建筑结构设计中的概念设计与结构措施(一)
建筑结构设计中的概念设计与结构措施
建筑结构
建筑结构设计 中的概 念设计 与结构措施
陆冰 洋
郑 州市 建 筑 设 计 院
摘要 ： 由于我国的建筑行业发展速度很快， 人们对于建筑的要求也在不断增加。越来越多的人 由于审美能力的提高 ， 要求在保
证建 筑 工程 的质 量 的基 础上 ， 必须 提 高设 计理 念和 设计 的概念 ， 设计 出更加 符合 大众 审 美 的建筑 作 品。 对于 建筑 结构 的设 计 不仅 仅 体 现到 了一个设 计 师本 身 的水平 ， 还是 建 筑行 业发 展 的需 要 。
（ 一） 概念设计有利于设计的创新发展。 在以往设计的时候往往需要查手 册、 利用计算机进行 ， 这种方式创新性不够 ， 无法体现 出建筑师本身的风格和 水平， 也没有设计的创新。 进 行概念设计的时候 ， 更多的需要依靠的是建筑设
二、 在 建筑 结构 的设计 中概 念设 计 的实 际应用
（ 一） 首先 对 于建 筑 的场地 要进 行 合理 的 选择
河南
郑州
关键词： 结构措施； 概念设计； 建筑结构设计
出 于经 济 的进 步 ， 科 技 的 不 断发 展 ， 设 计 已经 成 为 了很 多 行 业得 以生 存 和 发展 的 重要 条 件 ， 也 是 建筑 行 业 的设 计 工 作得 以不 断前 进 的动 力 ， 在现 在 协 同工作 对 于建 筑也 是非 常 重要 的 ， 不 但 能够 提升 建 筑结 构 的稳 定 性还
一
、
根据 自己 的理解 设计 的 理念 和对 于项 目的 了解进 行设 计 。 所谓 的评 估 就是 对 ｊ ： 各 个方 案进 行仔 细 的研 究 和 分析 ， 从 而 得 出一 个 可 行 性最 好 、 经 济效 益 最
建筑结构设计中概念设计结构措施
建筑结构设计中的概念设计与结构措施【摘要】近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，建筑行业的发展可谓突飞猛进，作为当前建筑设计中一项非常重要的部分，建筑结构设计对建筑结构自身的承载能力、安全性以及造价和美观度等，都会产生非常大的影响。
建筑结构设计中，工程师的任务在于如何在规定的建筑空间范围之内进行整体结构方案设计，因此概念设计是建筑结构设计的指导思想。
本文将对建筑结构设计中的概念设计问题进行分析，并在此基础上就建筑结构设计中的概念设计与结构措施应用问题谈一下自己的观点，以供参考。
【关键词】建筑工程；建筑结构设计；概念设计；结构措施；研究对于建筑工程而言，概念设计与结构措施在整个工程项目结构设计中发挥着非常重要的作用，同时概念设计、结构措施的实际应用情况，也体现出了工程师在建筑结构设计领域的专业水准。
工程师可以将整体概念纳入到结构总体设计之中，对结构之间以及结构与构件之间的关系进行合理的优化，从而使概念设计与结构措施可用以有效解决当前结构不可算等问题。
因此，在当前的形势下，加强对建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究，具有非常重大的现实意义。
1、概念设计第一，概念设计问题。
所谓概念设计，主要是指不经过数值运算，尤其是在难以精确分析、未在设计规范之中予以明确的情况下，综合结构体系、分析体系破坏机理以及力学关系，从宏观上对建筑结构进行合理的设计。
一般而言，概念设计是从建筑结构设计方案的总体着手，合理处理结构设计中的常见问题，比如构件延性及其力学分布等问题。
概念设计在结构设计中非常的重要，概念设计的合理应用，既可以丰富工程师的经验，又可以使设计理念、效果得以有效的完善和改进。
建筑结构实际设计过程中，很多设计人员将设计纳入规范、设计手册范围之中，对于新技术领域中的挑战不敢接受，因此可以看出创新精神依然比较匮乏，结构设计理念依然比较陈旧，缺乏突破、创新。
然而，结构设计理论中通常会出现一些计算和现实难以相符的问题，或者结构构件设计无法进行计算，此时便需要将概念设计与结构措施有效的结合，以此来优化建筑结构设计。
建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析
浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析摘要：随着科技的进步人们生活水平的提高，建筑工程项目的规模、投资力度、技术复杂程度都在不断提高，特别是建筑结构设计的影响因素和要求也在不断增多。
那么，对于建筑结构设计中的概念设计，就成为我们研究建筑结构设计的关键。
它的研究，也有助于建设工程项目实现合理的设计目标。
关键词：概念设计；结构设计；措施前言近年来，建筑产业突飞猛进的发展，带动了建筑结构方面的进步，也对建筑设计提出了更高的要求，在此种形势下，概念设计因为自身的优越性被得到了广泛的应用。
概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构方面提供了科学有效的技术平台，同时也为建筑结构设计中出现的不确定因素提供了解决方法。
因此，建筑结构设计中的概念设计与结构措施的分析具有重要研究价值的。
一、概念设计的概念和步骤概念设计是设计工程师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目特点，通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施，在建设工程项目结构设计初期对设计方案进行概念性的分析估算和比较，实现结构设计的多方面要求的目标。
概念设计的步骤包括分析、综合、评估的不断接近满意的三个阶段构成。
（1）分析：对问题过程进行全民的了解。
它的特点是所分析的数据不完整，具有模糊性质。
（2）综合：产生解决问题的过程。
这个过程是工程师将理论知识结合自己的经验，并发挥自己的想象力和创新意识，将工程设计规划落实到图纸的过程。
（3）评估：判断和比较选择方案的阶段。
这个阶段是循环实施的过程，它的循环时间为选择到合适的方案为止，设计人员评估时，采用功能模型方式运用数据统计计算等其它手段进行，已获得具有经济合理性和技术可行性的方案。
二、概念设计在建筑结构设计中的应用（1）建设场地合理化选择建筑场地的选择是进行设计时首先要考虑和必须经历的阶段，一个合理的建筑场地对于建筑设计起着基础性和决定性的作用。
在场地的选择过程中通常要考虑以下几大因素：建筑退界、防护距离、日照间距等。
浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施
浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施
沈 云 鑫
辽 宁省海城 市建 筑设 计研 究院 辽 宁 海城 １ １ ４ ２ ０ ０
摘要 ： 随着 我国经济水平的不断进步 ， 越来越 多的建筑 物逐 渐兴起 ， 建 筑行 业在 确保 建筑工程施工质量的同时还要满足人们对建筑结构设计的需求。 概念设计 以及 结构构造 措施在建筑设计师设计建筑物结构 的过程 中 占 据 着非常重要的位置 ， 其不但能够满足建设工程 的具体 需求 ， 并且能够将设计 师 的建筑设计水 平进 行反应。本文细致的分析 了建筑结构概念设 计的重 要性 以及 结构 构造措施， 旨在提 高建筑结构设计的专业水平。 关键词 ： 建 筑结构 设计 结构措施 概念设计
到经济 的效 果 ，还 能减少结构 的重力 ，所 以 平面桁架 的上弦应 该对应于梁 结构的受力 的 边缘 ，下 弦应该对应 于结构受力 的钢筋 。腹 杆在桁架 中的受力要 和梁结构 中压 力、拉力 保持相同的受力方 向。 把结构 受力的截 面单一 的加 大是不高 明 的办法 ，尤 其是结构 上部 的水平杆 ，应该尽 量的加大结构 上部水平 杆的刚度 ，给 结构平 面提供一定 的约束 ，倘 若将结构平面 外支撑 的结构相互连 接变成桁 架 ，这种做法 就能够 将平面桁架 改变成交叉 平面桁架 ，逐 渐变成 空间网架 。由于空 间网架结构较高利 用材料 的概率 ，水平 应力相对 来说也 比较 高，因此 在大空 间以及 大跨度 的建筑结构 中得 到普遍 应用 。但 因为空间 网架 有压杆结构 的存在 ， 压杆结构没有 较高 的水 平应力 ，导致了无法 使用高强 的材 料 。所 以，应该在结构 中将压 杆尽量 的消除或者减 少，从而形成悬索结构 ， 该结构 中全 部的杆件 结构都属于拉杆 ， 因此 悬索 结 构成 为 大跨 度 结构 建 设 中 的重 要选
建筑结构设计中的概念设计及结构措施研究
着至关重要 的作 用。 本文将从建 筑结构设计的应 用进行深入 的探究。 进一步获得概念设计 ， 以求获得其在这个领 域的研究
价 值 与 实际 意 义 。要 知 道 ， 概 念设 计是 既 能 折 射 一 个 结构 设 计 工程 师 的设 计理 念 ， 又 能衡 量 一 个 结 构 工程 师的 专 业技 术 水
其概念设计思想的先进性， 与设计成果的创新性 。
１ ． ２ 结 构措 施体 系协 同的概念
这 种 体 系广 泛 的应 用 在如 今 的产 品研 发 ，设 计 甚 至制 造 中 。 比如 某 零 件 ， 我们 总是 期 望 在 其 达 到 设计 或 使 用 寿 命 时 仍 能 够
即这 部 件 没有 被 损 害 。 而 这 个 例 子 仍 然适 用 建 筑 设 计 尤 其 是 那 些 所 涉 及 的施 工 ， 设 计 以 及 日后 该 建 筑 使 用 中的 诸 多 稳 定 工作 。
规 划 与设 计
【 文章编号 】 １ ６ ７ ３ — ０ ０ ３ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ ５ — ０ ０ ４ ０ — ０ ２
■ 韧 囡 曩 晦
２ ０ １ ３ 年 ５月
建筑结构设计中的概念设计及结构措施研究
甘 育新
（ 广东省 佛 山市 ５ ２ ８ ２ ０ ０ ）
摘
要： 在 当下建筑行业如 火如茶进行 的大环境下。 建筑结构设计的概念设计与结构措施在建筑 中已在整个社会 中起
多年 来 时 间的 施 工经 验 。 制定 出合 理 的方 案 。 然 后借 助 计 算 机 的 绘 图 软件 ， 将 其在 图纸 上表 达 出来 。在这 阶 段 设 计 人 员就 得 以思
１ ． １ 概念 设计 思想 的关键 点
关于建筑结构设计中的概念设计与结构措施
应力 水平是 比较低 的． 另一个方面就是靠近 中和轴的材料的应力水平 是 比较低 的。 所 以根据这个特点 ， 通过结构概念的分 析 ， 由于梁截面存 在的应变梯 度 ． 材料 的利用率如果得到了提高主要是因为构件的 中心 受力 ． 所以平 面桁架就形成 了． 这样就相 当于把梁的内部掏空 ． 可 以降 低 自重 。 又是 比较经济实惠 的做法 ， 其 中， 比较规则的做法就是梁 中的 主拉 、 压应力的方 向与桁架 中的腹杆受力一致。 经过 上面的分析 ， 我们 １ ． 概念设计在 建筑结构设计 中的重要作用 这样就可 以使 对 于一个优秀 的结 构工程师来说 ．优 秀的概念设计 一定是先进 可以知道可将桁架 的形状设计成为类似于矩形 的形状 ． 决定其强度的 的、 有效 的设计 。 一般来说 ． 优秀的结构设 计师的结构概 念是与他们 的 弦杆的受力更加均衡 。由于在桁架 中存在大量的压杆 ， 般也是 稳定性 ． 而不是截 面 的材料 的强度 ， 所以， 在设 计平行 桁架 阅历 以及实践有着很大联系的 ． 经验丰富的结构审计师所参与 的结构 应该尽量的降低 压杆的长 细比。 设计实践 肯定也是非 常多的 ．积 累了相当丰 富的设 计经验和结构概 时 ． 只是单单的把 截面增 大的方法是非常不可取的 ． 特别是对于上弦 念， 所 以他们所设计 出的结果也是具有规范和创新性的 。一个建筑工 为了增 加支撑 ， 应该对它平面外的钢度加大。 空间网架 的形成 程师 的主要 的任务就是通 过对于建筑 空间中整体概 念的把握来实现 杆来说 ． 总体 的结构 方案的设计 ． 还 可以有意识 的进行结构与结 构 、 构件与结 就是把平面桁架 由于外面 的支撑再 连接成桁架 ．形 成桁 架的平面交 这种空间网架的优点就 是应力 的水平 以及对于材料的利用率是 比 构 的整体关 系的处理 。但是随着近几年来社会分工越来越细化 。 使得 叉 所 以在 空间和跨度都 比较 大的结构 中被广泛 的应用 ． 但是一 很多 的结构工程师对于传统的结构设计越来越依赖 ． 很死板 的根据计 较高 的． 特别 是钢压杆的现象 ． 这样 的话应力水 算机 的程序 、 设计手册 以及 相关的规范来 进行设计 。 甚至拒绝采用新 点欠缺的就是仍然存 在压杆 、 主要是因为跨度增加 ． 网架 的高度也就随之增加 ． 使 技术 和新工艺 由于现行 的结构设计 的理论还存在着一定的缺陷和不 平的就会 比较低 ． 腹杆 的长度也相应的增加 了 ． 节点 的距离过大也就直接导致弦杆长度 足． 所 以我们更加要强调概念设计的重要性。 进一步加大 ． 所以不 能使用 高强度 的材料 ． 因此 ． 我们就想办法减少压 ２ ． 概念设计在 建筑结构措施 中的体现 杆的使用 ， 悬 索结构 就产生 了 ２ ． １ 在协 同工作措施 中的体现 ２ ． ２在悬索结构中的概念设计 协 同工作是一种 主要应用在工业产 品的制作和设计 中的一种结构 悬索结构所用的全都 是拉杆 ． 这就使材料 的利用率 以及结构 的应 设计 的概念 ． 它是针对任何一个工业产 品来说的 ． 产品的某些零部件在 可 以充分 的利用高强度 的材料 ． 还可以施加预 保修期内出现 了损坏的现象 ． 致使机器的整体运转受到影响 对于建筑 力水平都变得相 当高 ． 所 以悬 索结构 ． 同时也包 括与悬索结构相结合 的一些结构模式 设计来说 ． 就是在建筑结构的设计中进行协 同工作 ． 就是指在建筑设计 应力 ． 就 比较适合应用 于跨度非 常大 的结构 中 混凝土 的理论体现 出了 工程 的每个零部件能够与其他的零件进行配合 ．发挥每个零部件的作 等 ． 预应力混凝土可 以把 用 所以说这就要求每个零部件除 了应该具有相同的寿命之外 ． 相互之 使材料充分利用并且工作 可以相互协 同的特点 使它们均能发挥 出良好 的 间所承受的压力也应该是相同的 ． 不可 以出现长期的受力不均 的情况 高强度的钢筋和混凝土有 机的结合在一起 ． 而钢筋混 凝土只是把这两 者进行简单 的结 合 ． 这就是林 同炎教 在协 同工作的结构中． 上部和基础应该保持一个有机整体 的关系 ． 不能 性能 ． 这种认识反映 出了人们对 于协 同 分离开来 例如在砖 和混凝土的结构 中． 就应该形成构造柱和钢圈统一 授所提出的这两种方式 最大的区别 工作的认识以及 利用的进 程进一 步加深 了。 的整体来阻挡 由于 自 身的刚度所形成的不均匀的沉降 ２ － ３ 在混凝土施 工中的结构措施概念设计 协 同合作 的另外一种理解方式就是建筑物在受力 时． 结构 的各个 钢混凝 土材料 的应用是现代建筑施工中最经常用到的．是一种把 部件都应该保持 比较高 的水平应力 ． 使结构 中的各个部件都能够 比 较 均匀 的承受力量 ． 在工 程设 计的阶段应该 尽量减少短 柱的使用 ． 尽量 混凝土和钢材料进行混合从而达到取长补短的效果的新型 的建筑结构 可 以使建筑 的稳定性和钢度得到进一步 的提高。 钢管混凝土相结 做到每三个柱之间都能够做到所承受的水平压力相似 ． 从而可 以在同 形式 ， 其应用的原理 时间的承 载力达 到最大 但是在实际 的应用 中． 因为楼层 的不 断增 合的应用就是建筑业史上新建筑材料使用的一次革命 ． 一是内部 的混凝土可以有力地支撑外部 的钢管 ． 两 加 ．横 向和竖 向都会 因为产生 了巨大的承载力导致 地层截面积 的加 主要包括两个方面 ： 使各 自 的优 点 都得到了很好地补充 ． 觇 也 大． 所 以就会出现在建 筑物高层 的底部 出现短柱 的现 象 ． 解决这一现 者完美 的结合形成优势互补 ． 使承载能力大大地加强了 ， 两者结合起来的承载力是 象 的主要 的方法就是在柱子 的截面设置竖槽 ． 把原来 的矩形柱 变成 田 相互充分地弥补了 ． ７ 到２ Ｏ 倍： 第二个方面就是外部 的钢管可以很 形柱 ， 从而使承载能力加大 ． 短柱 出现的情况大大的减少。 对 目前的状 两者承载的能力之和的 １ 使混凝土的强度进一步加大 ． 减少 了变形的几 况来说 ． 对于梁 的跨 比高的限制 ， 研究的还不是非常的透彻 我们应该 好地约束 内部 的混凝土 ． 使超 充分 的认识到在 同一个水平下 出现长短柱的情况是非常不利 的 ． 因为 率 钢筋混凝土的结构使得建筑物结构的抗震 的能力大大加强 了， 高层的底柱轴压受 限制的问题得到 了根本的解决 对于竖 向的负荷 ． 在水平力 的作用下 ， 短柱不会起到相应的作用。 ３ ． 结语 材料 的充分利用也 是进行协 同工 作的一个重要 的方面 ．一般来 作为一名优秀的建筑 结构设计师 ． 应该把 自 身学到 的建筑护设计 说． 材料 的利用率高 了． 这个设计结构 的协同 的工作 程度就会越来越 吸取更加 丰富的设计经验 ． 还要 积极 高． 我 国作为一个发展 中的 国家来说 ． 进行 的结构设 计的重要 的 目的 的理论知识 结合 工作 中的实践 ， 就是用最少 的支 出达到最好的设计效果 ． 这就要求在进行结构 的设计 的引用 国外先进 的设计思想 ． 不 断的充实 自己 ． 尽量使 自己设计 的产 中要充分 的考虑到对材料 的充分利用 ． 通过梁构件 的变化就可 以充分 品做到最好。 磁 的看 出。最普通的就是矩形的截面梁的受弯构件 ． 这样 的构件对 于材 料 的利用 率是非常低 的 ， 主要有两个方 面的原 因： 一个方面是梁 的弯 【 参考文献 】 曲是沿着梁 的长度进行变化的 ． 这样使截面的梁在大部分 的区段 上的 ［ １ ］ 赖运强 ． 当前建筑结构设计 中概念设计 的应用叨． 中国高新技术企业， ２ ０ １ ０ ， （ ５ ） 个建 筑工程师 的主要的任务就是通 过对于建筑空 间中整体概 念的把握来实现总体的结构方案的设计 ． 还 可以有意识的进行结构与 结构 、 构件与结构的整体关系的处理。概念的设计在建筑结构 的设计 中具有很重要的位置 ． 概念设计体现的关键就是先进设计思想 的在建 筑设计 中的体现
浅析概念设计与结构措施在建筑结构设计中应用
的作用却是 比较大的， 并且在水平力的作用下 ， 角柱轴力的变化幅度十分 大，
这就 需要 角柱 拥有 较大 的变 形性 能 。经常 采取 的方 法 即在设 计 中加大 角 柱 的
案设计 实 施 的过 程 当 中往 往 更加 依 赖 于设 计 手 册 、 设 计 规范 以及 模 仿性 的创 新， 但 是对 于 自主性 创 新亦 或 是 突破 性 创 新 总是 不 敢 轻 易去 尝 试 ， 乃至 其 可
逐 渐 表现 出一 个发 展 多元 化与 需求 多 样化 的趋 势 ， 这在 一定 程 度 上 给建 筑结 构 设计 提 高难 度 ， 增 加一 些麻 烦 。 为确 保建 筑 工程事 业 的稳 定 发展 ， 我们 必须
性 以及 防御不 均匀 下沉 。
２ ） 协 同作 业 理解 还表 现 于整个 结 构受 力 时 ， 结 构 中 的各个 构 建部 分 可 以 同 时得 到一 个 较 高 的应 力水 平 ， 特 别 是 在 多 高层 结 构设 计 之 中 ， 应 当尽 可 能 地 防止 短柱 以及 层次 间 横梁 结构 不 同现 象 的出现 ， 避 免各 受 力结 构 部件 处 在 不 同 的受 力水 平位 置 上。可是伴 随 着建 筑 物高 度 与层 数 的增 加 ， 巨大 的水 平
负荷与竖向负荷会使得建筑底部层次间承载 自重力加大 ， 进而使得建筑底层 呈 现 出越来 越 多 的短 柱 ， 为有 所 成效 的 避免 短柱 出现 ， 就 大截 面 柱 而 言 ， 能 够
对 其结 构 设计 进行 周 密 的研讨 与分 析 。对 于建 筑 结构 设 计 而言 ， 概念 设 计 与 使 用 在柱 截 面开 竖槽 的方 法将 矩 形柱 变 为 田形柱 ，进而 增 加基 柱 的 长细 比 ， 长 短 梁 同 结 构 措施 堪 称其 根本 所在 ， 并且 能 够在 很大 程 度上 反 映结 构 工程 师 的设 计 水 防止 短柱 的 大量 涌现 而 占据 建筑 Ｔ程 内部空 间 的现 象 现 。另外 ， 时存 在 于 同一 框架 中 ， 也 是 十分 不 利于 工 作 的 ， 短跨 梁 在 水平 力的 作 用 之下 平 。具有 十 分重 要 的意义 。
建筑结构设计中的概念设计与结构措施
收 稿 日期 ： ０ ７— ４一ｌ ； 订 日期 ： ０ ７—０ ２０ ０ １修 ２０ ５—２ ７
作者简介 ： 陈
刚 （９ ５）男 ， 西 靖 西 人 ， 州 铁 路 局 工 程 师 ． １７ 一 ， 广 柳
维普资讯
３０ ０
广西大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
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第 ３ ２卷 增 刊 ２０ ０ ７年 ９月
广西大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｕ ｎ ｘ ｉｅ ｓｔ （ ｔｅ Ｅｄ）
Ｖｏ１ ３２． ． Ｓｕｐ Ｓ ｔ ２ ０７ ｅｐ ．． ０
第 ３ 卷 ２
对 协 同工作 的理 解 ， 还在 于 当结构 受 力时 ， 结构 中的各个 构 件 能 同时达 到 较高 的应力 水 平 ． 多高 层结 在 构 设计 时 ， 尽可 能 避免 短柱 ， 主要 的 目的是 使 同层各 柱 在 相 同的水 平 位移 时 ， 同时达 到 最大 承 载 应 其 能 能力 ， 随 着建筑 物 的高 度 与层数 的增 加 ， 但 巨大 的竖 向和水 平 荷载 使底 层 柱截 面 越来 越 大 ， 而造 成 高 从 层 建筑 的底 部数层 出现 大量短 柱 ， 了避免 这种现 象 的 出现 ， 于大 截面 柱 ， 以通 过对 柱 截面 开竖槽 ， 为 对 可 使 矩形 柱 成为 田形柱 ， 而增 大 长细 比， 免短 柱 的 出现 ， 从 避 这样 就 能使 同层 的抗侧 力 结 构 在相 近 的水平 位 移下 ， 到最大 的水平 承 载力 ； 对 于梁 的跨高 比的限制 ， 达 而 一般 还 没有 充分认 识 到． 际上 与长 短柱混 实 杂 的效 果一 样 ， 、 长 短梁 在 同一榀框 架 中并存 ， 也是 极 为不利 的 ， 短跨 梁在 水平 力 的作用 下 ， 剪力很 大 ， 梁 端正 、 负弯矩 也很 大 ， 配筋 全部 由水平 力决 定 ， 向荷 载基 本 不起作 用 ， 其 竖 甚至 于梁 端正 弯矩 钢筋 也会 出 现超筋 现象 ， 同时 ， 由于梁 的剪力增 大 ， 也会使 支 承柱 的轴力 大 幅增 大 ， 种设 计是 不符 合协 同工 作原则 这 的， 并使 结构 的造 价上 升． 多高层 结构设 计 的主要 目的即是 为 了抵抗 水平 力 的作用 ， 止扭转 ， 有效 的 防 为 抵抗水 平力 作用 ， 平面 上２个正 交方 向 的尺寸 宜尽量 接近 ， 目的是 保证 这２个方 向上 的“ ． 矩” 等 ， 姨性 相 以 防 止 １个方 向强 度 （ 定 性 ） 备太 大 ， 另 一个 方 向 较 弱． 稳 储 而 因此 ， 侧 力 结 构 （ 、 抗 柱 剪力 墙 ） 宜设 置 在 四 周， 以增 大整 体 的抗 侧 刚度 及抗扭 惯性 矩 ， 同时 ， 加 大梁 或楼层 的刚度 ， 应 使柱 （ 剪力墙 ） 承担 较大 的 或 能 整 体弯矩 ， 这就 是“ 转换层 ” 的概 念． 防止扭 转 的 目的 ， 因为 在扭转 发生 时 ， 柱 节 点水 平 位移 不 等 ， 是 各 距
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建筑结构设计中的概念设计与结构措施(一)
在建筑结构设计中，概念设计与结构措施至关重要。
一定程度上它反映了一个结构工程师的设计水平，下面就这两个问题谈一下本人的一点看法。
1概念设计的重要性
概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。
一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。
遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）。
大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。
随着年龄的增长，导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却，更谈不上设计成果的不断创新。
强调概念设计的重要，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥
补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。
同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。
概念设计之所以重要，还在于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。
这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。
2协同工作与结构体系
协同工作的概念广泛存在于工业产品的设计和制造中，对于任一个工业产品，我们均不希望其在远未达到其设计寿命（负荷、功能）时，它的某些部件（或零件）即出现破坏。
对于建筑结构，协同工作的概念即是要求结构内部的各个构件相互配合，共同工作。
这不仅要求结构构件在承载能力极限状态能共同受力，协同工作，同时达到极限状态，还要求他们能有共同的耐久寿命。
结构的协同工作表现在基础与上部结构的关系上，必须视基础与上部结构为一个有机的整体，不能把两者割裂开来处理。
举例而言，对砖混结构，必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体，而不能单纯依靠基础自身的刚度来抵御不均匀沉降，所有圈梁和构造柱的设置，都必须围绕这个中
心。
对协同工作的理解，还在于当结构受力时，结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平。
在多高层结构设计时，应尽可能避免短柱，其主要的目的是使同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力，但随着建筑物的高度与层数的加大，巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大，从而造成高层建筑的底部数层出现大量短柱，为了避免这种现象的出现，对于大截面柱，可以通过对柱截面开竖槽，使矩形柱成为田形柱，从而增大长细比，避免短柱的出现，这样就能使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下，达到最大的水平承载力；而对于梁的跨高比的限制，一般还没有充分认识到。
实际上与长短柱混杂的效果一样，长、短梁在同一榀框架中并存，也是极为不利的，短跨梁在水平力的作用下，剪力很大，梁端正、负弯矩也很大，其配筋全部由水平力决定，竖向荷载基本不起作用，甚至于梁端正弯矩钢筋也会出现超筋现象，同时，由于梁的剪力增大，也会使支承柱的轴力大幅增大，这种设计是不符合协同工作原则的，同时，结构的造价必将会上升。
多高层结构设计的主要目的即是为了抵抗水平力的作用，防止扭转，为有效的抵抗水平力作用，平面上两个正交方向的尺寸宜尽量接近，目的是保证这两个方向上的“惯性矩”相等，以防止一个方向强度（稳定性）储备太大，而另一个方向较弱，因此，抗侧力结构（柱、剪力墙）宜设置在四周，以增大整体的抗侧刚度及抗扭惯性矩，同时，应加大梁或楼层的刚度，使柱（或剪力墙）能承担较大的整体弯矩，
这就是“转换层”的概念。
防止扭转的目的，是因为在扭转发生时，各柱节点水平位移不等，距扭转中心较远的角柱剪力很大，而中柱剪力较小，破坏由外向里，先外后里。
为防止扭转，抗侧力结构应对称布置，宜设在结构两端，紧靠四周设置，以增大抗扭惯性矩。
因此，高层或超高层建筑中，尽管角柱轴压比较小，但其在抗扭过程中作用却很大（若角柱先坏，整个结构的扭转刚度或强度下降，中柱必定依次破坏），同时，在水平力的作用下，角柱轴力的变化幅度也会很大，这样势必要求角柱有较大的变形能力。
由于角柱的上述作用，角柱设计时在承载力和变形能力上都应有较多考虑，如加大配箍，采用密排箍筋柱、钢管混凝土柱。
目前，部分已建建筑在其四角设置巨型钢管柱，从而极大地增强了角柱的强度和抗变形能力。
在高层建筑结构设计中，柱轴压比的限值已成为困扰结构工程师的实际问题，随着建筑高度的增加，结构下部柱截面也越来越大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋，即使采用高强混凝土，柱截面也不会明显降低。
实际上，柱的轴压比大小，直接反映了柱的塑性变形能力，而构件的变形能力会极大地影响结构的延性。
混凝土基本理论指出：混凝土构件的曲率延性，即弯曲变形能力主要取决于截面的相对受压区高度和受压区边缘混凝土的极限变形能力。
相对受压区高度主要取决于轴压比、配筋等，混凝土的极限变形能力主要取决于箍筋的约束程度，即箍筋的形式和配箍特征值（λ=ρfyfc）。
因此，为了增大柱在地震作用下的变形能力，控制柱的轴压比和改善配
箍具有同样的意义，因而采用密排螺旋箍筋柱或钢管混凝土均可以提高柱轴压比的限值。