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建筑结构设计中的概念设计与结构措施【摘要】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。
本文将对建筑结构设计中的概念设计问题进行分析，并在此基础上就建筑结构设计中的概念设计与结构措施应用问题谈一下自己的观点，以供参考。
【关键词】建筑工程；建筑结构设计；概念设计；结构措施；研究对于建筑工程而言，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、概念设计第一，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。
浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析摘要：随着科技的进步人们生活水平的提高，建筑工程项目的规模、投资力度、技术复杂程度都在不断提高，特别是建筑结构设计的影响因素和要求也在不断增多。
那么，对于建筑结构设计中的概念设计，就成为我们研究建筑结构设计的关键。
它的研究，也有助于建设工程项目实现合理的设计目标。
关键词：概念设计；结构设计；措施前言近年来，建筑产业突飞猛进的发展，带动了建筑结构方面的进步，也对建筑设计提出了更高的要求，在此种形势下，概念设计因为自身的优越性被得到了广泛的应用。
概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构方面提供了科学有效的技术平台，同时也为建筑结构设计中出现的不确定因素提供了解决方法。
因此，建筑结构设计中的概念设计与结构措施的分析具有重要研究价值的。
一、概念设计的概念和步骤概念设计是设计工程师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目特点，通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施，在建设工程项目结构设计初期对设计方案进行概念性的分析估算和比较，实现结构设计的多方面要求的目标。
概念设计的步骤包括分析、综合、评估的不断接近满意的三个阶段构成。
（1）分析：对问题过程进行全民的了解。
它的特点是所分析的数据不完整，具有模糊性质。
（2）综合：产生解决问题的过程。
这个过程是工程师将理论知识结合自己的经验，并发挥自己的想象力和创新意识，将工程设计规划落实到图纸的过程。
（3）评估：判断和比较选择方案的阶段。
这个阶段是循环实施的过程，它的循环时间为选择到合适的方案为止，设计人员评估时，采用功能模型方式运用数据统计计算等其它手段进行，已获得具有经济合理性和技术可行性的方案。
二、概念设计在建筑结构设计中的应用（1）建设场地合理化选择建筑场地的选择是进行设计时首先要考虑和必须经历的阶段，一个合理的建筑场地对于建筑设计起着基础性和决定性的作用。
在场地的选择过程中通常要考虑以下几大因素：建筑退界、防护距离、日照间距等。
建筑结构设计中的概念设计与其措施【摘要】随着这些年建筑行业的发展，建筑结构设计中的概念设计越来越受到人们的重视。
它既能反应一个结构工程师的设计理念，又能衡量出结构工程师的专业技术水平。
本文章在分析概念设计内涵以及重要性的基础上，就概念设计在建筑结构中的具体应用进行分析。
通过以下研究，为提高建筑结构设计的水平，提供理论参考。
【关键词】建筑结构概念设计设计理念措施中图分类号： tu318 文献标识码： a 文章编号：一、前言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。
二、概念设计的概念及重要性分析结构概念设计是在经验与理论相互结合的基础上产生的它是设计人员根据多年的实践经验和所学的理论知识，对结构设计形成的一种新的设计方法。
这种方法既符合理论的科学性，又能结合施工的实际，补充理论的不足。
在进行结构概念设计时，结构工程师将结构设计经验与理论知识相结合，对建筑结构设计进行概念性地分析和比较，确立建筑结构的总体布局，形成合理的设计。
概念设计是体现设计师先进设计思想的关键。
当前在分工细化的市场环境下，大部分结构设计师更多的是依赖于各种设计规范、结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计这在一定程度上缺乏了有效的创新。
在计算机一体化应用的今天，设计师往往不能够及时发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。
随着设计师年龄的不断增长，使得他们已有的设计概念逐渐模糊甚至遗忘，影响了设计成果的创新。
浅谈建筑结构设计中概念设计与结构措施一、引言安全、经济、适用、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。
—个优秀的建筑结构设计应该是这五个方面的最佳结合。
结构设计一般在建筑设计之后，结构设计不能破坏建筑设计，建筑设计不能超出结构设计的能力范围，结构设计决定了建筑设计能否实现。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑工程设计也提出了更高的要求。
而结构设计作为工程设计不可分割的一环，必然对工程设计的成败起重大的影响作用。
因此优化结构设计、发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、经济是当务之急。
2l世纪是自主创新的时代，作为结构设计的推动者和执行者，结构设计师要想提高设计效率，就必须加强概念设计的学习和应用，在方案设计阶段就主动与建筑师合作，用自身拥有的结构体系功能及其受力、变形特征的整体概念去构思结构总体系，并以承载力、刚度和延性来主导总结构体系和分体系之间的关系的概念设计。
二、概念设计的定义概念设计是指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题，依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、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
运用概念设计方法，可以在建筑设计的方案阶段就迅速有效地对结构体系进行构思、比较与选择。
从而使方案概念清晰和定性正确，避免在后期设计阶段出现一些不必要的繁琐运算。
具有良好的经济性和可靠性。
同时。
也是判断计算机内分析输出数据可靠与否的主要依据。
对于实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，可以运用优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的，弥补现行结构设计理论与计算理论之间存在的某些缺陷或不可计算性。
而结构设计者的阅历、学历、胆识，包括对工程结构、力学等方面的直观概念与深层机理概念是工程实践中合理的运用概念设计的关键。
建筑结构设计中的概念设计与结构措施(一)
在建筑结构设计中，概念设计与结构措施至关重要。
一定程度上它反映了一个结构工程师的设计水平，下面就这两个问题谈一下本人的一点看法。
1概念设计的重要性
概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就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，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。
一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。
遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）。
大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。
随着年龄的增长，导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却，更谈不上设计成果的不断创新。
强调概念设计的重要，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥
补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。
同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。
概念设计之所以重要，还在于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。
这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。
2协同工作与结构体系
协同工作的概念广泛存在于工业产品的设计和制造中，对于任一个工业产品，我们均不希望其在远未达到其设计寿命（负荷、功能）时，它的某些部件（或零件）即出现破坏。
对于建筑结构，协同工作的概念即是要求结构内部的各个构件相互配合，共同工作。
这不仅要求结构构件在承载能力极限状态能共同受力，协同工作，同时达到极限状态，还要求他们能有共同的耐久寿命。
结构的协同工作表现在基础与上部结构的关系上，必须视基础与上部结构为一个有机的整体，不能把两者割裂开来处理。
举例而言，对砖混结构，必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体，而不能单纯依靠基础自身的刚度来抵御不均匀沉降，所有圈梁和构造柱的设置，都必须围绕这个中
心。
对协同工作的理解，还在于当结构受力时，结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平。
在多高层结构设计时，应尽可能避免短柱，其主要的目的是使同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力，但随着建筑物的高度与层数的加大，巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大，从而造成高层建筑的底部数层出现大量短柱，为了避免这种现象的出现，对于大截面柱，可以通过对柱截面开竖槽，使矩形柱成为田形柱，从而增大长细比，避免短柱的出现，这样就能使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下，达到最大的水平承载力；而对于梁的跨高比的限制，一般还没有充分认识到。
实际上与长短柱混杂的效果一样，长、短梁在同一榀框架中并存，也是极为不利的，短跨梁在水平力的作用下，剪力很大，梁端正、负弯矩也很大，其配筋全部由水平力决定，竖向荷载基本不起作用，甚至于梁端正弯矩钢筋也会出现超筋现象，同时，由于梁的剪力增大，也会使支承柱的轴力大幅增大，这种设计是不符合协同工作原则的，同时，结构的造价必将会上升。
多高层结构设计的主要目的即是为了抵抗水平力的作用，防止扭转，为有效的抵抗水平力作用，平面上两个正交方向的尺寸宜尽量接近，目的是保证这两个方向上的“惯性矩”相等，以防止一个方向强度（稳定性）储备太大，而另一个方向较弱，因此，抗侧力结构（柱、剪力墙）宜设置在四周，以增大整体的抗侧刚度及抗扭惯性矩，同时，应加大梁或楼层的刚度，使柱（或剪力墙）能承担较大的整体弯矩，
这就是“转换层”的概念。
防止扭转的目的，是因为在扭转发生时，各柱节点水平位移不等，距扭转中心较远的角柱剪力很大，而中柱剪力较小，破坏由外向里，先外后里。
为防止扭转，抗侧力结构应对称布置，宜设在结构两端，紧靠四周设置，以增大抗扭惯性矩。
因此，高层或超高层建筑中，尽管角柱轴压比较小，但其在抗扭过程中作用却很大（若角柱先坏，整个结构的扭转刚度或强度下降，中柱必定依次破坏），同时，在水平力的作用下，角柱轴力的变化幅度也会很大，这样势必要求角柱有较大的变形能力。
由于角柱的上述作用，角柱设计时在承载力和变形能力上都应有较多考虑，如加大配箍，采用密排箍筋柱、钢管混凝土柱。
目前，部分已建建筑在其四角设置巨型钢管柱，从而极大地增强了角柱的强度和抗变形能力。
在高层建筑结构设计中，柱轴压比的限值已成为困扰结构工程师的实际问题，随着建筑高度的增加，结构下部柱截面也越来越大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋，即使采用高强混凝土，柱截面也不会明显降低。
实际上，柱的轴压比大小，直接反映了柱的塑性变形能力，而构件的变形能力会极大地影响结构的延性。
混凝土基本理论指出：混凝土构件的曲率延性，即弯曲变形能力主要取决于截面的相对受压区高度和受压区边缘混凝土的极限变形能力。
相对受压区高度主要取决于轴压比、配筋等，混凝土的极限变形能力主要取决于箍筋的约束程度，即箍筋的形式和配箍特征值（λ=ρfyfc）。
因此，为了增大柱在地震作用下的变形能力，控制柱的轴压比和改善配
箍具有同样的意义，因而采用密排螺旋箍筋柱或钢管混凝土均可以提高柱轴压比的限值。
