浅谈对结构概念设计的认识
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。
浅谈高层建筑结构概念设计
的 ，简约 自然 的生 活空间可 以使人 的心境 平和 、安祥 ， 解工 作压 缓
力 、消除身心疲 劳。
的审美境界 。反 映在 室 内设计 中就是 不 断在 “ 回归 自然 ”上 下 功 夫 ，在材质肌理 的新 与旧 、疏 与密 、实 与虚 、取 与舍 、开 与合等 方 面 ，创造肌理 效果 ，运 用 具 象或 抽象 的 设计 手 法来 使 人 们联 想 自
朴实 ” 的生活观 。天然 材料 的运 用可 以使 空间达 到 自然 、简 约的 目
在 中国传 统文化 中，儒家所 强调的 “ 天人之 和” 的观点 。就是 注重模 山范水 、象天法地 ， 巧夺 天工 ，再造 自 之美 ，尽 量不 露人 然
工斧凿痕迹 ，达到 “ 由人作 ，宛如 自然” 的天人相 亲、天人合 一 虽
由于现代生 活节 奏 的加 快 ，人们 与 大 自然亲 近 的 机会 相 对 减 少 ，利用 有限的假期度 假或野外 踏青成 为人们 的奢 求。随着 居住 条
结构设计 中的 基本 问 题 。一般 指 不 经数 值 计算 ，是 从 结 构概 念 人 手 。依据 整体结构体 系与结构子体 系之 间 的力 学关 系 、相 对刚度 关 系 、结构破 坏机理 、震 害、试验现象 和工 程经 验所获 得 的基本设 计
概念设计是 以结构力学 的基 础原 理和 以往 的成 功 经验 为依 据 ， 符合 工程客观规律 和本质 的方法 ； 据结构 总体 系与各分体 系 的工 依 作原 理和力学性质 ， 计和构造处理 原则 ，计算程 序的力学 模型 和 设
念 为基础 ，因地制 宜创造 出高效可行 并适应 工程情况 的设 计方案 。 关键词 ：高层建 筑结构 ；概念 设计 ；因地制 宜
近些 年来 ．建筑业 有 了 突飞猛 进 的 发展 ，城 市建 设 的发展 中 ，
结合工程实例浅谈建筑结构设计中的概念设计
结合工程实例浅谈建筑结构设计中的概念设计中图分类号：tu2 文献标识码：a 文章编号：摘要：本文结合笔者多年的工作经验，对建筑结构设计中概念设计的相关要点进行了粗略探讨，供参考。
关键词:结构设计；概念设计；抗震设计abstract: the author discusses many years of experience, the architecture of conceptual design in the structural design of the related points are a rough guide to discuss, for reference.keywords: structure design; the conceptual design; seismic design1引言概念设计是结构设计的核心和灵魂，它贯穿于结构设计的全过程。
概念设计运用得合理，能使结构满足建筑要求并以最快的方式将荷载传递到基础、地基中，创造更为安全、舒适的工作和生活环境。
并节约材料和资金，概念设计是一名设计工作者进行创新设计的基础。
2 概念设计简述概念设计就是运用清晰的结构概念，依据整个结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、地震灾害、实验现象和工程经验等对结构及计算结果进行正确的分析，并考虑到结构实际受力状况与计算假设之间的差异，对结构及构造进行设计，使建筑物受力更加合理、安全、协调。
概念设计主要从以下两个方面对结构设计进行宏观控制。
一是在方案设计满足建筑要求的情况下，从宏观的角度考虑结构的整体性及主要分体系的相互关系，来确定建筑结构的总体布置方案。
二是在理论设计过程中综合考虑各方面因素对结果的影响，以判断理论设计的准确性，并对一些工程中难以作出精确分析或在规范中未精确规定的问题，根据实际经验采用一些结构构造措施进行处理。
概念设计的目的是力求使设计方案安全、可靠、经济、合理，是一个优化的过程。
浅谈建筑结构的概念设计
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
浅谈建筑结构的概念设计
康 晓华 （ 渤 海船 舶职 业学 院 ， 辽宁 葫 芦 岛 １ ２ ５ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 ‘ ‘ 结构概念’ ’ 是人们对建筑结构的一般规律及其最本质特征 的认 识。任 何事物都具有普遍规律 及其 自身的特 殊性 ， 正确的结构概
念使人们 能深刻理解结构的受力特性 ， 组成更有效的结构体 系， 使 设计加完善 。
【 关键词 】 建 筑结构 ； 概念设计 ； 设计原则
１ 概念设计重要性
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． 并能有意识的处理构件与结 构 、 结 构与结 构的关 系。 强调结构概念 设计重要 ． 主要还因为现行的结构设计 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． 需要优秀的概念设计 与结构 措施来 满足结构设计 的 目的
２ 结 构 的设 计 过 程
结构的设 计过程 一般包括方案设计 、 初 步设 计和施工图设计三个
设计阶段。 ２ ． １ 方 案设 计 方案设计 ． 就是工程设 计方案 的产生 他 是设计者在设计 的初始
阶段 ． 从概 念上 ， 特别是从工程设计 的整体方 案上 考虑 ． 综合运用其设 计经验 、 设计知识来确定合理的设计方 案 方 案设计时整个工程设 计 中的第一步 ． 也是最关键 的一 步 ． 对整个 工程项 目的功 能和质量起 着 决定性作用 ． 直接关系到工程项 目的全集 和设 计的成败 。方案设计 是 相对于计算设计 而言的 ． 在结 构的方案设计 过程 中． 方 案设计 比计算 设计显得更 为重要 ． 这是 由于风荷载 、 地 震荷载及垂直荷 载的共 同作 用． 结构体 系、 地基土影 响的复杂性 以及结 构计算模 型与实际情况 的 差异等因素 ． 是的计 算设计很难有效 的算 出结 构在上述荷载作用下 的 薄弱环节 ． 因此在结构的方案设计 阶段 主要依 靠设计师正确 的结构 概 念进行设计 ． 而不 能完全依赖计算 惊醒设计 。 ２ ｌ ２ 初步设 计 结构的初 步设计是对方案 的完整 和深化 ． 是在建筑及其相关专业 所提供 的条件下 ． 综合考虑使 用要求和各种 约束条件 ． 根据结构工程 师的专业知识 和经验 提出可行 的结构初步设计方案 。 初 步设计 主要包 括以下几步 ： 结构 布置方案 的确定 ； 构 件截 面的初 步确定 ； 构件初始方 案的分析 ； 结构初始 方案 的评价 ； 结构初始方 案的选择 ： 结构扩大初步
浅谈结构概念设计的重要性——“强柱弱梁”的思考
浅谈结构概念设计的重要性——“强柱弱梁”的思考摘要：在进行框架结构的抗震设计时，我们需要遵循“强柱弱梁”的设计原则，那么，实际设计工作中如何实现上述原则？实际震害调查中为何仍会大量出现“强梁弱柱”型的破坏？如何在以后的设计中正确的贯彻“强柱弱梁”的设计原则？本文将就上述问题展开深入的探讨。
关键词：强柱弱梁；刚度；强度；楼板翼缘；钢筋超配。
1、强柱弱梁的概念和实现方式框架结构的“强柱弱梁”指的是：框架节点上下柱端截面实际弯矩设计值之和ΣMc要大于比节点左右梁端截面弯矩设计值ΣMb。
简单点说就是尽量实现梁铰机制。
在框架结构设计中，必须遵守强柱弱梁的原则进行抗震概念设计，为实现梁铰机制，框架柱的受弯承载力比梁的受弯承载力至少要加强60%~80%，当考虑双向梁的屈服影响时则至少要加强140%~180%。
现行《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.2.2条对此有明确规定，《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第6.2.1条也有具体的规定。
这就是说框架节点上下柱端截面弯矩设计值之和ΣMc要比节点左右梁端截面弯矩设计值ΣMb大10%~40%。
规范条文说明，弯矩设计值可按弹性分析分配。
这里的规定理解起来相当困难，因为弯矩设计值是在弹性阶段按刚度分配来的，而“强柱弱梁”的本意是控制强度而不是单纯控制刚度。
要让梁柱在弹性刚度上满足上述要求。
有时设计师把强度问题变成刚度问题去考虑，不但违反初衷，而且不一定达到目的，还会造成柱截面尺寸不必要的增大等设计上的困难，让结构工程师和建筑师产生许多矛盾。
框剪结构中0.2Vo调整以及最小剪重比的控制都是强度问题而非刚度问题。
下面我们把强度、刚度的概念大致介绍下：强度是材料抗力的尺度，刚度是材料抗变形的尺度，但其大小不是对应的。
存在强度很高而刚度很小的构件，也存在刚度很大而强度很低的构件。
结构的一个极为重要而普遍的规律是：力是按刚度而非强度分配的。
在外力作用下共同工作的各种结构组成部分是按照它们的刚度来分配所受的外力。
浅谈高层建筑结构的概念设计
浅谈高层建筑结构的概念设计摘要：随着我国经济的发展，城市的发展有横向发展转化为立体发展，高层建筑越来越受到人们的重视，怎样使高层建筑更好的满足社会的需求。
通过分析高层建筑结构的受力性能，阐述了结构概念设计方法，可对建筑师和结构工程师在建筑方案设计时的结构选型起指导作用，而建造出适用、安全、经济、美观的现在高层经济。
关键词：概念设计；高层建筑；抗震设计近年来我国的建筑设计水平有了很大的提高。
大量的工程实践表明：对高层建筑而言，在设计前期通过建筑师与结构工程师的密切配合，正确运用结构概念，对主要结构体系有比较地选择，就能创作出一个性能良好、造价经济、令人满意的建筑方案，为后续工作打好坚实的基础。
本文试图对高层建筑的结构设计概念及设计方案中的结构抗震设计作一论述。
一、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。
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，导致他们在大学所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。
二、高层建筑结构一般概念设计高层建筑的结构性能与一般中、低层建筑有所不同，必须引起设计人员的重视。
在混凝土和钢结构设计中，在不增加更多成本的前提下，只要我们遵守下列基本原则，按照高层建筑的结构概念进行结构布置，就能够增加高层建筑抵抗侧向力和变形的能力：一是增加抗弯结构体系的有效宽度，因为增加宽度可以直接减小倾覆力矩，并且当其它条件不变时，变形按宽度增加的三次方比例减小。
结构的设计与分析
浅谈结构的设计与分析摘要：根据规范，结合实际设计工程及个人体会，对结构设计的概念、内容、方法及部分构件的设计进行分析讨论。
关键词：概念及内容设计阶段设计方法具体应用构件设计前言结构设计中相当部分构件的设置，规范仅给出了最低限值或建议取值，实际设计过程中各人的理解不同可能对整个设计带来相当大的区别。
还有部分是属于概念设计的范畴，尤其值得我们一起探讨。
1. 结构设计的概念及内容结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。
结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。
包括基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等等。
然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。
把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
结构设计的内容由上可知为：基础的设计。
上部结构的设计和细部设计。
2．结构设计的阶段：结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。
方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，筒体结构，混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式）。
确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
结构计算阶段的内容为：一：荷载的计算。
荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。
二：构件的试算。
根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。
三：内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。
建筑结构设计中概念设计与结构措施论文
浅谈建筑结构设计中概念设计与结构措施一、引言安全、经济、适用、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。
—个优秀的建筑结构设计应该是这五个方面的最佳结合。
结构设计一般在建筑设计之后，结构设计不能破坏建筑设计，建筑设计不能超出结构设计的能力范围，结构设计决定了建筑设计能否实现。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑工程设计也提出了更高的要求。
而结构设计作为工程设计不可分割的一环，必然对工程设计的成败起重大的影响作用。
因此优化结构设计、发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、经济是当务之急。
2l世纪是自主创新的时代，作为结构设计的推动者和执行者，结构设计师要想提高设计效率，就必须加强概念设计的学习和应用，在方案设计阶段就主动与建筑师合作，用自身拥有的结构体系功能及其受力、变形特征的整体概念去构思结构总体系，并以承载力、刚度和延性来主导总结构体系和分体系之间的关系的概念设计。
二、概念设计的定义概念设计是指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
运用概念设计方法，可以在建筑设计的方案阶段就迅速有效地对结构体系进行构思、比较与选择。
从而使方案概念清晰和定性正确，避免在后期设计阶段出现一些不必要的繁琐运算。
具有良好的经济性和可靠性。
同时。
也是判断计算机内分析输出数据可靠与否的主要依据。
对于实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，可以运用优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的，弥补现行结构设计理论与计算理论之间存在的某些缺陷或不可计算性。
而结构设计者的阅历、学历、胆识，包括对工程结构、力学等方面的直观概念与深层机理概念是工程实践中合理的运用概念设计的关键。
结构设计个人总结
结构设计个人总结在结构设计方面，我有以下个人总结：首先，结构设计是指根据建筑物的功能和技术要求，确定建筑物的主体结构框架和各种构件的布置和尺寸，以及建筑物在力学条件下的稳定性、刚度和抗震性能。
结构设计是建筑工程中非常重要的一环，对于建筑物的安全性和使用寿命有着关键性影响。
其次，结构设计需考虑建筑物的功能需求。
不同的建筑物有不同的功能需求，比如住宅建筑需要提供居住空间，办公建筑需要提供办公空间，商业建筑需要提供商业空间等。
结构设计需要根据不同的功能需求确定不同的结构形式和材料选择。
第三，结构设计需要考虑建筑物的技术要求。
不同的建筑物对于结构的技术要求也有所不同，比如高层建筑的结构设计需要考虑其抗震性能和承载能力，桥梁的结构设计需要考虑其承载能力和稳定性等。
结构设计师需要根据建筑物的技术要求进行合理的结构设计。
第四，结构设计需要考虑力学条件下的稳定性、刚度和抗震性能。
结构设计师需要根据建筑物所处的地理环境和力学条件，合理设计结构的稳定性、刚度和抗震性能。
结构设计需要考虑建筑物在自重、荷载和风荷载等作用下的变形和破坏情况，保证建筑物的稳定性和安全性。
第五，结构设计需要考虑可持续发展的要求。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视，结构设计也需要考虑材料的选择和使用，以及建筑物的节能和环保技术应用。
结构设计师需要选择可再生材料，减少能源消耗，降低建筑物的碳排放。
最后，结构设计需要注重团队合作和沟通。
结构设计师往往需要与其他专业人员合作，比如建筑师、土木工程师等，共同完成建筑物的设计。
团队合作和沟通对于结构设计的成功非常重要，建筑师需要与其他专业人员密切合作，了解他们的需求和要求，协调各专业之间的关系，保证建筑物的整体设计效果和安全性。
综上所述，结构设计是建筑工程中非常重要的一个环节。
在结构设计中，需要考虑建筑物的功能需求、技术要求、力学条件下的稳定性、刚度和抗震性能，以及可持续发展的要求。
结构设计师需要与其他专业人员密切合作和沟通，共同完成建筑物的设计。
浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施
建 筑科 学
浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施
刘 Байду номын сангаас
（ 中国 电子 工 程 设 计 院 ， 北京 １ ０ ０ ８ ４ ０ ） 摘 要： 在 社 会 不 断进 步 的 形 势下 ， 人 们 对 于建 筑 的 需 求 不再 满 足 于基 本 功 能 ， 对 于 建 筑在 结 构 上和 审 美方 面给 予 了更 多的 关 注， 由此对 建 筑设 计 师 的标 准要 求也 就 有 所提 高。在 对建 设进 行 设计 的过 程 中 ， 设 计 师应 该 不断 的 学 习国 内外先进 的设计 理 念 ． 发挥创新能力。在现阶段建筑设计 中， 概念设计是其 中最为重要的设计理念 ， 文章对于概念设计进行 了阐述。 关 键词 ： 建 筑 结构 设 计 ； 概念设计； 结构 措施 所 谓 的概 念设 计 一 般指 不 经数 值 计 算 ， 尤 其 在一 些 难 以作 出精 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 确 理性 分 析 或在 规 范 中难 以规 定 的 问题 中 ， 依 据 整体 结 构体 系 与 分 配箍 特征 值 。 因此 ， 为 了增 大柱 在地 震作 用 下 的变形 能力 ， 控 制柱 的 体 系 之 间的力 学 关 系 ， 结 构 破 坏机 理 ， 震害 、 试 验 现象 和 工 程经 验所 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 获得的基本设计原则和设计思想 ， 从整体 的角度来确定建筑结构的 管混 凝 士均 可 以提 高柱 轴压 比的限值 。 总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法 ， ３注 重概 念设 计 的实 用性 可 以在建 筑设 计 的方案 阶段 迅 速 ，有效 地 对 结构 体 系 进行 构 思 ， 比 随着 计算 机 技术 的 不断 进步 ， 在 建 筑结 构设 计 中引入 了计算 机 较 与选 择 ， 易 于 手算 。所 得 方 案往 往 概 念 清晰 ， 定性正确， 避免 后 期 技术。 在计算机中， 将以往大量的设计素材输入到计算机中， 这样就 设计阶段一些不必要的繁琐运算 ， 具有较好的经济可靠性能。 同时， 在计算机 中形成了一个建筑设计库。 在如今的建筑设计中正在向着 也是判断计算机 内力分析输 出数据可靠与否 的主要依据。 如何摆脱这种固有程式的束缚方 向发展 ， 但是很多的设计师在有了 １概 念设 计 的 重要 性 这 种便 利 的 条件 之 后 ， 不 再 具有 创 新 思维 ， 缺乏 以往 设计 师 的设 计 在对 建 筑进 行 结构 设计 的过 程 中 ， 概念 设 计 是一 个 设 计 师 的基 理念 和敬业精神 ， 而是在计算机系统中 ， 将 已存 的素材东拼西凑来 本 设 计 思想 ， 也 是在 设 计 中发 挥 重要 作 用 的基 本 理 念 。在 对建 筑 进 完成 结 构设 计 。这样 设计 出来 的作 品根 本 没有 创 意 ， 也没 有 自己 的 行 设 计 的过 程 中 ， 建 筑 师 要充 分 的利 用 所学 的知 识 ， 对 于 建 筑 的设 思维 ， 所 以在 和 建筑 师沟 通 的过 程 中也 会 出现 障 碍 。这样 的设计 方 计 理 念 不断 的创 新 ， 在 特定 的建 筑结 构 中 ， 将 整体 概 念 运用 其 中 ， 对 式 缺乏 了对 建筑 实 用 性 的考 虑 ，只是 例 行公 事 般 的 来 完 成一 项 任 于建 筑 中 的构 件与 结构 、 结 构 与 结构 之 间 的关 系合 理处 置 。如果 一 务 ， 根本 没有 从 实际 角度 来 考虑 建筑 结构 的 实用 性 。 事 实上 ， 建 筑物 个 设 计 师概 念设 计 运用 的好 ， 那 么 随着 他 工作 经 验 的增 多 和理 论 知 是 一个 空 间 结构 ， 各 种构 件 以 相 当复 杂 的方 式 共 同 工作 ， 且都 并 非 识 的积 累 ， 概念 设计 的水平 也 必 将会 越 来 越 高 。但 是 在社 会 发展 的 是脱离总的结构体系的单独构件。目前 ， 人们在具体 的空间结构体 过程中 ， 在分工方面越来越细化 ， 大部分设计师缺乏对整体建筑进 系 整体 研究 上还 有 一定 的局 限性 ， 在设 计 过程 中采用 了许 多假 定 与 行设 计 的机 会 ， 一 般 都 是 负 责其 中 的某 一项 ， 所 以说 基本 上 都 是 依 简 化 ， 作 为结 构 工 程 师不 应 盲 目的 照搬 照抄 规 范 ， 应 该 把 它作 为一 赖 于规 范 和手 册来 进 行设 计 ， 墨 守成 规 ， 不敢 或 者不 愿 去创 新 。 在 社 种指南参考并在实际设计项 目中作出正确的选择 。 这就要求结构工 会快速发展 的背景下 ，各种新技术新材料不断的应用到建筑 中， 但 程师对整体结构体系与各基本分体系之 间的力学关系有透彻的认 是有 些 设计 师 却不 敢 尝试 ， 害怕 应用 的失 败 ， 这 是一 个 时代 的悲 剧 。 识， 把概 念设 计 应用 到实 际 工作 中去 。 在计 算 机信 息 化技 术 应 用到 设计 工 作 中的 同时 ， 也 让 人们 过 分 的依 ４结 束 语 赖 于计 算 机 ， 对 于有 些 非 常 明 显 的计 算 错 误却 不 敢 指 出 ， 害怕 承 担 在 经济 建设 快 速发 展 的背 景下 ，建筑 业 也得 到 了快 速 的 发展 ， 责 任 。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 在 人们 的物 质 生 活提 高 的形 势 下 对 于建 筑 的舒 适 度 有 了更 高 的要 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 求 ， 建筑不仅要满足基本 的功能 ， 同时还要为人们营造舒适的工作 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 和 生活 环境 。 一项 建 筑 的质量 如何 ， 设 计 阶段 发挥 着重 要 的作 用 ， 设 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 计对于整体建筑 的影响占到百分之七十左右 ， 所以说设计的质量如 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 何 直接 影 响到建 筑 的质 量 。在 对建 筑 进行 设 计 的过 程 中 ， 要 合 理 的 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 运 行概 念设 计 ，这 就要 求建 筑 设计 师 要 对概 念设 计 有 透彻 的了解 ， 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 从 实 质上 领 会 概 念设 计 的 内涵 ， 在对 建 筑设 计 的过 程 中 ， 要 有 创 新 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 意 识 ， 勇于 创新 ， 敢 于创 新 。总 之 ， 概 念设 计必 然 会 成 为今 后结 构 设 概 念 的培 养 ， 才 能 比较客 观 、 真实 地 理解 结 构 的工作 性 能 。 计的主流思想 ， 所 以我们更应该努力学 习概念设计的精髓 ， 为结构 ２ 协 同工 作 与结 构体 系 设 计 的发展 作 出应 有 的贡献 。 在建 筑 结 构 设计 中 ， 协 同工 作 是 非 常重 要 的一 个 话 题 ， 也 是 保 参 考 文献 证 建筑 质 量 的重 要 的措 施 。 协 同工 作 与建 筑 的结 构 体系 有 重要 的联 ［ １ 商 立人 ， 王跃． 结构设计的新思路一一概念设计『 Ｊ ］ ． 工业建筑， １ ９ ９ ９ 系， 而 所谓 的协 同工 作 ， 就是 指 在 建筑 结 构 中 ， 各 个 构 件所 能 承 载 的 （ １ ） ． 荷 载 都在 同一水 平 ， 在承 受 极 限状 态 时 ， 可 以共 同承担 ， 并 且 可 以共 ［ ２ 】 戴 国莹 ， 李德虎． 建 筑 结构 抗 震 鉴定 及 加 固的若 干 问题 ［ Ｊ 】 ． 建 筑 结 同达到使用寿命 。这样对于建筑的结构设计就有很高 的要求 ， 要求 构 ． １ ９ ９ ９ （ ４ ） ． 其在设计的过程 中，要充分 的考虑到建筑 中各个构件所 承担 的荷 ［ ３ ］ 林 同炎． ｓ ． Ｄ ． 思 多台斯 伯利 ． 结 构概 念和 体 系． 中 国建 筑 工业 出版 社 ． 载， 如何 协 调 不 同 构 件 间 的共 同承 载力 ， 要 使 建 筑 的 整 体 结构 共 同 达 到 使用 寿 命 ， 这是 在建 筑 设计 中 比较 高级 的 工作 。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。 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
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浅谈对结构概念设计优化的认识产品中心设计一部杨英瑜0 前言建业网校登载的“结构成本控制的管理思路和技术方法”，仔细阅读，觉得对成本控制，确实很有帮助，但文章只给出思路及若干值得关注的工程结构问题，然而没有答案；对这些问题，如果进行结构优化设计，是可以较为完满解决的，但房地产行业的实际情况，往往是立项后，建筑方案一确定，希望施工图立等可取，这样，要想进行优化设计，设计周期及工期，都有困难，因为商机不等人，故想从结构概念设计优化的角度，先从一些影响较大的局部问题，进行概念设计优化分析，对控制结构成本，比孤立地对单个问题的分析[1]，也许会更有好处；本文将结合以往的工程实践，对某些项目的基础工程案例，进行分析，以求对开发新项目时，能起点借鉴作用。
一、结构设计优化的前景2006年6月份，我国召开“首届全国建筑结构技术交流会”，工程院江欢成院士在他的报告中指出[2] : “我国优化设计工作方兴未艾，大有可为。
…它符合可持续发展和科教兴国伟大战略，是科学发展观在建筑行业中的落实”。
然而在比较讲究经济效益的房地产行业，并没有得到广泛推广，可能有技术层面的原因，文献[3]指出：建筑结构构件的断面尺寸是离散量，规范中的一些要求、实际设计时的约束和约定，很难用显式表达，一个稍大的工程结构，设计变量及约束条件都很多，……凡此种种，都要求要有很实用和方便的软件工具，这可能是妨碍结构设计优化普遍推广的原因；目前从事这方面工作的单位也不少，文献[2][3]的单位就在这方面做了不少工作，有很多经验值得借鉴；文献[2]介绍，经他们优化过的工程，在实物工程量上，可节约5％～10％，甚至更大，而在建筑空间和平面使用方面，带来的效益更大；作为有十五年开发经历的建业集团，年开发量200万㎡（见建业网集团简介），要想结构成本，有较大幅度的降低，开展结构设计优化，应该是提到日程上来的时侯了。
二、目前结构设计优化的一些具体做法1）、复核性的优化文献[2]介绍的案例中，很多是在既有施工图的基础上进行优化，笔者把这种做法称为复核性的优化，因为甲方认为建筑、结构不尽合理或配筋过多不经济，委托在原有基础上进行优化，以求克服某些缺陷或降低成本，这种做法，不是全面、全过程的优化，往往带有原设计的弱点，但经过优化后，建筑、结构的使用功能得到相当大的改善，优化设计的周期较短，直接经济效益，也很可观，故甲方很容易接受这种做法。
这种做法也有实际问题，如修改设计的费用、责任问题，文献[2]的作者江院士还坦言：“好朋友劝我不要搞，因为得罪人，特别是得罪同行，得罪老朋友”。
虽如此，江院士还是以高度的社会责任感，继续从事这方面的工作；但毕竟是要面对的实际问题。
2）、全面优化工程建设是一个系统工程，应该说从立项、建筑结构方案、施工图设计、施工阶段、交付使用，每一个环节都有定位及需要优化的问题，目前房地产行业，全过程、全面开展优化设计的不多，可能有前面分析的技术问题和社会因素；不管怎样，优化设计终归是个方向。
3）、限额设计与设计单位粗略结构概念设计的优化结构设计，对工程成本的控制，关系重大，是公认的事实，甲方为了约束设计单位，推行限额设计，是一种有效的手段，例如含钢量，是一个重要指标，工程界十分重视，今年《建筑结构》杂志,连续发表论文[4 ] [5]，讨论混凝土结构的含钢量，从表1～3可发现含钢量是一个范围,同一种结构的含钢量伸缩性很大，为了满足限额的需要，在结构方案选型时，设计单位凭经验，进行粗略比选，然后界定结构方案，在降低结构成本方面，确实起了一定作用，但这是很不够的，因为同一工程，同类型建筑[4]，不同设计人员的设计，钢筋含量相差可达20㎏/㎡。
住宅类混凝土结构的含钢量（㎏/㎡）表1框架剪力墙框－剪多层小高层高层小高层高层高层≦6层 7－11层≧12层25～40 35～50 50 ～60 25～50 55～75 40～85 混凝土结构的综合楼和商厦的含钢量（㎏/㎡）表2结构形式框架剪力墙框－剪框（筒）－筒多层高层高层高层超高层高层综合楼 30～ 50～ 70～ 50～ 145～ 55～10560 100 120 120 210 （45～95）商厦 40～ 50～ 60～ 65～ 70～ 60～100 120 170 140 225 110单层排架厂房混凝土结构的含钢量（㎏/㎡）表3冷加工热加工重型厂房轻工食品仓库吊车<75t40～50 50～65 75～80 40～60 30～60注：○1表1～3不是国家定额，只是通常的情况。
○2表中的数值，不考虑地下室和桩基，如考虑桩基，约要增加10％。
○3地下室单独计算时，含钢量为80～490㎏/㎡，上限为人防地下室。
三、结构概念设计优化的一些原则设计的主体是设计院，工程的成本高低，从一个侧面，体现了设计单位的专业水平和社会责任感，但它也从另一个侧面，反映了甲方的专业控制能力，也就是说，甲方的专业控制能力强，就能促使设计单位提高施工图的设计质量，优良的设计，工程的成本，一定比较合理，有文献介绍[4],合理的设计，可降低工程总造价5％～10％，甚至20％。
因此，对工程造价影响较大的各个工程环节，甲方人员，一定要在概念设计方面，有清晰的认识和判断力，以便和设计单位沟通，例如：1）、关于建筑方案影响含钢量最大的因素，是建筑方案，如开间、进深、层高、平面形状的凹凸、竖向立面的缩进、悬挑等，都对结构含钢量有深刻的影响，故“高层建筑混凝土技术规程（JGJ3-2002.J186-2002）”的4.3、4.4、4.5节，对结构平面、结构竖向布置、楼盖结构的选择，都提出了较严格的要求，就是这个道理。
2）、基础方面能用浅基础，不用深基础，浅基础的持力层，能放在老土上，不放在回填土上，当然，各种基础类型还有各自的特点，很重要一点就是认真学习地勘报告。
3）、竖向承重结构的选择能做落地剪力墙，就不做框支转换层；能使短肢剪力墙减少就尽量减少；长墙肢有利于降低竖向构件的配筋率，减少暗柱数量；大开间剪力墙体系与小开间体系相比，使用功能灵活，经济指标合理，是高层住宅的发展方向；多层或低层住宅可用砖混结构。
4）、楼盖的梁、板结构系统楼盖的梁、板结构占结构总造价约9％～13％，其重量占房屋重量的22％左右，所以，选择合理的楼盖体系非常重要；用钢量最多的是井字楼盖，其次是现浇梁板式楼盖，因施工简单，目前使用的仍很多；用钢量较少是无粘结预应力无梁楼盖、预应力框架扁梁密肋楼盖；空心的大板结构比传统的大板结构，大约可节省该部分造价的20％；楼盖结构体系，近来有很多新结构，新体系，可供选择。
5）、用高强度钢筋代替强度较低的钢筋，会有很好的经济效益，因为钢筋的强度比：3级钢/2级钢＝360/300＝1.2；3级钢/1级钢＝360/210＝1.71；2级钢/1级钢＝300/210＝1.42；而价格比[4][5]＝3级钢/2级钢＝1.05～1.07，实际可省钢材＝14％～12％。
6）、配筋设计的精细化，主要控制：（实际配筋）/（计算配筋）的比值，有的设计单位认为，从安全而论，取（实际配筋）/（计算配筋）＝1是可以的，但因钢筋直径有级差，取值＝1，很难做到，如果能在1.1或1.2左右排迴，是可以做到的，不然，配筋量就要增加。
7)、非承重内、外墙体的选择，对结构重量及造价影响都很大，有很多新型墙体，可供选择。
以上是从几个环节，简单描述了结构概念设计优化的一些原则，如果想深入一步，可参阅本文的参考文献及建业网校登载的“结构成本控制的管理思路和技术方法”，有很多案例及细则，可供参考。
四、要关注的几个误区1）、搞优化设计，是牺牲结构安全度来降低结构成本，这是误区，其实，优化设计，是在整个结构体系的各个环节，进行择优组合，达到结构体系的各个环节互相协调作用，是提高了结构的安全度。
2）、结构越刚越好，这也是误区，结构刚性大，地震力就大，尤其局部刚性大，地震影响更坏，这是普遍规律，结构优化设计，择优组合，正好克服了这方面的缺点。
3）、配筋越少越经济或配筋越多越好，这也是误区，因为配筋要符合：ρmin ≦ρ≦ρmax,超出这个限值，结构是脆性破坏，这是不允许的。
五、案例分析[案例1]工程概况：某住宅小区，是11层小高层，钢筋混凝土剪力墙结构，因按常规浅基础设计时，持力层的承载力不够，因此，地勘报告建议用CFG桩基，桩长16M，桩径400㎜。
技术分析：1）、设计院进行了认真分析，认为用CFG桩基，虽然安全有保证，但从工期及经济分析，不合理，应改为换填地基，无论从安全、经济、工期考虑，都是合理的选择。
2）、项目公司将问题提到集团，经有关方面对设计院的意见，进行了认真分析，认为任何一种地基处理方法，都应从安全性、可行性、经济性进行全面分析，然后选择；本工程的地勘报告，只显示按常规浅基础设计时，持力层一层的承载力不够，没有其它不良地层，采用换填技术，只要做到逐楼施工，逐楼检查，严格把关，本工程采用换填地基是可行的。
3）、这是能用浅基础，不用深基础的一个实例，也是结构概念设计优化的实例，因为从概念设计，就可推断换填是可行的，当然，概念的定性，还要靠结构计算的定量结果来实现。
经济分析：根据该项目工程部提供的“地基处理方案经济分析报告”，用砂：石＝4：6的级配，厚度＝600㎜，进行换填处理，可节省将近300万元，效益可观。
[案例2] [6]工程概况：图－1是某项目样板区A～D栋的平面布置图，是经过简化，定位的轮廓及尺寸，不是很确切，仅表示大概的相对位置；底部是一层地下室，上部是住宅，短肢剪力墙结构，虚线部分,从三层才与主体结构相连, 基础是脱开的；原方案是桩基础，后来要求用天然地基，经计算，地基承载力能满足要求，但因结构较为复杂，层数不一致，荷载分布不均匀，如何控制不均匀沉降,是关键问题。
技术分析，专家的意见：1）、设计院提出很多方案,进行讨论,如采用沉降缝分割,这是比较可靠的，但在住宅的房间有沉降缝，影响美观及使用；如不用沉降缝，用后浇带，不均匀沉降如何控制，也是问题。
2）、为了慎重起见，甲方邀请设计院及郑州市有关方面的专家论证，倾向性意见：地基承载力能满足要求，可进行较详细的沉降计算，分析沉降差，根据沉降差和上部结构，用后浇带划分结构单元，只要施工流程合理，并适当加强上部结构，控制不均匀沉降产生的结构内力，不致使结构开裂，是可能的。
经济分析：1）、设计院根据各方面的意见，进行了详细设计，加强了地下室及上部结构，这部分工程量是增加了；施工单位认真施工，也增加了一定的控制费用；虽然没有与桩基进行详细比较，按常规，费用是省的。
2）、现结构已交付使用多年，没有发现异常，争取了工期，就是效益。
注：因为后浇带平面图较复杂，故在图－1的平面示意图中从畧。