个方面进行考虑。建筑结构设计师能够在高效合理运用概念设计关系着能够用最经济的方式创造出安全和谐的工作生活环境。在建筑结构整个方案中融入概念设计需要从两个方面做好管控。首先,在建筑整体方案设计的过程中,结构设计师要和建筑师之间进行深入沟通,探索和比较适合建筑环境、经济环境、政治环境和文化环境的设计方案。其次,要从宏观出发,进行整体性考虑,加强对设计中环境、使用、建筑、荷载等各种影响因素的综合考虑,再结合理论设计进行正确的判断。

3.2、总体指标控制

计算判断结构抗震是否可行的主要依据是在风荷载和地震作用下水平位移的限值;地震作用下,结构的振型曲线,自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中,总体指标对建筑物的总体判别十分有用。若刚度太大,周期太短,导致地震效应增大,造成不必要的材料浪费;但刚度太小,结构变形太大,影响建筑物的使用。因此,在小高层建筑房屋中,结构构件宜采用高强度材料,非结构构件和围护墙体应用轻质材料。减轻房屋自重,既减小了竖向荷载作用下构件的内力,使构件截面变小,又可减小结构刚度与地震效应,不但能节省材料,降低造价,还能增加使用空间。

3.3、合理的选择建筑的基础

根据选择好的建筑场地的地形特征和结构形式进行结构基础的选择。如果是松软的地质且要建造高层建筑,天然的地基无法承受起荷载,需要采用桩地基,把建筑物的荷载传递到下面坚实的持力层中;如果建筑场地土质不均匀,为了改善不均匀沉降的问题,从而增加建筑物的抗震抗灾能力,则可以选择箱型基础;最后一种建筑基础是筏型基础,它整体的刚性大结构稳定性好,可以解决建筑物上部的超荷载,还可以解决其压力分布不均的问题。

3.4、合理的选择建筑的主体结构体系

建筑主体是一个空间的结构体系,目前我们在空间结构体系整体研究中还有一定的局限性,在设计工程中用了许多假定和简化理论,作为结构工程师我们更应该通过强化概念设计,灵活运用规范,运用概念设计理论对整个结构体型与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,做到结构体型布局合理,受力明确,抗震性能好。结合建筑平面工程对结构体系进行合理的布置,通过调整结构刚心、建筑物质心及平面形心三者之间的距离使三者尽可能地靠近,以利于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,同时也能节约工程造价。

3.5、坚持合理受力的原则

从受力与变形的角度来讲,集中受力不如均匀受力的效果好,单跨简支不如多跨连续,在平面内的作用效果不如其在整个空间内的作用效果,铰接梁的受力效果不如刚性梁的连接效果好,静定的受力结构体系的受力效果明显不如超静定受力结构体系的受力效果。从受力和变形的角度来讲,应该充分使用建筑刚度的相对性、变形的协调性和连续性以及结构的对称性。不但要对其部分构件的受力情况进行分析,还必须对其整体结构的宏观受力情况进行分析。对重要的受力情况以及变形情况加以重视,对于不是很重要的受力与变形情况可以忽视不计。

4.结构概念设计的措施

为保证建筑结构的安全可靠性,提高建筑物的抗震性能结构概念设计所采用的措施应该从保证安全、全面防震方面下手,主要有:(1)选择有利于抗震的建筑场地条件,提高建筑物稳定性,避开不利地段或采取有效防震措施;(2)选用符合抗震要求的高强度结构材料,同时保证建筑结构的延性和均质性,使建筑结构体系能达到建筑要求的抗震目的;(3)让建筑物的平、立面布置与概念设计的要求相符,杜绝不规则方案;(4)合理优化各结构构件的强弱,尽可能多设置抗震防线,使抗震防线在地震持续往复作用下能增加结构的抗震能力;(5)保证抗震的构造连接与经过计算的节点连接,把握好整个构造连接在规范内的度的问题,确保结构的整体性;(6)在对抗侧移刚度的结构进行提高的过程中,必须要选择性的提高构件的延性,使得建筑物的结构可以达到合理的刚度和承载能力,加强建筑物的抗震的性能;(7)在对计算机完成计算公式的过程中,必须要合理的运用设计的实践经验,并且需要和概念相互结合,对综合的问题进行解决和计算,并且进行合理的调整。

结束语

在现在的结构设计中,概念设计的应用越来越被工程师所接受,对它们的应用也越来越多。在结构设计中,概念设计的应用能够减少资源的浪费,保障建筑的安全。因此,结构设计师要善于创新,并合理分析结果,在设计的过程中不断改进和完善,从而提高概念设计的水平。

参考文献

[1]陈现伟.当议当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].中华民居,2013(18).

[2]尚玉金.建筑结构设计中如何应用概念设计[J].城市建设理论研究(电子牌,2013(19).

建筑结构概念设计范文第15篇

关键词:建筑;结构设计;抗震;概念设计

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

我国处于地震多发地带的区域范围广,所以建筑结构的防震设计尤显重要。地震作为随机振动的一种形式,其复杂性与不确定性难以把握。而目前的结构计算软件所构建的模型由于程序本身的限制作用很难达到准确对建筑物遇到地震的参数与特性进行预测的目的,这也加大了结构设计的难度。在此背景下,防震概念设计得到了建筑结构设计师的肯定,成为了结构设计的重要组成部分,为结构设计的发展提供了新思路、新方向。本文从两大方面对建筑结构设计中的抗震概念设计进行详细的分析。

1概念设计

概念设计涵盖了从用户需求分析到概念产品生成的设计活动全过程,这一系列设计活动是有顺序、目标和组织的。概念设计表现出了一个理念从模糊到清晰、从具体到抽象、从粗到精不断变化的过程。它是从设计概念出发,以设计概念作为主线贯穿于整个设计过程的一种设计方法。作为全面完整的设计过程,概念设计通过设计概念把设计师感性思维与瞬间思维统一上升为理性思维,进而实现整个设计。在现代建筑业中,概念设计被广泛用在建筑的结构设计中,有其特殊的含义和重要性。

1.1含 义

在建筑的结构设计中有理论设计与概念设计之分。理论设计是指结构工程设计师在计算理论与规范的基础上,假设结构的计算模型与受力状态,并通过分析计算结构获得数据式结果,进而根据结果来进行结构设计这样的设计方法。而概念设计则是无需计算数值,只根据整体的结构体系和分结构体系间存在的力学关系、震害、结构被破坏的机理以及工程现象和实验现象的设计基本原则及思想,来完成建筑结构整体布置和细部构造过程确定。

1.2重要性

作为结构工程师,其主要的任务就是运用整体概念在特定建筑空间当中完成结构整体方案设计活动,并要有意识地对结构与构件以及不同结构之间的关系问题进行处理设计。在现代社会,几乎在全部的结构设计中都运用到了概念设计的设计理念。概念设计在结构设计中有着重要意义,其重要性的体现如下:

(1)目前的结构设计与计算的理论都存有很多的缺陷及不可计算性,概念设计的运用可以弥补计算理论当中的缺陷,并完成现实中存在的不可计算的结构构件设计活动,从而满足结构设计需求。

(2)在结构方案设计的最初阶段,其设计过程不能依靠计算机完成。这就要求结构工程设计师在确定性价比最高的结构方案时综合运用概念设计中蕴含的设计概念。

(3)通过计算机的分析计算所得结果具有高精度的特点,有些结构设计师过度依靠计算机与设计软件,对于结构工作的性能产生误解,在结构设计中走上传统性、习惯性的方向,盲目相信计算机计算的结果,对其不合理性与错误性有所忽视,导致建筑结构产生安生隐患。

概念设计要求设计师从实际工程的结构需求出发,综合考虑各种因素,可以破除结构工程师对计算机设计软件的盲目信赖,对于结构设计的发展和革新具有重要的推动作用。

2防震概念设计

这一概念设计涵盖了从建筑防震需求分析到防震结构成形的全过程,是按照地震灾害的基本情况与多发带建筑工程经验等所形成的设计基本原则与思想,进行建筑结构整体安排和细部构造的设计活动。由于地震破坏作用与机理具有复杂性与不确定性,且结构模型假定情况有别于现实状况。因此,很难对建筑物遇到地震的参数与特性进行准确的预测活动。基于这样的情形,工程抗震并不能完全依靠计算机的模拟设计来解决,而是要从概念设计出发。

2.1作用原理

在建筑的结构设计中,抗震概念设计的主要作用是促使建筑整体结构耗散地震能量,以免在结构中产生薄弱敏感部位。如果地震能量聚散活动只是集中于部分薄弱区域,就会过早破坏结构。在现代抗震设计中,一定要基于对整个结构在耗散地震能量方面的作用发挥,才能根据常见小地震的作用情况来计算结构、设计构件截面以及相应构造措施。若有需要,可以采取弹性时程分析方法来进行补充计算,并试图满足罕见大地震作用下的建筑结构稳定需求。

2.2设计要求

为保证建筑结构的抗震能力与抗震需求相适应,抗震概念设计可以从宏观角度对结构抗震性进行控制,其具体要求如下:

(1)应选择利于抗震的场地与地基,并采用相应措施来维护地基稳定性,以免由于地面变形产生直接危害;

(2)基础设计要合理。属于同一结构的单元部门不应设置于不同性质的地基土上,也不适合选取不同基础形式。在进行防震概念设计的时候,要最大程度地挖掘和发挥地基潜力;

(3)就建筑物的体型而言,应从对称、规则、简单入手,保证质量及刚度的变化时均匀的,从而达到减少地震作用下出现的变形现象、应力集中反应以及应力扭转现象的目的;

(4)结构体系的选择要合理,其抗侧构件应当均匀对称。要设置多道建筑结构抗震防线,结构布置应当传力便捷、受力明确,以免在局部产生薄弱环节;

(5)各类构件间的连接要安全可靠,且应具有一定变形能力与强度,从而提高建筑整体结构的抗震性能;

(6)要注重结构空间的整体性,加强其平面连接,并确保其竖向的整体刚度符合抗震需求;

(7)强调处理非结构构件的重要性。要充分发挥非结构构件对于主体结构有利的影响作用,避免因为不合理的构件设置危害到整个主体结构的抗震性能;

(8)结构自重应尽量减轻,减少其对地基土产生的压力,进而将传送给建筑物的地震力降低。

2.3实际运用

在传统的结构理论研究与设计中,往往只注意结构抗力的提高,使得建筑混凝土的等级不断升高,配筋量不断加大,工程造价也不断升高。过去的建筑结构设计师通常只重视最大配筋率的问题,进而导致肥梁胖柱、深基础等现象在建筑工程中随处可见。在建筑抗震设计中,传统方法是按照最初确定的尺寸和混凝土的等级来计算结构刚度,进而根据结构刚度对地震力进行计算,然后才是配筋计算。而事实上,配筋越多,就会产生越大的刚度,而刚度越大,在地震作用下产生的反应也会越大。从这一层面来说,为抗震而配设的钢筋反而增加了结构刚度,进而增强了地震作用效应。这就使得建筑结构抗震陷入了死循环当中。而抗震概念设计在建筑结构设计中的应用,拓宽了建筑结构设计思路。它以降低地震的作用效应为出发点,给现代建筑的抗震设计带来了新的生命力。抗震消能就是抗震概念设计中的一种理念。通常来讲,抗震消能是依靠在基础和建筑主体之间加设消能支撑等柔性隔震层来实现。也有通过在建筑物的顶部安装反摆,加大建筑物振动的阻尼作用,减少其位移的方式来达到消能抗震的目的。在进行抗震验算的时候,要注重区分场地土的类别。建筑的框架结构应当设计为双向的梁柱刚接体系,可允许部分框架梁搭接于别的框架梁上,但要加强在垂直地震作用方面的抗震设计。既可以通过对构件荷载效应进行调整和限制的方法,也可采用规定必要的强制性构造措施的方法来加强建筑结构的抗震力。

3总 结

近年来频发的地震灾害已经导致了太大的生命财产损失,加强建筑结构的抗震能力变得越来越重要。传统的建筑结构设计过于信赖计算设计的结果,忽略了建筑结构的实际情况,没能充分发挥计算设计在建筑抗震设计中的作用。而抗震概念设计的出现,将建筑结构设计引向了人性化方向,并且拓宽了建筑结构设计的思路,为建筑抗震设计提供了新的视角,并在实际应用中发挥了良好作用。

参考文献

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