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1 概念設計的內涵與特征
“概念”一詞的本義在《中國大百科全書》中的解釋是“懷孕,孕育的意思,即經過十月懷胎之后生成的一種新事物”。概念設計是設計師對建設場地進行實地考察后,有意識的針對場地中的環境構成元素進行深入分析,提煉,濃縮而成的一種可以統領全局,貫穿設計過程始終的構思主線。它一般以抽象的形式出現,追求神似而非形似,具有非理性因素的思維特征,往往是設計師的一些頓悟、靈感就可能形成一些重要設計項目的原始創作意念。同時,概念設計具有很強的實驗性,有時甚至純粹是一種嘗試,完全在從事探索性活動。
2 概念設計的重要性與意義
概念設計自從上世紀問世以來,已經被許多世界建筑大師在一些重要建設項目中恰如其分的運用,其重要性是不言而喻的。在建設項目的前期階段,概念設計的主體地位是不可辯駁的。倘若沒有優秀的創作意念作為引領整個設計的主線,策劃方案設計就會一團散沙,缺乏整體性、有機性,讓人有隨意拼湊,抄襲之感。另外,重視概念設計有利于激發創作靈感,增強設計師的原創意識,不致步人后塵,而走上自主創新的道路。
3 概念設計的策略與方法
首先要對場地的環境因素進行有意識的分類與整理,分析各個條件之間的內在聯系與制約關系。從宏觀的角度進行分析,不拘泥于細小的實際工程問題,著眼于大局。其次,要充分運用聯想的方法,輔助于文學,藝術等學科的知識,使頭腦中朦朧,散亂的想法明晰準確地表達出來。在當今建筑全球化背景下,把握地域性,堅持功能性,重視形式性,考慮經濟性是建筑創作的核心所在。建筑創作的突破口往往在學科邊緣或者交叉學科中。再次,要擺脫自身的思維定式,對于掌握概念設計來說這種思維定式非常不利。因為如果設計者從自身已有的知識出發來進行概念設計,必然會受自身思維定式的影響,所設計出來的成果必然不太理想。設計者需要拋棄傳統的為了做某個設計而進行資料收集,文獻閱讀的不良習慣,在平時就要有意識的閱讀一定量的理論方面的文獻,積累一套行之有效的設計手法和解決實際問題的策略。最后,要學習已有的優秀作品的概念設計過程,做深入的設計分析與表達,因為設計分析與表達作為一種學習方法對于初學者來說是大有裨益的。
4 概念設計的應用舉例
4.1 這是一個改建項目,位于南京幕府山腳下,原為長安汽車制造廠,現在破產了,改為藝術家村租給藝術家使用。我們一行8人對場地進行數次實地調研。最后我從場地的地形特征――象一條小船,以及場地的環境特征――背山面水,左右圍護,三面環山的特點出發提煉出整個區域的設計概念“船”。后來聯想工廠破產的情景,以及藝術村將來經營的狀況決定再加入風險因素“渡”,因而我的設計概念變為“渡船”。接下來又融入了文學因素,考慮藝術村商業運作的需要加了“的情懷”,最終我的設計概念變為“渡船的情懷”??紤]到整個區域內不同位置的經營狀況,現狀條件不同,又將整個區域分成6個小區域,每個區域都以自身獨有的特征命名,并貫穿在總概念之中,使其有分有合,統一之中蘊含變化。最后,我對場地內的淺藍色區域進行了環境概念設計,編寫了整個區域的故事書,使中心概念在故事書的烘托下顯得更加豐滿。(見圖1)
4.2 陜西西安某古墓博物館的概念性建筑方案設計中筆者就運用了傳統民居地坑院入口的概念。古墓博物館顧名思義是在新發現的古墓建筑群上就地建設博物館,以最大可能的保護原址,并使博物館建筑本身具有靜謐,昏暗,冥冥之光的氣氛。為了營造這種氣氛筆者想到了傳統民居四合院的空間布局,將古墓建筑群原址保護在地下一層,地上再建二層將古墓發掘的寶藏進行展示,地面建筑四周沒有開窗,參觀者從室外通過踏步盤旋而上到屋面層,而后再從屋面盤旋而下到達至各層,各層展廳均有入口對外開在走廊上,打開入口天井中的自然光與室內的人工光源交相呼應,在室外樹木的遮擋下,室內光影斑斑,忽明忽暗,更加突出了建筑的神秘性,場所感。置身其中使人有一種強烈的空間感受和震撼的視覺沖擊,崇拜仰慕之情油然而生,這正是建筑師所期望達到的效果,使參觀者能有深切的體驗空間,參觀之后難以忘情。(見圖2)
設計界頗受關注的創意大賽D&AD今年針對奧克利眼鏡的設計競賽項目正是如此。首先,設計師要去發現自行車騎手面臨的諸多問題;然后,有針對性地再去改進眼鏡設計,擺脫人們遇到的困境,從而提高騎手的騎行體驗和競賽成績。
Hankak Lee:拓展騎手的視野
設計師觀察到在一些運動賽事中,比如自行車賽,觀察尤為重要,騎手不僅要時刻關注前面路況,還要隨時關注身旁競爭對手的表現。
由此為出發點,設計師力圖創造可以提高騎手觀察水準的眼鏡。這款眼鏡采用了奧克利鏡片;框架上部采用金屬涂層來反射,滿足騎手的觀察需要;采用碳纖維打造框架,這種特別輕的材質給人輕便舒適的感覺。
戴著這款眼鏡,可以有效拓展視力范圍,水平視野將達到108度,垂直視野大概會有120度。與競爭對手一起騎行時,知己知彼是第一步,這款眼鏡可以給騎手非常廣闊的視野,讓騎手時刻洞察周邊環境的變化。
Lise Charpentier:一副眼鏡,兩種設置
設計師觀察到,海員們的太陽眼鏡通常有兩種鏡片設置,這樣他們就可以根據不斷變化的日照環境,隨時更換黃色或銅色鏡片,或者選擇非偏振或者偏振鏡片,而這些調節都可以在船上輕易完成。
對于自行車騎手來說,他們面臨的狀況和海員相似。他們也要節省時間,也要面對多變的光照環境,也要能夠輕松處理突發狀況?;谶@個洞察,設計師為眼鏡設計了可收縮鏡片,并讓鏡片和通風系統有機結合。在一個鏡片中整合了綜合的材質與不同的功能,下半部的鏡片采用普通的聚碳酸酯,上半部的鏡片則采用偏振濾光器,這就形成了一個特殊的外觀,讓人一見難忘。
這款眼鏡的設計吻合了競技運動所要彰顯的能量、力度以及奮斗精神。
Lishuai Dong:全面防護,視野清晰
設計師體察騎手在自行車騎行中的實際狀況,希望設計出能為他們帶來多方位防護和清晰視野的產品。
于是,設計師采用×L超大號鏡片,可以讓騎手看到各個方向的情況,并且保護他們不被強光照射,為他們提供全方位防護。垂直鏡片拓展了騎手視野。為了讓眼鏡更加穩固,設計師還特意讓不同鏡片搭配不同型號的鼻托,為騎手帶來不同的選擇和度身定制的專屬體驗。設計師觀察到當騎手沖刺時保持低頭姿勢,就容易看到上面框架,但是如果他們抬起頭,強光就會透過框架和眉骨之間的縫隙照射進來,并且導致視覺問題。于是,這款眼鏡采用無框設計,不但可以帶來更清晰的視野,也可以減少框架對騎手視野的影響。
這款眼鏡的設計充分考慮了騎手在騎行中的身體與心理需求。
Aude Pigeon:穩固而貼合的有機設計
通過與騎手訪談,設計師了解到在騎行中,騎手經常會擔心眼鏡滑落下來。所以設計師希望通過設計讓眼鏡在使用過程中變得非常穩固,消除騎手的擔心,讓他們全身心投入到騎行中。
于是,設計師開始進行眼鏡塑形實驗,研究大小與比例。然后根據團隊成員的反饋意見,設計師認識到如果鏡框達到顳骨位置,人們騎行時有可能發生危險。因此,設計師決定將鏡框延長,讓它到達耳朵的位置。同時,設計師想將鏡框與支撐點混合在一起。這樣,設計師把面部不同部位,比如鼻子、額頭、顳骨塑形出來;設計師還嘗試改進眼鏡框架的材質,在嘗試超級黏土,橡皮泥以及聚已酸內酯等材質之后,選擇了聚已酸內酯。
完成這個階段,設計師將眼鏡模型展示給人們,并收集反饋意見,結果大家說這樣的設計太極端并且風格不夠“奧克利”。于是,設計師決定暫時忘記先前所做的工作,回到概念最初,針對顳骨的特點設計鏡框,防止眼鏡在自行車行進時從騎手臉上滑落。設計師描繪出鏡框三個關鍵接觸點,去適應頭部模型并據此發展塑形與設計。在設計師的方案中,除了鼻子之外,增加了兩個點和顳骨接觸。為了讓使用效果更穩固,設計師選用了可塑性強的聚已酸內酯作為鏡框材質,可以讓騎手根據他們的頭形自由調節,而眼鏡框架的長度與接觸點形狀一樣,也是可以調節的。
這款眼鏡巧妙結合了設計與科技,創新性地應用了可調節的材質,發揮了材料的優勢同時也考慮到了有機的風格與形式。
Charles Tardif:消除干擾,加強騎手注意力
在針對自行車騎手的調查中,設計師注意到有些眼鏡會干擾騎手的注意力,因此會影響他們在騎行中的發揮。
根據這一洞察,設計師開始創造盡可能輕薄的眼鏡,這種眼鏡采用保護型鏡片,而且很堅固。設計師預想采用鈦金屬并且完全摒棄鉸鏈,讓這一設想得以實現。
這款眼鏡繃帶延伸至太陽穴后面,并且讓顴骨處于一種舒服的狀態,因此是一種非常貼合的設計;眼鏡每邊兩對夾點和鼻子部位的護具,為佩戴者提供了安全無憂的五點夾緊方式;框架由鈦金屬薄片打造,由激光切割并彎曲。這個框架是無鉸鏈的,并且非常堅硬和輕薄。鏡片通過注射模塑法制造,采用感光變色的聚碳酸酯材質,外面設置銥涂層,里面設置偏振光涂層;鏡片和框架之間通過工業粘膠劑粘合。橡膠材質的眼鏡腿由注射模塑方法完成,混合了乙烯基、甲骨、硅樹脂,等材質。
設計師把傳統眼鏡的設計理念放置到一邊,力圖讓這款眼鏡的設計獨樹一幟,成為美學風格與眾不同的產品。
Tlariq Al-Ani:選擇最合適的材質
設計這款眼鏡最重要的洞察是采用特殊的材質,為騎手帶來持續舒適的感受。在這個項目中,設計團隊討論過很多材質,比如智能橡膠材料(通常用于護唇器具),這種材料在低溫下可加熱,并以此塑造出適合每個人的形狀。還討論了一種可呼吸的“空氣網格”聚酯薄膜材料,這種材料就是后來選定的。它能在眼鏡下面形成一個通風縫隙,讓騎手面部保持清涼,而且這個材質輕便柔軟。另外,框架采用聚碳酸酯材料,經得起汗水和眼淚侵蝕,堅固耐用。分布在眼鏡不同部位的四個支點,可以讓眼鏡安穩地固定在頭部。對騎手來說,這也意味著在激烈的騎行中,眼鏡不會滑落或移動。
“超越理性”是奧克利的標語,這句話可以有很多解讀。其他品牌的太陽眼鏡也在及時創造新功能,但是奧克利眼鏡的創新卻不止于表面,它在功能和美學上都反映了騎手的心聲,在材質選擇和風格建構上獨樹一幟。
無論是設計汽車,還是設計建筑,或者是設計一款眼鏡,首先都需要從目標用戶的體驗出發,去看這個設計源于什么問題,解決什么問題,以及怎么去解決……之后才是思考設計蘊含的藝術因素,美學表達,以及哲學思考。所以,對于設計來說,首先是要解決問題,這也是每個眼鏡設計故事的起源。
Jungjoo Im:遠離汗水,為自行車騎手度身定制
設計師觀察到,很多自行車騎手在長時間騎行時,會流很多汗,這些汗會淌到臉頰、頭部、后背、臉上、脖子以及身體其他部位。而額頭的汗水還會滑落進眼睛,或者滴落在眼鏡片上,這些都會影響車手視野,成為他們騎行中的障礙。為了應對流汗的問題,很多騎手會采用特別的防汗裝備,但這也會帶來其他不便。
這款眼鏡的設計不同于其他產品,它設法改變汗水流淌的路徑,而不是去吸收它們。基于防汗的主要洞察,這款眼鏡設計了內部管道,置于眼鏡框架頂部和邊緣,讓汗水不會流到眼睛里,而是順著管道流出。這款眼鏡,不僅防汗,而且防灰防風沙,能有效保護眼睛。
這款眼鏡獨具風格的設計最大化地彰顯了產品的功能,讓騎手在騎行中更自信。
Luc Fusaro:光之眼鏡
設計師洞察到,每個騎手都會花費四年甚至更長時間,傾其所有去提高自身的競技表現。他們廣泛使用高科技裝備,目的是設法提高騎行成績。但是騎行當天,只有一件事最重要,那就是證明他們自身的價值,并將潛能發揮到極限,他們為此愿意付出所有、忍受一切。
所謂“概念”指的是“反映對象的本質屬性的思維形式”,是“人們通過實踐,從對象的許多屬性中,抽出其特有屬性概括而成”的。人對世界的認識、人類的全部文化、科學知識以及思想,都是由概念組成的。從這個意義上說,沒有概念,就沒有人類的歷史,就沒有人類的一切文明成果。因此,“概念設計”從本質上說,提供的是“思想”。所謂“反映對象本質屬性的思維形式”指的就是通過某種媒介或手段,把我們對事物本質屬性的認識確定下來。媒介有許多不同的類型,文字符號是一種表達概念的媒介,視覺符號也是一種表達概念的媒介。就設計藝術而言,“概念設計”就是用視覺語言把我們對事物本質屬性的認識表達出來,這種認識就是我們從事物中提煉、概括出來的概念或思想。因此,它在本質上是對“思想”的設計,換句話說,它提供的是創意,即從某種理念、思想出發,對設計項目在觀念形態上進行的概括、探索和總結,為設計活動正確深入的開展指引前進的方向。
2概念設計的應用范圍
概念設計在不同的領域中有不同的含義、不同的對象。除了上述設計藝術領域之外,在產品的生產、經營、銷售等領域中也有廣泛的應用。這一類的“概念設計”指的是對某種經營、生產、銷售思想、策略的策劃。所謂“概念”是對企業、產品、管理、營銷理念等方面的特殊性做出的概括。按主體不同,對這一類的“概念設計”可分為三個方面:即企業概念、品牌概念和產品概念。
除了物質生產領域之外,在影視、戲劇、展覽策劃等文化生產領域,概念設計也發揮著重要作用,特別是在科幻題材影視創作中,那些在現實中不存在的場景和道具都需要設計師根據預先設定的概念進行創作。
概念設計早在20世紀80年代,在國外就已經開始為設計界所廣泛關注。美國平面設計師愛倫•霍伯特(AllenHubert)當時曾經撰寫了一本書,題目就叫“ConceptualDesign”(概念設計),內容是針對平面設計中如何組織創意,如何賦予設計對象某種理念或思想,更好地推廣企業和產品,引導消費者。當時國內很少有人從“概念設計”的角度理解、重視這個問題。在設計領域始終倡導并努力實踐“概念設計”的是工業設計,由于工業產品具有批量化、自動化和時尚性等特點,設計對生產領域帶來的影響更直接,對市場信息做出的反映更迅速、更靈敏,在推廣一個新產品之前,概念設計就顯得十分重要。特別是汽車工業,概念設計成為推動汽車工業不斷創新的發動機。廠家對新的時尚、技術和功能的探索往往首先通過概念設計來完成,同時,概念車也成為引領時尚的風向標。
3概念設計的主要特點
(1)獨創性。概念設計更強調設計的獨創性和原創性,從形式和內容上都排斥業已存在的東西。當然,這不是說不能使用歷史上已經存在的形式符號和材料做法,而是必須以新的手法、新的視角加以運用。
(2)抽象性。概念的形成是對紛然陳雜的生活現象提煉、概括、抽象的結果。任何概念都有一定的抽象性,它來源于我們提煉出的某種理念或思想,我們欲倡導、傳揚的主張以及我們欲表達的某種意象。例如:柯布西埃設計的郎香教堂、賴特設計的流水別墅、密斯設計的法恩斯沃斯住宅等等,不管它們是否經歷過我們所稱的“概念設計”階段,但它們都表現出了概念設計所具有的全部特征。這幾位現代建筑的開創者都曾經確立了他們的新建筑概念,沒有這些理念的引導,沒有對這些主張堅定不移的實踐,他們的作品就不可能對后世產生如此大的影響力。
(3)探索性。概念設計可以不過多地涉及具體的功能問題(這類問題可以在方案設計階段進行修正),即使考慮功能問題,也是概念性的,原理性的或邏輯推論性的、說得更直接一點就是紙上談兵。它更像一個探索性的科學實驗,與實際生活保持一定距離,可以保證思維有足夠的想象空間。
(4)先進性。概念設計要求我們立足于時代最先進的技術和社會意識,有足夠的勇氣去嘗試最新的東西(新技術、新材料、新工藝、新的生活觀念),凝聚時代最先進的技術成果,使其處于時代的前端,否則就談不上是什么“概念設計”。
4概念的誤區
(1)概念虛無。有人認為,所謂的概念不過是廣告人或策劃人“編”出來的光環,未必是騙人的,但卻離實際很遠,至少是有誤導的嫌疑。社會上也的確有一些夸大其辭或空穴來風式的概念炒作,這反過來又加深了人們對概念的誤解。其實我們可以這樣去理解,概念或者是對設計對象所固有屬性的某種概括(設計對象有許多屬性,不一定只有一種),或者是一種對可及目標的追求,是實際存在的東西。
(2)概念無用。在設計實踐中,的確有許多人沒有從概念設計的角度考慮方案,也能夠創作出不錯的作品。但是,這類作品往往不具有開創性和激勵社會不斷探索的精神。這只能說明脫離了追求“概念”常常是這類作品落入陳規、俗套的一種原因。實際上,認真的創作幾乎不可避免地涉及到對許多概念的分析,單就形式語言本身來說,就存在各種不同的概念。成熟的設計師在做方案之前,總是要有一個明確的主導思想,要達到什么目標、體現什么精神、突出什么特征等等,這些就是概念設計的內涵。所謂“概念無用”,是由于人們沒有認識到它的價值或誤解為華而不實的花招,這實在是一種莫大的偏見。
(3)概念游戲。這是在實際操作中表現出的草率、脫離實際、缺乏認真求實的科學態度。認識到概念設計在創新和推動商業利益方面產生的作用,但沒有用科學的、務實的態度去操作,而是夸大其辭、玩詞藻,靠耍小聰明進行詭秘的“包裝”,怎么“洋”怎么來,怎么“時髦”怎么來,然而這種花拳秀腿最終是遮掩不住設計因脫離實際,缺乏認真求實的科學態度而導致的缺陷的。
5概念的塑造
任何一個實際存在的項目都具有一定的概念,它或許是陳舊的、歷史性的,或許是潛在的、模糊的,或許是地域性、具有行業特征的等等。拿產品為例,任何產品都具有它獨有的功能、特點,或者表現在技術上,或者表現在它所處的氛圍上。比如保暖內衣,首先和其它內衣相比更具有獨特的保暖功能,“保暖”這一概念已被廣泛地運用了;同是保暖內衣,大家在科技含量、組成材料、穿著感覺等方面尋求著自己的特點,而這些特點又是各自產品所獨有的。這些特點已構成了成為概念的因素,為了讓公眾真正了解其獨特之處,就有必要把這種特點用形象的說法“亮”出來。從另一個方面思考,如果產品并不具備特殊的優勢,沒有哪一點可以包裝成概念,那么就必須承認它在市場上很難與實力對手相抗爭。不滿足于此,就要讓技術人員改進工藝、用料等做出特色來。在做出來之前,這個特色是被“想象”出來的,那么這個可以實現的目標就可以成為“概念”。拿一些大城市如北京的一些房地產項目策劃舉例,北京是一個缺水干旱的城市,地勢平坦、季風氣候顯著,大城市的一些弊病在這里都有突出的表現。在這樣的地理環境中建造居住區,創造水域以及大片的植被、改造地表形態等等,都對消費者具有很強的吸引力。因此,開發商制造了“水域花園”、“都市山莊”、“慧谷陽光”等一系列這樣的概念,這樣的項目如果是建在昆明湖、北海、密云水庫周邊,其真實性是無庸置疑的,但恰恰這些項目大多數位于遠離水域的地區。顯然,這個目標是需要努力才能達到的。如此說來,概念可被分為兩類,一類是提煉性概念,一類是目標性概念。
在概念設計的具體方法上,提煉性概念和目標性概念是小異而大同的,既有各自的特殊性,但共同遵守的原則是一致的。
第一個原則是優勢優先。所謂“優勢”是以市場為標準,而不是以企業、設計者或老總個人喜好為標準,這一點往往被混淆。比如說啤酒,在質量方面許多老總認為自己在這方面最具優勢,實際情況即便是這樣,而對于消費者來說,支持質量的眾多環節、嚴格體系又最難了解到,所以往往愿意在認同質量相同的前提下,從口味、價位、品牌等明顯因素上尋求購買理由。推而廣之,我們要設計概念,就必須以“市場認可的優勢”為素材。
第二個原則是差異性。首先表現在概念素材即優勢因素的差異性上,其次表現在概念的表達上。素材的選擇要體現獨特性,避免雷同;在概念的表達上也要體現獨創性,可以是通俗的,也可以是玄妙的,但通俗而不直白,玄妙而不蒙事。
第三個原則是務實性。概念必須是實際的、可行的、有根基的。目標性概念盡管目前尚未達到,但通過努力是完全可能達到的,如果不能實現或難以實現,則會成為空談和虛妄,這樣的概念對企業是非常有害的。
第四個原則是概括性。適應市場的優勢因素要用專業的語言嚴密地表達出來,是件很麻煩的事兒,甚至可以寫成文章,這和消費者的認知時間是相違背的。他們希望能夠迅速快捷地認識到產品的優勢,這就需要對產品的優勢進行概括,甚至概括成幾個字,還可以加點修飾,用些修辭手法,達到直觀、通俗、形象、生動、有趣的效果,以致更好地讓公眾接受,讓公眾記得牢,目的就達到了。當然還有一些較為含蓄的表達也可能更為高明,就是通過事物、現象、形象等讓公眾了解到這個概念的潛臺詞,比如北極人保暖內衣啟用外星人形象來體現其科技含量。
概念設計可以被看作方法論層面上的設計思維訓練,不在乎方案是否能夠實施,即使是針對一個實際不存在的目標,概念設計訓練也是有意義的,要害是開闊思路,探尋創新的靈感,在不受或較少受約束的情況下,最大限度地發揮想象力。這種設計通常總是要與真實的適用性之間保持一定的距離,目的是給思維留有足夠的發揮想象力的空間。
摘要:“概念設計”不僅在當代設計領域是被廣泛關注的一個話題,甚至在其他許多以創新為目標的行業(IT行業、企業經營管理、商業銷售、廣告、演藝活動、影視創作等等),人們都在談論“概念設計”在推動一個產品、一個工程、一項活動、一個事件的過程中所起到的重要作用。因此,對于從事設計工作的人來說,弄清楚到底什么是概念設計,如何進行概念設計,是一件十分必要的事。
關鍵詞:概念設計;應用范圍;主要特點;誤區;塑造
參考文獻
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為實現以較少的人力、物力和時間獲取客觀、明確、可靠的研究結論,依據確定的研究項目,對研究方式方法、研究操作程序和控制方案進行周密、科學、完整地構思、確定、規劃和表述。在這個定義中,前一部分是設計的目的,后一部分指研究設計的工作內容
2、教育科學研究設計的基本任務有兩項:
其一,選擇、確定收集和分析研究數據的方式方法,保證研究采用的方式方法是合理的、可靠的和經濟的;其二,構思、制定實現研究目的的操作程序和控制方案,保證研究是有效的、客觀的和明確的。研究設計的核心內容是保證回答研究的問題和達到研究目的。
研究方式方法是合理的,指針對一定的假設或研究內容,采用的方式方法能夠滿足檢驗、論證和解釋研究內容所需要的功能和潛在條件。
研究方式方法是可靠的,指研究所采用的方式方法式是可以信賴的,可以重復的,即使換了他人來做同樣的工作也能得到基本相同的結果。
研究方式方法是經濟的,指對經費、人力、物力、時間的整體考慮和精打細算,既要力所能及,又要以較少的投入爭取最大的效益。
保證研究是有效的,首先指研究所使用的變量之間存在著真實的確定的關系,這種關系可能是因果關系,也可能是相關關系。例如,教學方法和學習成績、社會責任感和學習能力;其二是這種關系的想象和構思是科學的,源于理論的支持、實踐的啟發以及靈感的萌動,對關系中的變量進行適當的操作化定義,能夠有效控制和檢驗。其三是對于這種關系的統計意義,采用的數學推論工具是否適宜和數據的質量是否達到需要的標準,以及樣本容量是否合適;其四是研究結果的適用范圍,教育科學研究必須保證有一定的適用范圍,如果僅是對某一個人適用,對于教育科學研究來說其意義不大。
保證研究是客觀的,指研究的程序和控制必須要保證研究變量之間的影響能以真實關系發生變化,不能是虛構的、或隨心所欲的,收集的數據是反映真實關系的、準確的。例如,以教學方法與學習成績作為兩個研究變量,學生的學習成績除了受教學方法的影響外,還可能會因為請了專門家教進行個別輔導、受到某種社會或物質鼓勵產生學習動機等多方面的影響,所以,必須設計相應的操作程序和控制方案保證反映的是教學方法與學習成績的真實關系。
保證研究是明確的,指設計要使得研究所反映的關系能以比較突出和鮮明的形式表現出來,或者說,使得產生最大的反映關系量,同時,研究結果不能含糊不清或似是而非,而是以明白無誤的、有說服力的、可靠的數據或材料表述出來
關鍵詞:抗震概念;結構設計;建筑抗震設計
Abstract: China is an earthquake-prone country, due to earthquake prediction, mode of transmission, the magnitude and direction of the current scientific cognitive level may not be very accurate, earthquake ground acceleration and buildings caused by the earthquake suffered and many factors, is very complex, so only relying on the theoretical analysis and calculation of building (structure) to meet the seismic requirements. In this case, the conceptual design requires us to design personnel to avoid the structure by engineering basic theory and engineering experience of your own. Below I in design work for many years in a talk by using seismic design concept in the design, have the wrong place please Tongren.
Keywords: seismic concept; structural design; seismic design of buildings
中圖分類號:U452.2+8文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
結構設計中設計人員常常會有個誤區,認為混凝土的強度等級越高、梁柱截面用的越大,配筋越大抗震性能就越好,其實不然,以抗震設計為例,一般是根據初定的尺寸、混凝土等級算出結構的剛度,再由結構剛度算出地震力,然后算配筋。但是大家知道,結構剛度越大,地震作用效應越大,配筋越多,剛度越大,地震力就越強。這不僅不利于抗震,還增加了工程造價,造成浪費。
抗震概念設計應從以下幾方面入手:
1.依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想,從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。
2.選擇有利場地。造成建筑物震害的原因是多方面的,場地條件是其中之一。由于場地因素引起的震害往往特別嚴重,而且有些情況僅僅依靠工程措施來彌補是很困難的。因此,選擇工程場址時,應進行詳細勘察,搞清地形、地質情況,挑選對建筑抗震有利的地段,盡可能避開對建筑抗震不利的地段,任何情況下均不得在抗震危險地段上建造可能引起人員傷亡或較大經濟損失的建筑物。
對建筑抗震有利的地段,一般是指位于開闊平坦地帶的堅硬場地土或密實均勻中硬場地土。建造于這類場地上的建筑一般不會發生由于地基失效導致的震害,從而可從根本上減輕地震對建筑物的影響。對建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指條狀突出的山嘴、孤立的山包和山梁的頂部、高差較大的臺地邊緣、非巖質的陡坡、河岸和邊坡的邊緣;就場地土質而言,一般是指軟弱土、易液化土、故河道、斷層破碎帶、暗埋塘浜溝谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、巖性、狀態明顯不均勻的地段
3.采用合理的建筑平立面。結構平面布置時,應盡量均勻,對稱,特別注意具有很大抗側剛度的鋼筋混凝土墻和鋼筋混凝土芯筒的位置,力求居中和對稱,是結構的剛度中心和質量中心盡可能的靠近和重合,以減少由偏心造成的扭轉。此外抗震墻宜沿建筑物周邊布置,以使結構具有較強的抗扭剛度和較強的抗傾覆剛度。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理,結構布置符合抗震原則,就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。
經驗表明,簡單、規則、對稱的建筑抗震能力強,在地震時不易破壞;反之,如果房屋體形不規則,平面上凸出凹進,立面上高低錯落,在地震時容易產生震害。而且,簡單、規則、對稱結構容易準確計算其地震反應,可以保證地震作用具有明確直接的傳遞途徑,容易采取抗震構造措施和進行細部處理。
4.選擇合理的結構形式。抗震結構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題。按結構材料分類,目前主要應用的結構體系有砌體結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構、鋼-混凝土結構等;按結構形式分類,目前常見的有框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、簡體結構等。結構體系的確定受到抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經濟條件等諸多因素影響,是一個綜合的技術經濟問題,需進行周密考慮確定。
抗震規范對建筑結構體系主要有以下規定:①結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑;②結構體系宜具有多道抗震防線,應避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力;③結構體系應具有必要的抗震承載力,良好的變形能力和耗能能力;④結構體系宜具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產生過大的應力集中或塑性變形集中,對可能出現的薄弱部位,應采取措施提高其抗震能力;⑤結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近,在結構布置時,應遵循平面布置對稱、立面布置均勻的原則,以避免質心和剛心不重合而造成扭轉振動和產生薄弱層。
5.提高結構的延性。結構的延性可定義為結構在承載力無明顯降低的前提下發生非彈性變形的能力。結構的延性反映了結構的變形能力,是防止在地震作用下倒塌的關鍵因素之一。 結構良好的延性有助于減小地震作用,吸收與耗散地震能量,避免結構倒塌。而結構延性和耗能的大小,取決于構件的破壞形態及其塑化過程,彎曲構件的延性遠遠大于剪切構件,構件彎曲屈服直至破壞所消耗的地震輸入能量,也遠遠高于構件剪切破壞所消耗的能量。因此,結構設計應力求避免構件的剪切破壞,爭取更多的構件實現彎曲破壞。始終遵循“強柱弱梁,強煎弱彎、強節點、弱錨固”原則。構件的破壞和退出工作,使整個結構從一種穩定體系過渡到另外一種穩定體系,致使結構的周期發生變化,以避免地震卓越周期長時間持續作用引起的共振效應。
6.確保結構的整體性。結構是由許多構件連接組合而成的一個整體,并通過各個構件的協調工作來有效地抵抗地震作用。若結構在地震作用下喪失了整體性,則結構各構件的抗震能力不能充分發揮,這樣容易使結構成為機動體而倒塌。因此,結構的整體性是保證結構各個部分在地震作用下協調工作的重要條件,確保結構的整體性是抗震概念設計的重要內容。
為了充分發揮各構件的抗震能力,確保結構的整體性,在設計的過程中應遵循以下原則:①結構應具有連續性。結構的連續性是使結構在地震作用時能夠保持整體的重要手段之一。②保證構件間的可靠連接。提高建筑物的抗震性能,保證各個構件充分發揮承載力,關鍵的是加強構件間的連接,使之能滿足傳遞地震力時的強度要求和適應地震時大變形的延性要求。③增強房屋的豎向剛度。在設計時,應使結構沿縱、橫2個方向具有足夠的整體豎向剛度,并使房屋基礎具有較強的整體性,以抵抗地震時可能發生的地基不均勻沉降及地面裂隙穿過房屋時所造成的危害。
7. 抗震構造措施:對結構構件采用多道設防,嚴格按規范要求保證“強柱弱梁”,“強剪弱彎”,“強節點弱構件”,加強節點連接,加強梁、柱端頭箍筋加密區的箍筋量。所用材料等級不低于規范要求的最低等級,從而有效減小材料的脆性,計算中還應嚴格控制梁的相對受壓區高度。砌體結構應按規范要求設置圈梁、構造柱等,有效約束砌體,提高砌體的延性和整體性。非結構構件比如框架填充墻兩端應與柱有效拉結,附屬構件女兒墻、雨篷、挑檐等除保證自身整體性能外,還應與主體結構有可靠連接和錨固