管窺概念設計對建筑結構設計的啟示
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高層建筑通常與中、低建筑物的結構性能是不同的，設計人員必須倍加重視。在設計混凝土和鋼結構中，在不使用多的成本前提條件下，我們只要按照以下建設原則，根據(jù)高層建筑結構理念來布置，就能使得高層建筑抵抗側向力和變形的能力增強。
1.使得抗彎結構體系中的有效寬度得到拓展。適當?shù)膶挾炔粌H能夠直接減小傾覆力矩，同時在它條件不變時，變形程度就能夠大大的降低。
2.使得主要承受荷載構件的有效截面得到增加。比如建筑物的底部樓層中，柱子翼緣和連系梁截面如果大大的增加，那么側移變形就直接減小。
3.使絕大部分的垂直荷載直接由主體的抗彎構件等部件來承受其重力，同時使得主要的抗傾覆構件能夠受到有效地預壓，這樣有利于在傾覆拉力作用下增加房屋的穩(wěn)定性。
4.在豎向的結構體系中利用實心墻或者利用斜撐構件能夠最有效地抵抗每棟建筑物每層樓的局部剪力。全部使用受彎的豎向構件抗剪一般是不經(jīng)濟、不合理、不實際的，因為要使得柱子或者連系梁有著足夠的彎曲抵抗力，比那些用墻面或斜撐構件消耗更多的材料和勞動力以及工作日。5.樓板都必須具有相當程度的厚度，能夠達到水平隔板那種效果。這樣才能使得抵抗歪理的各種構建同時工作，而不是單一的工作。
二、概念設計在建筑結構設計中的具體運用
1.在建筑剖面結構設計中，概念結構設計得到了的廣泛應用在相關人員進行建筑剖面設計時，要做好豎向的傳力體系設計，控制好建筑物的高度比，使高層建筑物的抗側力結構剛度由基礎向建筑物的頂層逐漸過渡，避免出現(xiàn)建筑物豎向上剛度出現(xiàn)突變而消弱高層建筑物水平荷載能力的現(xiàn)象。當建筑物豎向的剛度變化特別大時或在高層建筑物的結構布局發(fā)生變化時，要設置結構的轉換層，以確保高層建筑的穩(wěn)定性。在給高層建筑設置錨固深度時，要結合高層建筑物設備用房和地下停車場的需要，設置一層或幾層地下空間，提高高層建筑的抗震能力和抗傾覆能力。
2.設計中最好滿足豎向均勻性均勻性問題在建筑的豎向結構布置中，無論是那些幾何圖形還是樓層剛度的相關的變化，均勻性都應該是立面設計中最值得考慮的問題。不均勻的布置會產(chǎn)生剛度以及強度上的突變，使得豎向的應力集中或者是變形集中，從而導致建筑在中小型地震中遭到了損壞、而在大震時就會面臨倒塌的嚴重后果。若要使得結構達到完全均勻性，在具體工作設計中應做到以下幾點。
（1）關于豎向的收進問題最常見的建筑處理方式是豎向收進，其在結構上出現(xiàn)的問題是凹角處應力過于集中。由于每個房屋的不同部分的振動特征都不同，因此在收進處的橫隔（樓蓋或屋面板）產(chǎn)生應力容易發(fā)生突變。
（2）同一樓層的墻面的剛度有區(qū)別在建筑工程中，空間需要或藝術構思不同的原因導致同一層間墻柱的剛度有著明顯的差異，通常剛性較大的墻柱有著較大的內(nèi)力。因此，設計時應當從抗震的角度重新合理的安排結構系統(tǒng)，減少震害帶來的損失。為了使得剛度均衡，平面上應當做到剛心和質(zhì)心盡量接近或重合。
三、建筑結構概念設計的重要意義
隨著社會技術與經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高。由于城市發(fā)展的需要，現(xiàn)代建筑向大規(guī)模和復雜化發(fā)展。結構分析計算軟件在工程設計時應用較為廣泛，結構工程師的當前的首要任務是如何解決計算模型的合理性和計算結果的可靠性，而概念設計是解決這類問題的關鍵。“概念”指的是“反映對象的本質(zhì)屬性的思維方式”，是“人們通過實踐，從對象屬性，以其獨特的屬性概括而成”。在建筑結構中的設計概念是建筑結構各種情況下的一般規(guī)律。設計師應以概念設計理念貫穿結構的選型、計算、布置到細節(jié)處理的全過程，根據(jù)實際情況，總結實踐經(jīng)驗，對遇到的問題制定詳細的措施，合理分析、及時的處理，以最直接的方式對荷載進行傳遞，創(chuàng)造一個更安全、舒適的工作環(huán)境，并節(jié)省材料和金錢。設計必須選擇—個經(jīng)濟合理的、切實可行的結構形式和結構體系。在結構體系中，工作人員應該明確抗震細部、總體布置、應受力等方面，使得在同一結構單元中，結構體系達到一致，使得平面和豎向都能夠均勻規(guī)則。總而言之，對建筑師設計要求、材料供應、結構特點、施工條件等情況都進行具體分析。同時與施工、業(yè)主等多個方面進行充分協(xié)商，然后在進行選擇基礎結構。必要時還應進行多方案比較，確定結構方案，擇優(yōu)選用，使得整個建筑能夠發(fā)揮其應有的結構功能。因此，對于建筑結構的設計要充分掌握設計概念，掌控設計和計算的過程，檢驗計算結果的可靠性。對不可靠的結構進行調(diào)整，是現(xiàn)代建筑結構設計的本質(zhì)。同時控制建筑工程的成本的投入，使得其在合理范圍之內(nèi)。
四、結語
我國在建筑結構概念設計理念的倡導、運用和規(guī)模起步較晚，發(fā)展速度也比較慢相對于西方一些國家，還存在一定的差距。由于建筑結構概念設計的重要性，因此必須加強建筑結構的概念設計。
作者：林天賜單位：福州萬山電力咨詢有限公司
