徐文超

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)建筑領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面取得了很高的成就。面對(duì)人們對(duì)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(jì)逐漸被淘汰。而概念設(shè)計(jì)作為一種新型設(shè)計(jì)理念，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。本文初步了解概念設(shè)計(jì)內(nèi)涵后，明確其在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮的積極作用，最后提出概念設(shè)計(jì)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(jì)；概念設(shè)計(jì)；應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)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(shì)。計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，促使設(shè)計(jì)、施工等多個(gè)環(huán)節(jié)日漸完善，其中最具成效的就是概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)新型設(shè)計(jì)方法，其能夠?qū)ㄖこ踢M(jìn)行整體性設(shè)計(jì)，優(yōu)化建筑形體，增強(qiáng)建筑綜合使用性能。加強(qiáng)對(duì)概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的研究，能夠幫助我們更為深入地了解和認(rèn)識(shí)概念設(shè)計(jì)這一內(nèi)涵，從而進(jìn)一步優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1 概念設(shè)計(jì)內(nèi)涵

概念設(shè)計(jì)，主要是指不經(jīng)過(guò)數(shù)值計(jì)算，分析用戶(hù)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(guò)程。是一個(gè)由淺及深、循序漸進(jìn)的過(guò)程，能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，并采取相關(guān)措施解決問(wèn)題。簡(jiǎn)而言之，概念設(shè)計(jì)是一種將設(shè)計(jì)概念貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)方法。就建筑層面而言，利用概念設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)ㄖ┕び龅降母黝?lèi)難題進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況，從具體情況入手，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的總體布置和抗震設(shè)計(jì)。

現(xiàn)代建筑領(lǐng)域發(fā)展中，概念設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要意義不言而喻。它不但能夠給設(shè)計(jì)師帶來(lái)更多設(shè)計(jì)靈感，還能夠進(jìn)一步優(yōu)化建筑使用性能。現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有一定的局限性，多數(shù)情況下，軟件設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)存在一些瑕疵，無(wú)法為施工實(shí)踐提供參考[1]。而概念設(shè)計(jì)的引入，能夠有效彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的缺陷，并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。另外，作為一名結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，其必須要掌握結(jié)構(gòu)概念，才能夠避免定性錯(cuò)誤等問(wèn)題，并在具體實(shí)踐中，發(fā)揮自身創(chuàng)造力，融合以往的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)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(jì)

隨著人民生活水平不斷提高，人們對(duì)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(jì)時(shí)，我們會(huì)通過(guò)預(yù)期設(shè)置的尺寸和砼等級(jí)計(jì)算出結(jié)構(gòu)的剛度值，然后結(jié)合計(jì)算結(jié)果判斷建筑工程所要面臨的地震強(qiáng)度，最后制定配筋數(shù)量方案，以達(dá)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(gè)要素之間具有密切的聯(lián)系，一般地震力越強(qiáng)，配筋數(shù)量就會(huì)越多，那么結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性也會(huì)隨之增強(qiáng)。配筋數(shù)量多，剛度增強(qiáng)，建筑能夠面臨更為強(qiáng)大的地震力。基于此，增加配筋數(shù)量能夠提升建筑結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度，但是在當(dāng)今節(jié)能減排發(fā)展主流趨勢(shì)中，此種方法已經(jīng)不被提倡，不僅浪費(fèi)資源，且建筑結(jié)構(gòu)整體美觀度大打折扣。

概念設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)，很大程度上削弱了地震力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞力，不但能夠增強(qiáng)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(shí)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(jì)的主要特點(diǎn)，在選擇過(guò)程中，將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到實(shí)踐活動(dòng)中，能夠綜合對(duì)比各個(gè)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(duì)基礎(chǔ)方案來(lái)看，我國(guó)會(huì)綜合地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)類(lèi)型等多項(xiàng)因素，進(jìn)而選擇最佳方案。而在設(shè)計(jì)時(shí)，也會(huì)在概念設(shè)計(jì)的支持下，根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞。利用概念設(shè)計(jì)，建立在多方面信息綜合基礎(chǔ)之上，將會(huì)顯著提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)性。另外，需要關(guān)注的是在同一個(gè)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(jì)之初對(duì)地基進(jìn)行形變實(shí)驗(yàn)，以便提高設(shè)計(jì)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(shí)代的到來(lái)。計(jì)算機(jī)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(wèn)題，且軟件開(kāi)發(fā)目標(biāo)不同，其應(yīng)用效果也不盡相同。因此計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤或者誤差。對(duì)此，在分析中引入概念設(shè)計(jì)理念，獲得軟件計(jì)算結(jié)果之后，設(shè)計(jì)師憑借自身已掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，綜合判斷電算結(jié)果，將誤差降至最低，以便提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

隨著我國(guó)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(jì)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)分析高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇剛?cè)岵?jì)的結(jié)構(gòu)，促使結(jié)構(gòu)能夠具備足夠的強(qiáng)度與韌性[2]。同時(shí)抗水平力是高層建筑的設(shè)計(jì)難度，也是概念設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題，所以需要對(duì)建筑功能及高度進(jìn)行充分的研究，合理布局，提高建筑安全性、實(shí)用性。概念設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)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(shì)，它能夠給予設(shè)計(jì)師更多設(shè)計(jì)靈感，且能夠?yàn)槌鞘芯用駧?lái)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(jì)一體化不斷推進(jìn)，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平不斷提高，并在國(guó)際市場(chǎng)上得到了一致好評(píng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們深入研究，發(fā)揮創(chuàng)新思維，將概念設(shè)計(jì)融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中。針對(duì)當(dāng)前建筑發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合人們需求，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上引入更多元素，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性、創(chuàng)新性，從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，推進(jìn)我國(guó)建筑領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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

[2]劉冶.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)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(jì)院）