概念设计在建筑结构设计中的应用

郑蔚莹

摘要：随着城市化进程的不断推进，建筑事业蒸蒸日上，基于人们生活水平的不断提高，建筑结构设计应结合人们的实际需求，提高建筑结构的具体使用价值。而概念设计就是在为满足这一设计理念，应运而生的设计方法，该种设计方式使建筑结构设计思路更加宽阔，对计算理论的缺陷加以弥补。对概念设计加以研究，探讨其发展历程以及在建筑结构设计中的具体应用，对我国的建筑行业发展具有重要的现实意义。

关键词：建筑结构设计；概念设计；重要意义；具体应用

对建筑结构加以设计，是建筑工程建设的主要环节，也关系着建筑物实际使用价值的发挥，加强对建筑结构设计的研究具有重要意义。随着经济与科技水平的不断提高，计算机技术在建筑结构设计中得到了广泛运用，采用计算分析对建筑结构进行设计，虽然取得了一定的成效，但是也带来了一定的设计问题。基于此，概念设计被人们逐渐重视，成为计算设计中有效的弥补方式，现将对概念设计加以研究，具体探讨概念设计在建筑结构设计中的应用。

一、概念设计研究与发展

（一）概念设计内涵

所谓概念设计，是以充分分析用户需求为基础，根据用户的实际需求情况，对所需产品进行一系列的设计过程，该过程具有完整性与全面性，因此若采用该种设计方法，在概念产品生成之前，应将设计概念贯穿于设计的整个过程之中。设计概念也就是用户需求，是概念设计方式的关键，会决定设计活动由模糊到清晰，由抽象到具体进行改变，最终实现设计概念的实际效果，生成概念产品。伴随时代的不断进步，概念设计被应用于多个领域，对我国较多行业做出了突出贡献，随着建筑工程建设的不断增多，概念设计在建筑结构设计中也得到了广泛应用，使建筑结构设计更加完善[1]。

（二）概念设计的发展历程

我国对于概念设计的理论研究相对较少，当前仍处于起步阶段，没有形成统一的概念设计体系，但是概念设计观念在很多设计中被充分的借鉴与采纳。众所周知，需要进行设计的行业较多，对于概念设计难以形成统一的认识。但是各行业在进行设计时，对于概念设计的应用却逐渐增多，有些设计人员会刻意的选用概念设计方式，同样设计人员在无意中运用了概念设计，随着设计内容发展越来越复杂，概念设计发展具有广阔的前景。与此同时，随着信息技术的进步，借助计算机系统进行设计也相对普遍，这对概念设计的推广带来了优越的条件。

二、概念设计应用于建筑结构设计中的重要意义

结构设计方案将指导建筑工程建设，对建筑物实际使用功能起到一定的决定作用，而建筑结构设计涉及的内容又较多，传统的结构设计将难以满足时代发展的需要。设计人员在进行结构设计时，采用概念设计能够克服一些传统设计弊端，使结构设计更加完美。

第一，克服设计中电算分析的某些不足。借助于计算机系统进行结构设计，虽然对于设计效率有所提高，但是计算机软件的采用也会带来某些误差，尤其是计算机软件的选用是否得当，将直接影响设计结果的真实性。除此之外，随着计算机技术的广泛应用，设计人员对计算机形成了过分依赖，对于计算结果过分信任，从而造成某些设计失误。将概念设计应用于结构设计之中，设计人员会对设计概念形成充分理解，对于结构设计目标加以明确，能够及时发现电算误差，克服了电算分析中的不足之处。

第二，完善了结构设计。建筑结构设计中引入概念设计理念，提高了设计人员对结构概念的掌握程度，开拓了设计人员的设计思路与灵感。当设计人员对于建筑结构概念具有充分认识时，概念混乱以及定性错误等问题出现的概率自然减少，对于设计过程中出现的问题能够及时的发现，并采取相应的解决方案。随着概念设计的不断发展，建筑结构设计也得以完善，设计人员将创新出更多的设计技术，使建筑结构设计水平进一步提高[2]。

三、概念设计在建筑结构设计中的具体应用

（一）概念设计在电算分析中的应用

随着信息时代的到来，将计算机技术运用到建筑结构设计之中，不仅有效减轻了工作人员的计算负担，同时也提高了各项结构系数的计算精确度。然而，基于计算机系统的多样性，在进行建筑结构设计时，一旦选用系统不合理将带来严重的计算误差，可见建筑结构设计不能完全依赖于计算机技术。将概念设计应用与电算分析之中，需要设计人员结合自身的专业水平，以及多年的工作经验，对电算结果进行及时的确定。与此同时，在结构设计进行电算之前，设计人员应对建筑结构布局加以正确界定，根据建筑功能需求，确定建筑主体的抗侧压能力，如果电算分析得出的结果与之存在较多偏差，可及时采取措施进行弥补，对结构设计加以完善。

（二）概念设计在方案选择中的应用

为保证结构设计的合理性，在对建筑结构设计方案进行选择时，应该充分运用概念设计。对设计方案进行优化选择，首要目的应使结构设计满足建筑实际需要，因此可将此作为设计概念，这样选择的方案才会更加合理。概念设计在方案选择中的应用，具体来讲包括如下方面：首先，对于基础方案的优化。地基基础设计是建筑结构设计的关键部分，如果基础设计存在问题，将直接对建筑工程质量产生严重影响，采用概念设计思想，对施工条件进行具体分析，根据相关地质勘测报告结果，有针对性的进行基础基础设计，使地基潜力得以充分发挥。其次，对建筑物刚度加以明确，建筑结构承载着建筑的荷载，同时也要具有一定的抗震能力，建筑结构刚性是否合理，对于建筑物使用寿命具有重要影响，在建筑物刚度确定中，既要做到节约资源、避免浪费，又要对建筑稳定性和安全性加以提高，在此基础上对建筑结构设计方案进行选择。

（三）概念设计在抗震设计中的应用

在传统的建筑结构设计过程中，为了提高建筑物的抗震能力，往往是通过增加配筋数量，增加结构的刚度来实现。然而，地震的发生级别难以预测，同样建筑物可能遭受的地震参数也无法确定，应采用再多的配筋数量，只会使建筑结构的刚度增加，但是實际的抗震效果并不高。同时，采用的建筑结构材料会具有一定的非弹性性质，结构带来的空间作用，以及会产生怎样的阻尼变化都是不确定的，如果只是依据计算系统的计算结果，建筑物的抗震性能难以得到有效的提高。将概念设计理念运用到抗震设计之中，对于降低地震力的效果反而更加显著。一方面，将隔震效能的概念设计运用到抗震设计中，通过在建筑物基础与主体之间加设隔震层，降低地震力对建筑主体的影响，这样可以减少地震对建筑结构的破坏，相应的抗震能力自然增加。另一方面，采用聚散地震能量的概念设计，加强对建筑结构的敏感部位以及薄弱部位的设计，提高建筑结构整体对地震能量的耗散作用，避免地震能量聚集到某一薄弱部位，造成结构破坏，从而使建筑物整体结构遭受威胁[3]。

结语：

综上所述，将概念设计应用于建筑结构设计之中，不仅弥补了电算分析的不足与缺陷，同时设计人员的设计灵感也是结构设计更加完美。当前，建筑结构设计中对概念设计的应用，主要体现在电算分析、方案选择、抗震设计等方面。伴随时代的不断发展，应对概念设计加以大胆创新，使建筑结构设计水平得到进一步提高，促进我国建筑结构设计行业的快速发展。

参考文献：

[1]汤兰. 试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J]. 科技创新与应用，2014，29：229.

[2]井维. 探讨概念设计在高层建筑结构优化设计中的应用[J]. 门窗，2013，11：166.

[3]贾今钊. 概念设计在建筑结构设计中的应用研究[J]. 工程建设与设计，2015，01：18-19.