徐文超

摘 要：近年來，我國建筑領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面取得了很高的成就。面對人們對建筑結(jié)構(gòu)的多元要求，傳統(tǒng)單一、缺少創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計逐漸被淘汰。而概念設(shè)計作為一種新型設(shè)計理念，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。本文初步了解概念設(shè)計內(nèi)涵后，明確其在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮的積極作用，最后提出概念設(shè)計在抗震、方案選擇等方面的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計；概念設(shè)計；應(yīng)用

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，建筑領(lǐng)域現(xiàn)代化、信息化建設(shè)已經(jīng)成為必然趨勢。計算機技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，促使設(shè)計、施工等多個環(huán)節(jié)日漸完善，其中最具成效的就是概念設(shè)計。概念設(shè)計作為一項新型設(shè)計方法，其能夠?qū)ㄖこ踢M行整體性設(shè)計，優(yōu)化建筑形體，增強建筑綜合使用性能。加強對概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用的研究，能夠幫助我們更為深入地了解和認(rèn)識概念設(shè)計這一內(nèi)涵，從而進一步優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1 概念設(shè)計內(nèi)涵

概念設(shè)計，主要是指不經(jīng)過數(shù)值計算，分析用戶需求后形成的概念產(chǎn)品，貫穿于需求分析及產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。是一個由淺及深、循序漸進的過程，能夠在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)存在的問題，并采取相關(guān)措施解決問題。簡而言之，概念設(shè)計是一種將設(shè)計概念貫穿于整個設(shè)計過程的設(shè)計方法。就建筑層面而言，利用概念設(shè)計方法，能夠?qū)ㄖ┕び龅降母黝愲y題進行分析，結(jié)合實際情況，從具體情況入手，實現(xiàn)對建筑的總體布置和抗震設(shè)計。

現(xiàn)代建筑領(lǐng)域發(fā)展中，概念設(shè)計對結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要意義不言而喻。它不但能夠給設(shè)計師帶來更多設(shè)計靈感，還能夠進一步優(yōu)化建筑使用性能。現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計一般采用計算機軟件進行設(shè)計，具有一定的局限性，多數(shù)情況下，軟件設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)存在一些瑕疵，無法為施工實踐提供參考[1]。而概念設(shè)計的引入，能夠有效彌補計算機設(shè)計的缺陷，并結(jié)合計算機技術(shù)，實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)。另外，作為一名結(jié)構(gòu)設(shè)計師，其必須要掌握結(jié)構(gòu)概念，才能夠避免定性錯誤等問題，并在具體實踐中，發(fā)揮自身創(chuàng)造力，融合以往的經(jīng)驗，設(shè)計出別具一格的建筑結(jié)構(gòu)。

2 具體應(yīng)用

2.1 抗震設(shè)計

隨著人民生活水平不斷提高，人們對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性提出了更高要求。通常情況下，在抗震設(shè)計時，我們會通過預(yù)期設(shè)置的尺寸和砼等級計算出結(jié)構(gòu)的剛度值，然后結(jié)合計算結(jié)果判斷建筑工程所要面臨的地震強度，最后制定配筋數(shù)量方案，以達到結(jié)構(gòu)穩(wěn)固目標(biāo)。在建筑領(lǐng)域中，地震力、配筋數(shù)量及剛度3個要素之間具有密切的聯(lián)系，一般地震力越強，配筋數(shù)量就會越多，那么結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性也會隨之增強。配筋數(shù)量多，剛度增強，建筑能夠面臨更為強大的地震力?；诖?，增加配筋數(shù)量能夠提升建筑結(jié)構(gòu)整體強度，但是在當(dāng)今節(jié)能減排發(fā)展主流趨勢中，此種方法已經(jīng)不被提倡，不僅浪費資源，且建筑結(jié)構(gòu)整體美觀度大打折扣。

概念設(shè)計在抗震設(shè)計中的應(yīng)用，能夠從根本上打破傳統(tǒng)思維，采取降低作用效應(yīng)的方式，在一定程度上提升了結(jié)構(gòu)的整體抗震效果。如目前較為常用的隔震消能方式，將概念設(shè)計作為基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)和主體間設(shè)置隔震層等，在遇到地震時，很大程度上削弱了地震力對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞力，不但能夠增強建筑穩(wěn)固性，還能夠減少配筋的使用數(shù)量，使得建筑整體結(jié)構(gòu)更加輕便，真正實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)。

2.2 選擇方案

方案多元化已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要特點，在選擇過程中，將概念設(shè)計應(yīng)用到實踐活動中，能夠綜合對比各個方案的優(yōu)劣之處，選擇出最佳方案，從而提高方案選擇的科學(xué)性。一般而言，針對基礎(chǔ)方案來看，我國會綜合地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)類型等多項因素，進而選擇最佳方案。而在設(shè)計時，也會在概念設(shè)計的支持下，根據(jù)地質(zhì)勘查報告開展設(shè)計工作，減少對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞。利用概念設(shè)計，建立在多方面信息綜合基礎(chǔ)之上，將會顯著提升結(jié)構(gòu)設(shè)計針對性。另外，需要關(guān)注的是在同一個結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中，要選擇一樣的結(jié)構(gòu)，繼而深度挖掘地基潛能，為了確保建筑施工質(zhì)量，可以在設(shè)計之初對地基進行形變實驗，以便提高設(shè)計合理性，為工程施工提供科學(xué)的依據(jù)。

2.3 電算分析

互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用真正代表了信息時代的到來。計算機在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)得到了普及。雖然在減輕人們工作量和壓力方面具有積極意義，但是軟件本身仍然存在一些問題，且軟件開發(fā)目標(biāo)不同，其應(yīng)用效果也不盡相同。因此計算機軟件計算會出現(xiàn)錯誤或者誤差。對此，在分析中引入概念設(shè)計理念，獲得軟件計算結(jié)果之后，設(shè)計師憑借自身已掌握的專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗，綜合判斷電算結(jié)果，將誤差降至最低，以便提高計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

隨著我國城市化不斷發(fā)展，高層建筑逐漸成為城市發(fā)展的重要標(biāo)志。由于高層建筑自身原因極易受到氣流的影響，在設(shè)計時，應(yīng)重點分析高層建筑結(jié)構(gòu)特點，選擇剛?cè)岵慕Y(jié)構(gòu)，促使結(jié)構(gòu)能夠具備足夠的強度與韌性[2]。同時抗水平力是高層建筑的設(shè)計難度，也是概念設(shè)計的核心問題，所以需要對建筑功能及高度進行充分的研究，合理布局，提高建筑安全性、實用性。概念設(shè)計作為一項系統(tǒng)性、綜合性工作，是當(dāng)代建筑領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢，它能夠給予設(shè)計師更多設(shè)計靈感，且能夠為城市居民帶來更為舒適的生活空間。

3 結(jié)論

根據(jù)上文所述，全球經(jīng)濟一體化不斷推進，我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平不斷提高，并在國際市場上得到了一致好評。在設(shè)計過程中，我們深入研究，發(fā)揮創(chuàng)新思維，將概念設(shè)計融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中。針對當(dāng)前建筑發(fā)展趨勢，結(jié)合人們需求，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上引入更多元素，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性、創(chuàng)新性，從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，推進我國建筑領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]趙真，謝禮立.從歐洲抗震設(shè)計規(guī)范的一般規(guī)定淺談結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的重要性[J].地震工程與工程振動，2011，（5）：190-195.

[2]劉冶.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（6）：216.

（作者單位：黑龍江省輕工設(shè)計院）