结构概念设计—— 结构的水平体系

教学设计中的垂直与水平结构
1.垂直结构
垂直结构是指教学设计中纵向的组织和安排。

它涉及到课程目标、课程内容、课程教材的选择和安排，以及教学活动的设计和评估。

垂直结构的重点在于教学的连贯性和递进性，以确保学生在研
究过程中能够逐步掌握不同层次的知识和技能。

在教学设计中，垂直结构的目标是使不同阶段的学生能够达到
预定的研究目标。

这要求教师根据学生的特点和不同的研究阶段，
有针对性地设计和安排课程内容和教学活动。

例如，在教授同一个
主题的不同阶段，可以采用递进的方式，逐步加深学生的理解和应
用能力。

2.水平结构
水平结构是指教学设计中横向的组织和安排。

它包括不同学科、不同领域之间的联系和整合，以及不同教学方法和资源的协调和结合。

水平结构的关键在于跨学科的综合和多元化教学的实现。

在教学设计中，水平结构的目标是促进不同学科之间的相互衔接和交叉研究，培养学生的综合能力。

教师可以通过设计跨学科的项目或活动，让学生在解决实际问题的过程中同时研究和应用多个学科的知识和技能。

此外，教师还可以通过整合不同的教学资源和教学方法，丰富教学内容，提高学生的研究效果和兴趣。

总结
教学设计中的垂直与水平结构是教学设计中重要的组织原则。

垂直结构关注教学的连贯性和递进性，水平结构关注不同学科和教学方法的整合和协调。

教师在教学设计中应根据学生的特点和不同的研究阶段，合理运用垂直与水平结构，以提高教学效果和研究成果。

以上只是关于教学设计中垂直与水平结构的简要介绍，具体的实践和应用还需要根据具体的教学场景和学生需求进行灵活调整和操作。

注重概念设计,有效提升建筑结构设计水平（安徽省化工设计院，安徽，230000）【摘要】合理开展概念设计，是提升建筑结构设计水平的重要保证，本文就建筑结构设计中概念设计科学内涵、现实重要性展开探讨，并就实践设计中的要点问题，如何注重概念设计，提升整体工程建设质量制定了科学有效的策略，对优化设计效果，促进建筑设计的科学发展有重要的实践意义。

【关键词】概念设计；建筑结构；水平1 概念设计内涵概念设计主要指遵循工程概念不进行数值设计，而是用符合客观工程规律及本质的设计方式对对象进行宏观控制，在难以精确作出力学分析或难以在规范中规定的问题中，则应依据分体系与整体结构体系间的相关力学关系、震害、破坏结构机理、工程经验与试验对象获得设计思想及设计基本原则。

由整体层面来讲确定总体建筑结构布置及对抗震措施细节实施宏观控制，采用近似概念性估算方式可在设计建筑方案过程中有效迅速的对建筑结构体系进行分析、构思与比选，其获取的结构方案通常定性准确、概念清晰，可在后期设计过程中避免一些繁琐不必要的运算，同时也可对计算机系统中通过分析得到数据的可靠性进行判断。

2 建筑结构设计中概念设计科学重要性概念设计是科学体现先进设计理念与思想的重要环节，建筑结构工程师最为主要的任务便是采用整体概念在建筑特定空间内进行总体结构方案的设计，并有意识良好处理结构之间、结构及构件之间的关系。

一般来讲优质开展概念设计的工程师，伴随其不断努力与追求，其结构概念将会越来越丰富，产生的设计成果也会越发完善创新。

然而伴随社会分工的逐步细化发展，较多结构工程师却过于依赖设计规范、手册及计算机程序开展传统习惯性设计，欠缺科学的主动创新，不愿采纳新工艺或新技术。

一些工程师面对一体化计算机建筑结构程序的大肆应用，对其产生的错误或不合理结果无法及时准确的发现，因而令设计成果的创新发展遥遥无期。

概念设计的重要之处在于现行设计结构理念及计算理论包含不可计算性及较多缺陷，例如设计混凝土结构中计算内力主要依据弹性理论方式，而设计截面却依据塑性理论极限设计方式，两者矛盾性令实际结构受力状况与计算结果存在较大差距。

结构概念和体系重点回顾结构：建筑物的基本受力骨架。

结构的基本功能要求：可靠、适用、耐久，以及在偶然事故中当局部结构遭到破坏后仍能保持结构的整体稳定性。

圈梁实质：一个受拉杆件。

要求：1、尽可能的形成“圈”；2、不能随意弯折；3、钢筋不能有内折角；4、钢筋必须锚固。

构造柱和圈梁提高了房屋的抗震能力，实质都是受拉杆件。

构件的基本受力状态：拉、压、弯、剪、扭。

正应力：截面上下边缘离中和轴最远处最大，截面中间部分应力很小，材料强度不能充分利用。

所以受弯构件截面“T”形或工字形。

剪应力：截面中和轴处最大，上下边缘为零。

“T”形或工字形。

材料在三向受压状态下：1、改善结构的承载能力；2、提高结构构件的延性。

预应力：构件尚未受外荷载作用前，预先对构件施加的应力。

预应力特点：预应力不能提高强度和承载力，主要提高混凝土构件的抗裂性能，更充分的利用高强钢材的抗拉性能和高强混凝土的抗压性能，减轻自重，使混凝土结构跨度更大，混凝土房屋造得更高。

结构的设计过程：方案设计、初步设计、施工图设计。

高宽比：房屋高宽比是房屋高度与房屋较短方向结构尺度的比值；是建筑结构抗倾覆能力的重要指标。

所以控制高宽比可以改善房屋的抗倾覆能力。

截面的弯曲刚度EI：截面产生单位曲率所需要施加的弯矩，与构件长短无关。

若要增大EI，材料尽量远离中和轴。

屋架支撑屋架垂直支撑：位于两端第一跨或第二跨内，对于很长的厂房，中间也可增设一道；作用是保证屋架在施工安装和使用阶段的稳定性。

屋架上弦横向水平支撑：位于相邻屋架上弦之间；作用是承受作用在屋架上弦平面内的纵向水平力。

屋架下弦横向水平支撑：相邻屋架下设悬挂吊车时应设，是在相邻下弦屋架间设交叉支撑形成的水平桁架；作用是传递下弦纵向水平力，保证屋架的出平面稳定。

1屋架下弦纵向水平支撑：与下弦横向支撑类似，但沿厂房纵向布置，设在屋架下弦第一节间；保证由于厂房柱距较大、柱间需设托架来承受柱中间的屋架荷重时，用来保证托架的出平面稳定。

学术论坛科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald2231 概念设计的必要性结构概念设计是用系统的观点对宏观整体的布置进行综合考虑，着眼整体布局，正确处理结构总体方案、材料合理使用以及细部节点构造，以达到结构设计优化的目的[1]。

对于一名合格的结构工程师来说，从安全性的角度讲概念设计比计算机精确计算拥有更重要的作用；概念分析和判断对提高结构计算的可靠性，改进设计质量有十分重要的作用[2]。

概念设计是工程设计的核心。

一个设计项目的成败绝大程度取决于概念设计的质量，是对整个阶段中最重要也最困难的内容，其体现了设计人员对总体目标的洞察、驾驭，对整体项目的目标、约束条件及各种技术方法和方案的准确把握，以及综合性、创造性思维的发挥水平及风格。

在概念设计过程中，设计者需对存在的问题提出具体可行的思路，将工程科学理论及技术、实际工程积累的经验融会贯通于每一环节，将概念设计与计算设计辩证统一的联系起来，并运用二者的相互作用作出对于项目的关键性的选择。

再者，概念设计重要性凸显在前期设计阶段，由于不能单纯依靠计算软件处理，需要设计师选用优秀的概念处理结构选型、布置、刚度分布等以达到效果最优、成本最低的结构方案，因此综合设计阶段全过程中都要不断深入、从整体宏观的角度中把握，突出解决主体的主要矛盾，深刻了解各个结构的抗震以及使用性能，在发挥主观能动性的基础上灵活运用解决实际问题，才能得到设计以及项目施工的成功[3]。

2 结构整体协同工作体系结构协同工作是要求内部单元相互联系，共同参与工作，不仅要求构件在承载力达到极限状态时共同受力，受到地震或者偶发荷载情况下同时达到极限状态，并且拥有近乎相同的使用寿命。

协同工作不仅表现内部的细化构件，还表现在基础与上部共同工作，处于统一的有机整体，不仅在分析设计阶段也在实际工作中都不能将二者分开处理。

2.1 建筑结构的规则性在结构设计中为了较好的使构件协同性能良好，一般均宜均匀的布置受力构件，使整体具有规则性，更有利于每一构件相互传力直接，在我国规范也明确的做了详细的规定例如：《抗规》[4]3.4.1条规定：建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性；3.4.2条：建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体。

结构概念体系现今发展的优点与不足——以中银大厦和悉尼歌剧院为例建筑与土木一班王凯林141604010033摘要：结构是建筑物的基本受力骨架。

无论工业建筑、居住建筑、公共建筑或某些特种构筑物，都必须承受自重、外部荷载作用、变形作用以及环境作用。

对结构的基本功能要求是：可靠、适用、耐久，以及在偶然事故中，当局部结构遭到破坏后，仍能保持结构的整体稳定性。

随着科学技术的迅速发展，各类学科的分工越来越细，在土木工程专业范围内建筑力学、材料力学、建筑学、城市规划、结构、地基基础、施工组织、施工技术、房屋设备等许多学科发展都很快。

对于结构工程师，也应具备必要的建筑设计知识，在建筑设计的方案阶段，主动考虑并建议最适宜的结构体系方案，使之与建筑功能和造型有机结合，才能使建筑结构达到完美地统一。

所以，各专业相互渗透、密切配合，懂得各种组合结构对工程带来的结构稳定性，经济利益等等是是十分重要的。

关键词：结构概念体系；缺点；优点一、不足之处——以悉尼歌剧院为例1.1悉尼歌剧院简介凡是去澳大利亚旅游的人,没有不去悉尼的;去悉尼,必然会去参观悉尼歌剧院。

可以这样说,悉尼歌剧院现在是悉尼甚至是澳大利亚的一个标志。

悉尼歌剧院位于悉尼湾一侧的班尼朗半岛上,距港湾大桥很近,位置十分显要,是各国船只进出港时必经之地。

它不同于一般方盒子式房屋组成的建筑群,而是在坚实平整的基座上建造了几组活跃起伏的壳体屋盖组成的、造型奇特的建筑群,像群帆泊港,又似白鹤飞翔,格外引人注目。

应该说,从建筑的角度看,它是很有特色的。

8个壳体分成两组,每组4个,分别覆盖2个大厅;另外有2个小壳体置于餐厅之上。

两组壳体对称互靠,外贴乳白色面砖,给人以丰富的联想:好像白帆,又如贝壳,姿同海浪,貌了以莲花。

这个杰作出自38岁的丹麦建筑师伍重之手,它是从30个国家参加竞赛的二百多个建筑方案中脱颖而出的,一举夺标,不可不称之出类拔萃。

尽管有人批评它是功能迁就形式,但它能突破传统的建筑形式,标新立异,刻意创新,大家从建筑设计的角度上大力赞美它,应该说还是不过分的。

建筑结构设计中的概念设计与结构措施建筑结构设计是建筑领域中非常重要的一个环节，其任务是使建筑物达到稳定、可靠的结构要求，保障建筑物使用寿命、安全性能和经济效益。

概念设计是建筑结构设计的第一步，而结构措施是建筑结构设计的具体实施措施，下面将分别从概念设计和结构措施两个角度来介绍建筑结构设计。

概念设计概念设计是建筑结构设计的最初阶段，其任务是在考虑建筑功能、建筑形态和建筑美学的前提下，根据建筑物所在区域的气候条件、地震烈度、土层条件和深度、以及建筑物的使用要求等因素确定建筑结构体系的类型和风格以及主要材料，为建筑结构的具体设计打下基础。

1.建筑结构体系的类型建筑结构体系的类型是指建筑物采用的结构体系类型，它关系到整个建筑物的支撑体系和稳定性能。

常见的建筑结构体系类型有钢结构、混凝土结构、钢混凝土结构、木结构等。

在选择建筑结构体系类型时需要综合考虑多种因素，包括建筑物的使用要求、施工的难易程度、建设资金的限制等。

2.建筑结构风格建筑结构风格是指建筑结构设计所强调的特定风格，它可以通过结构材料的颜色、形状、大小、质地、表面处理等方面来体现。

建筑结构风格可以有很多种选择，例如传统、现代、抽象等，具体选择应该根据建筑物所在地域、使用要求等因素来确定，合理的建筑结构风格可以增加建筑物的美感和艺术价值。

3.主要材料主要材料是指建筑结构设计中采用的主要结构材料，包括钢材、混凝土、砖、石材、木材等。

在选择主要材料时需要综合考虑材料的强度、刚性、耐久性、抗风能力、抗地震能力等多种因素，选择合适的主要材料可以在保证建筑物强度的同时，保证建筑物的美观和经济性。

结构措施结构措施是建筑结构设计的具体实施措施，包括结构形式、结构布局、结构尺寸、结构節點等，下面将分别从这四个方面来介绍建筑结构设计中的结构措施。

1.结构形式结构形式是指建筑物所采用的结构形式，可以是杆系结构、面系结构、网壳结构、框架结构、拱形结构等。

各种结构形式有着各自的特点和适用范围，具体选择应该根据施工难度、建筑物使用要求、工程经济等多种因素来决定。