概念设计在建筑结构设计的实用性(建筑结构概念设计及案例)

摘要：在建筑结构设计中，使用概念设计的方法可以有效实现建筑结构设计的准确性和标准性，并提升结构设计效果，实现项目的结构功能要求，确保建筑工程的整体质量满足规范要求。概念设计的优势使其在结构设计中得到广泛地应用，使现代建筑工程能够满足时展的需求。本文主要的研究内容是概念设计在建筑结构设计中的应用，希望本文的结论可以为结构设计工作提供参考和借鉴。

关键词：建筑结构；概念设计；设计应用

社会经济水平的增长对城市化建设起到促进作用，为适合社会发展需求，建筑工程的结构设计应有所创新。应用概念设计理念进行建筑结构设计，要求设计师具有较高水平的专业能力，同时还应具备较强的学习能力，能够将先进的理念应用于建筑设计工作中，提升建筑工程的设计质量和设计水平。

1概念设计概述

概念设计指基于设计人员的经验积累，根据工程项目的具体情况和业主需求，使方案设计具有较强的针对性。所以，工程设计人员应重视业主的需求，对需求进行详细分析后，根据建筑项目的特点确定建筑项目设计方案。工程设计人员应利用建筑设计理论，借鉴成功案例经验，优化建筑项目的设计内容，完成符合业主需求的结构设计方案。概念设计可分三个步骤完成，即分析、综合、评价。在分析步骤中，设计人员要对需求数据进行分析和验证；在综合步骤中，设计人员应广泛收集数据信息，按设计需求确定初步的设计雏形；在评价步骤中，设计人员应对设计方案进行筛选，从中选择最优方案。可以看出，概念设计要求设计人员具有较高水平的专业综合素质，同时具备发散性思维能力，能够从庞杂的数据中筛选出有用信息，实现建筑结构的深度设计，充分满足业主对工程的需求。

2概念设计的作用与基础原则

2.1作用

2.1.1弥补电脑设计的不足之处电脑是进行建筑结构设计的重要工具。借助电脑和BIM技术，能够快速、准确地处理大量工程信息和数据，帮助设计师完成复杂的结构设计任务。建筑工程的技术要求越高、数据越复杂、工程体量越大，电脑的优势作用越明显。科学、先进的电脑应用软件是实现建筑结构设计的重要保证，由于软件的发展相对滞后，电脑的优势不能得到全面发挥。工程设计人员应用概念设计的理念，能够有效提升建筑结构设计方案的科学性和有效性，根据业主的实际需求，对设计方案进行改进和优化。弥补电脑设计的不足之处，提升建筑结构设计的质量。2.1.2实现其他设计需要结构设计是建筑设计的重要基础，建筑工程的消防、外观、水电、内部布局等设计项目与结构设计的关联性密切。现代高层建筑、大型综合建筑的设计和施工应具有整体性特点，提高建筑工程各项目设计的联系，有利于提升项目整体设计水平。概念设计重视建筑工程设计的整体性，通过对各项目工程的研究，系统性地制定总设计方案，有效提升工程设计的技术水平。例如，在消防设计中利用概念设计理念，判断结构设计对消防设计的影响关系，以此为基础对设计方案进行优化改进，达到完善消防设计的目的。

2.2基础原则

2.2.1科学受力基础原则在建筑结构设计中，要充分考虑建筑受力的情况。应用概念设计理念可准确分析建筑结构的受力情况和形变影响因素。通过分析可知，对于建筑结构而言，均匀受力优于集中受力，多跨连续结构优于单跨结构。在具体建筑工程中应用概念设计，要遵循受力基本原则，优化建筑结构的空间设计、梁柱设计、结构受力等。基于科学的受力分析，重点关注变形部位的设计工作，通过提高结构受力的科学性实现设计要求。尽量使建筑结构受力均匀，防止受力的过度集中导致建筑结构变形。2.2.2优选基础原则在建筑结构设计过程中，概念设计可清晰、完整地表达建筑工程整体构成的基本内容。对结构设计进行优化时，应根据建筑工程的结构特点进行合理性分析，再根据建筑的载荷、环境条件等，优选符合标准的设计方案，合理使用线型、交叉、平面、叠合等设计手段，提升建筑工程的设计效果。对建筑工程的地质条件、建筑承载力等情况进行科学判断，确保建筑工程的安全性。

3实施概念设计的措施

3.1在场地选择中的应用

建筑结构设计的有效性与科学性直接影响建筑结构的稳定性及施工质量水平。合理选择施工场地，可以确保设计方案的顺利实施。因此进行工程场地的选择时，可使用概念设计的理念。利用概念设计理念考虑地形因素的影响。不同的建筑区域地形条件会存在较大差异。地形条件会直接影响建筑结构的整体稳定性，因此在建筑结构设计中，需重点考虑地形因素的影响。根据实际情况制定建筑结构设计方案，以便降低地形对工程建设的影响，提高建筑结构的稳定性，确保建设工程的质量。利用概念设计理念考虑地质因素的影响。建筑工程的稳定性容易受地质因素的影响。为了避免地质因素对建筑结构稳定性产生影响，工程设计人员应在项目建设前对施工现场进行勘察，确保建设场地满足项目建设的地质条件。此外，还应考虑抗震性因素的影响。建筑工程的结构抗震性会影响工程的安全等级。工程技术人员应按建设等级确定抗震指标，确保建筑工程的安全性。

3.2在抗震、钢混结构中的应用

结构抗震设计是目前建筑工程设计的重要工作内容。项目设计人员应预先收集建筑工程的结构设计数据，录入BIM管理模型中，准确计算建筑结构的强度。根据建筑工程所在地的抗震规范要求，确定建筑工程的抗震设计要求，然后进行配筋量的计算。使用概念设计理念进行建筑的抗震设计，可实现建筑结构所需配筋量、刚度要求等工程技术指标的综合分析，使设计方案满足抗震要求，同时降低工程资源的消耗，节约工程建设成本。

3.3在计算机分析中的应用

应用计算机网络技术可提高建筑工程管理的工作效率。计算机网络技术能够减缓设计人员的工作压力，提高数据计算的准确性，提升工程设计水平，但过度依赖计算机工具，容易降低工程技术人员的学习积极性，对专业技术的学习造成阻碍。虽然计算机能够提高设计人员的结构设计工作效率，若选择的应用软件不合适，或技术人员的计算机操作能力不足，会影响最终的设计结果。概念设计可较好弥补计算机应用的不足之处。概念设计要求设计人员应对建筑结构的理论知识进行深入了解，同时提升自身的设计水平。对需求的全面分析，使项目设计人员能够更加明确工程的设计目标，从而制定有效的设计实施方案。使用概念设计的理念还可实现建筑结构设计的优化，使工程设计人员明确设计思想，有利于实现业主的需求。

3.4在方案选择中的应用

为了提升建筑方案的可行性，确保建筑工程的质量要求和经济效益，工程管理者会比选多个规划设计方案，不同的规划方案存在关注点的差异性，工程管理者会根据项目的实际需求，对设计方案进行综合评估，最终确定最适合项目建设的设计方案。在结构设计中应用概念设计，能够提高多个规划方案的比选效率，同时确保比选过程的客观性和科学性，有利于项目管理者做出正确的决策。同时还可用于方案的可行性分析，综合评价诸多因素对建筑结构设计的影响，使确定的建筑结构设计方案具有较高的可靠性，对实现建筑工程的社会价值和经济效益具有积极的促进作用。

3.5在平面结构中的应用

高层建筑的设计需考虑风荷载对建筑结构造成的影响。通常建筑物越高，受到的风荷载影响越大。如果建筑物长期承受来自各水平方向力的作用，会使建筑物侧面发生位移。所以，在分析建筑物遭受风荷载影响的过程中，应先对邻近建筑物的风荷载影响进行详细分析，将分析结论用于建筑结构的设计工作中，提高建筑工程的抗风能力。进行建筑物的整体平面设计时，可使用概念设计，对风荷载影响下建筑物结构的侧移问题进行综合分析。选择抗风性良好的平面类型，分析时也应考虑建筑四周的高层建筑对风压造成的影响，根据建筑物需抵抗的竖向及水平荷载力，解决建筑平面设计中的工程问题，从而提升建筑平面的结构质量。

4结语

综上所述，国内建筑行业迎来新的发展机遇，对高层建筑的大量需求，使结构设计工作面临诸多方面的挑战。项目设计人员应应用概念设计的理念，提高结构设计水平，结构设计前对业主的需求进行深入分析，确定结构设计的实施方案。必要时可会同业主、结构技术员等，对设计方案进行综合评估，根据评估意见实现设计方案的改进和优化，使建筑结构设计具有安全性、抗震性、美观性、经济性的特点，实现建筑工程的社会价值和经济效益。

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