概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用

前言：想要寫(xiě)出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用范文，希望能給你帶來(lái)靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要：當(dāng)前，由于我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更加嚴(yán)格的要求。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是通過(guò)提高建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平來(lái)延長(zhǎng)建筑物的壽命，并改善建筑物的性能。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和實(shí)踐，概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施已逐步引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，主要是通過(guò)優(yōu)化主建筑結(jié)構(gòu)的特性增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并為整個(gè)結(jié)構(gòu)提供保護(hù)，從而提高建筑物的質(zhì)量和安全性?；诖耍疚氖紫确謩e介紹了概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施的相關(guān)內(nèi)容及其對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響，然后結(jié)合概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施來(lái)說(shuō)明兩者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用。以期為相關(guān)研究提供一些參考。

關(guān)鍵詞：概念設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)措施；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

當(dāng)前，建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程較為復(fù)雜，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為關(guān)鍵組成部分，不僅決定了建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)施的可能性，而且為后續(xù)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，為了使建設(shè)項(xiàng)目本身的功能最大化，必須確保建設(shè)項(xiàng)目中的各個(gè)項(xiàng)目相互交互，從而保證項(xiàng)目的質(zhì)量和安全。同時(shí)，這些要求也將建筑設(shè)計(jì)推向了更高的標(biāo)準(zhǔn)。建筑單位各部門(mén)的工作進(jìn)度必須嚴(yán)格符合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以確保多個(gè)項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展，為建設(shè)工程質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。概念設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)元素統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)語(yǔ)言，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涵蓋了許多結(jié)構(gòu)元素，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師將每個(gè)結(jié)構(gòu)元素都體現(xiàn)在設(shè)計(jì)計(jì)劃藍(lán)圖和工程圖中，以顯示直觀的圖形。因此，必須按照土木工程規(guī)范有條不紊地進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工，以確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)、安全，并能滿足房屋使用需求?；诖?，本文主要介紹了概念設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)措施在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1概念設(shè)計(jì)的基本概念

1.1概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

在概念設(shè)計(jì)的最初應(yīng)用中，建筑師根據(jù)設(shè)計(jì)概念評(píng)估建筑設(shè)計(jì)計(jì)劃，并參考過(guò)去的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，比較和分析概念設(shè)計(jì)，從宏觀層面上控制建筑結(jié)構(gòu)的形狀，參照比較結(jié)果執(zhí)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并調(diào)整和實(shí)施所需的隔振設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)效果。概念設(shè)計(jì)對(duì)建筑設(shè)計(jì)有很大影響，例如資本投資、施工時(shí)間和安全問(wèn)題。對(duì)概念設(shè)計(jì)的巧妙運(yùn)用使最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)劃更加科學(xué)、合理、安全和可靠，還能有效減少估算和計(jì)算錯(cuò)誤，改善架構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。可以看出，概念設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最重要的數(shù)據(jù)庫(kù)之一。

1.2概念設(shè)計(jì)的實(shí)施步驟

設(shè)計(jì)特定應(yīng)用程序概念的過(guò)程本質(zhì)上是逐步重復(fù)整個(gè)過(guò)程的優(yōu)化過(guò)程。通常，概念設(shè)計(jì)分為四個(gè)主要階段：分析階段、綜合階段、評(píng)估階段、完成階段。在繼續(xù)進(jìn)行下一階段之前，每個(gè)步驟都必須達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。如果在任一階段發(fā)現(xiàn)計(jì)劃中有不合理的部分，則需要重新實(shí)施設(shè)計(jì)、計(jì)算和評(píng)估，直到達(dá)到目標(biāo)為止。具體分析以下四個(gè)步驟：①分析階段。在此階段收集建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，并對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。分析階段的主要特征是所收集的數(shù)據(jù)和信息模棱兩可，分析后可以將各種信息最大化。②綜合階段。綜合階段是概念設(shè)計(jì)的最重要階段。在這個(gè)階段概念設(shè)計(jì)師利用自身經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)來(lái)制定設(shè)計(jì)計(jì)劃，然后以圖紙的形式展示設(shè)計(jì)計(jì)劃。綜合階段的設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是用來(lái)以具體形式顯示和處理建筑設(shè)計(jì)師相對(duì)抽象的設(shè)計(jì)概念，這是概念設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。③評(píng)估階段。在此階段將對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)劃進(jìn)行專業(yè)評(píng)估，并評(píng)估其可行性，這項(xiàng)工作是周期性的，在計(jì)劃達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后可以開(kāi)始下一步工作。在評(píng)估設(shè)計(jì)計(jì)劃時(shí)，首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)功能模型，然后使用各種公式對(duì)每個(gè)計(jì)劃進(jìn)行比較和分析，最后選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)計(jì)劃。④完成階段。此階段主要根據(jù)已定義的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)劃來(lái)執(zhí)行相關(guān)工作，以減少后續(xù)的冗余設(shè)計(jì)工作。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要措施

2.1科學(xué)選取建筑場(chǎng)地

在選擇建筑工地時(shí)，必須選擇具有最高抗震性能的區(qū)域，同一棟建筑物的不同建筑工地的抗震特性差異很大，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響也很大。在地震影響下，要考慮基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)遭遇適當(dāng)損壞的可能性，并結(jié)合適當(dāng)?shù)氖┕び?jì)劃和經(jīng)濟(jì)原理，進(jìn)一步弄清相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)計(jì)劃。由于采用了這種方法，整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震特性和可塑性可以大大提高。

2.2科學(xué)合理的選擇結(jié)構(gòu)材料

首先，在選擇鋼材和混凝土的過(guò)程中，要結(jié)合特定的標(biāo)準(zhǔn)選擇強(qiáng)度更高的模型。通常，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。為了對(duì)結(jié)構(gòu)元件進(jìn)行縱向加固，必須使用強(qiáng)度更高的鋼筋，例如HRB400鋼筋。其次，要根據(jù)具體情況，選擇更科學(xué)合理的新型建筑材料，例如鋼筋混凝土材料。在建筑的建造過(guò)程中，通常使用鋼筋混凝土材料。它是一種新型的建筑材料，可以將鋼材和混凝土有效結(jié)合在一起，并相互補(bǔ)充，從而發(fā)揮出更大的建筑作用，這種材料使建筑物穩(wěn)定而堅(jiān)固。其具體優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①內(nèi)層混凝土可以更有效地支撐外層鋼管，從而使兩者的優(yōu)勢(shì)相互補(bǔ)充，完美匹配，同時(shí)也充分發(fā)揮了它們的優(yōu)勢(shì)，顯著提高了它們的承載能力；②外鋼管可以有效地控制內(nèi)混凝土，從而進(jìn)一步提高混凝土的強(qiáng)度，可以大大減小變形概率。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增加了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，并為超高底柱的軸向壓縮比有限的問(wèn)題提供了有效的解決方案。

2.3進(jìn)一步重點(diǎn)關(guān)注施工現(xiàn)場(chǎng)處理

在建筑工地上，由于某種原因，結(jié)構(gòu)分析結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一定程度的負(fù)面影響，如果僅依靠簡(jiǎn)單的計(jì)算方法，將無(wú)法真正有效地解決問(wèn)題。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師必須充分整合概念設(shè)計(jì)，有效實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)，還應(yīng)利用自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)方法，與有關(guān)建筑和監(jiān)管部門(mén)進(jìn)行深入探討、溝通與協(xié)作，著重于現(xiàn)場(chǎng)研究，找出問(wèn)題并提出相應(yīng)的解決方案。

3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地促進(jìn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展，并進(jìn)一步促進(jìn)了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。過(guò)去的傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)無(wú)法滿足人們的需求，建筑師就需要使用新技術(shù)來(lái)提高建筑水平，使用新概念來(lái)翻新建筑物，促進(jìn)智能建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)措施是一種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施，其目標(biāo)是確保建設(shè)項(xiàng)目的每個(gè)部分都發(fā)揮其原始作用，協(xié)調(diào)每個(gè)部分進(jìn)行交互，以匹配實(shí)際應(yīng)用程序，并避免因零件和組件出現(xiàn)問(wèn)題而對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生不利影響。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)的作用不容忽視，概念設(shè)計(jì)比建筑設(shè)計(jì)更客觀，這兩個(gè)要素的結(jié)合創(chuàng)造了一個(gè)虛擬建筑，它將成為建筑業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。概念設(shè)計(jì)對(duì)建筑設(shè)計(jì)有不同程度的影響，在設(shè)計(jì)和建造建筑物時(shí)，建筑師的想法與住戶設(shè)定的目標(biāo)相沖突，并且如果兩者之間存在沖突，則會(huì)影響建筑物的結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生非常不利的結(jié)果。概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方向基本相同，則可以滿足住戶的要求，此時(shí)雖然缺陷很少但仍然存在，在這種情況下建造的建筑物仍將存在相應(yīng)的問(wèn)題。

4概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1科學(xué)選擇建筑結(jié)構(gòu)剛度

在建筑領(lǐng)域的各種指標(biāo)中，建筑結(jié)構(gòu)的剛度是非常重要的元素，并且在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中起著非常重要的作用，因此必須選擇科學(xué)合理的建筑剛度。同時(shí)，科學(xué)合理地選擇建筑物剛度對(duì)于有效增加建筑物的自然振動(dòng)周期和抗震性能具有特殊的影響和意義。另外，良好的剛性還可以相應(yīng)地提高空間利用率，節(jié)省建筑材料等，從而可以更充分、更有效地利用建筑計(jì)劃，并可以有效優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。

4.2科學(xué)選擇建筑主體結(jié)構(gòu)

合理性和對(duì)稱性是設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)要遵循的基本原則。該原理可有效減少建筑材料的使用，節(jié)省建筑材料，確保建筑結(jié)構(gòu)中非結(jié)構(gòu)部件的良好安全性和穩(wěn)定性，并降低建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力。建筑結(jié)構(gòu)對(duì)稱的特征是整個(gè)或部分建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的相互對(duì)應(yīng)和統(tǒng)一，在特定的設(shè)計(jì)階段，為確保建筑物結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，可以對(duì)建筑物質(zhì)心或平面重心的實(shí)際距離進(jìn)行合理調(diào)整，并有效調(diào)整重心，從而確保建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。

4.3基于場(chǎng)地情況選擇建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

在選定的開(kāi)發(fā)區(qū)域中進(jìn)行調(diào)查和設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的形狀和該區(qū)域的地形對(duì)建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。建筑基礎(chǔ)通常包括樁基礎(chǔ)和箱基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)具有良好的整體剛度，可以均勻分解并將載荷轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)上，從而提供更安全、更穩(wěn)定的建筑物，并防止由于不均勻力而導(dǎo)致基礎(chǔ)發(fā)生沉降，這樣可以有效提高建筑物的抗震性能。樁基礎(chǔ)是建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的另一種形式，通常在地面較軟或荷載相對(duì)較差的多層建筑物中，這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以將頂部產(chǎn)生的負(fù)載傳遞到底部，并將其分配到土壤上，從而確保建筑物的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

4.4合理選擇建筑場(chǎng)地

選址是建筑項(xiàng)目的關(guān)鍵，選擇標(biāo)準(zhǔn)包括太陽(yáng)光線與建筑物出口之間的距離、安全距離保護(hù)等方面。此外，還應(yīng)注意危險(xiǎn)區(qū)域的選址，使地質(zhì)和地理災(zāi)害不會(huì)嚴(yán)重影響建筑物的安全，特別是地震的威脅。對(duì)于位于危險(xiǎn)區(qū)域的建筑項(xiàng)目，應(yīng)相應(yīng)提高建筑物的地震等級(jí)，并采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。所以，應(yīng)科學(xué)合理地選擇施工現(xiàn)場(chǎng)，并做好有效的勘探和研究工作。

5結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

5.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高材料利用率

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)措施在設(shè)計(jì)師的工作中起著重要的支持作用，提供了更完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及有效執(zhí)行了與結(jié)構(gòu)活動(dòng)有關(guān)的工作能力。在設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)措施的關(guān)鍵作用是有效協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)工作。在施工和設(shè)計(jì)工作中，可以充分保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并可以有效提高建筑材料的利用率。另外，設(shè)計(jì)師必須在保證設(shè)計(jì)效果的前提下減少材料重量和材料成本，使設(shè)計(jì)工作能夠順利進(jìn)行。例如具有矩形橫截面的壓縮構(gòu)件利用率低，這是因?yàn)榱涸谔囟ǖ氖┕るA段更容易改變，并且材料利用率不足，而通過(guò)概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析，可以對(duì)梁截面的變形梯度進(jìn)行科學(xué)合理的改變和調(diào)整，從而在軸向力不確定的情況下可以顯著提高材料的利用率。

5.2結(jié)構(gòu)體系中保持協(xié)同工作

與概念設(shè)計(jì)相關(guān)的協(xié)作很好地適用于建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。協(xié)作需要結(jié)構(gòu)的內(nèi)部組件保持協(xié)作和協(xié)作的正常狀態(tài)，這種協(xié)同作用要求結(jié)構(gòu)元件處于標(biāo)準(zhǔn)的承載能力極限條件下，它們不僅可以執(zhí)行一般工作，而且還具有整體耐久性。另外，建筑物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和上部在承受載荷時(shí)，保持一個(gè)整體并分擔(dān)載荷。在磚混結(jié)構(gòu)的建筑物中，為了保持協(xié)作，應(yīng)利用結(jié)構(gòu)柱和環(huán)梁的作用使結(jié)構(gòu)保持一體，并共同承受力以防止建筑物的支撐結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。隨著多層建筑結(jié)構(gòu)的數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，短柱現(xiàn)象越來(lái)越普遍，但是為了確保每個(gè)組件都可以具有良好的應(yīng)力水平，應(yīng)在夾心結(jié)構(gòu)中最小化短柱，以有效提高同一平面的基本承載能力。

5.3合理的結(jié)構(gòu)體系

較常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)體系包括許多方面，例如鋼結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。其中最常見(jiàn)的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要包括框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、管結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架芯管結(jié)構(gòu)。在一定程度上，它直接受建筑功能、建筑高度、抗震設(shè)防強(qiáng)度、工地條件、經(jīng)濟(jì)條件、建筑條件、建筑材料和其他相關(guān)因素的影響。對(duì)科學(xué)和智能的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行有效解釋具有一定的難度，所以必須更加深入、詳細(xì)地思考才能清晰結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

6結(jié)語(yǔ)

從以上討論可以明顯看出，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的有效性和可靠性。另外，建筑物的實(shí)際建筑過(guò)程也應(yīng)更加高效，以確保概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分互補(bǔ)并發(fā)揮應(yīng)有的作用，從而使概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施協(xié)同工作，以構(gòu)建更加科學(xué)、完整的建筑結(jié)構(gòu)體系，達(dá)到節(jié)省建筑原材料的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂清海.概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建材與裝飾,2017(16).

[2]陳立新.探索概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].居舍,2019(14).

[3]李林.分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施關(guān)鍵研究[J].智能城市,2019,5(13).

[4]王少嶠.概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法探討[J].建材與裝飾,2020(18).

[5]梁明釗.探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2014(12).

作者:余詠紅 單位:廣東鴻宇建筑與工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司