付林

摘要：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，合理的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)以及做好結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)控制是非常重要的，基于此，文章結(jié)合實(shí)際，在對(duì)概念設(shè)計(jì)內(nèi)容分析的同時(shí)，對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的策略以及措施進(jìn)行了詳細(xì)的分析實(shí)踐，可知在設(shè)計(jì)的過(guò)程中做好優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)的確定，以及做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施的范圍和條件控制，能夠有效的將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平提升。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；概念設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)措施

一、概述

任何建筑工程項(xiàng)目都不是憑空臆想出來(lái)的，都是專業(yè)設(shè)計(jì)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)出來(lái)的，并且其能夠滿足功能性與結(jié)構(gòu)形式的需要，對(duì)于改善人們的生活有著直接的影響作用。只有將建筑工程的空間、功能達(dá)到完美的契合，才能確定最為合理的建筑結(jié)構(gòu)形式。但是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，會(huì)遇到很多的實(shí)際問(wèn)題，這就需要建筑設(shè)計(jì)人員利用自己的專業(yè)知識(shí)來(lái)協(xié)調(diào)處理，并且需要從結(jié)構(gòu)類型、功能以及形式等方面創(chuàng)新，并不斷的探索，從而可以設(shè)計(jì)出更加新穎的建筑結(jié)構(gòu)形式，滿足人們生活的實(shí)際需要。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，沒(méi)有將先進(jìn)的概念設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到實(shí)踐中，就會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)形式無(wú)法很好的滿足時(shí)代發(fā)展的需要，從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)也失去價(jià)值，終將被社會(huì)淘汰。

二、概念設(shè)計(jì)概念

概念設(shè)計(jì)主要指的是，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師根據(jù)建筑整體的需要，來(lái)進(jìn)行總體的規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而可以保證建筑結(jié)構(gòu)的整體布局和結(jié)構(gòu)性能達(dá)到使用的需要，然后在根據(jù)這些基本要求來(lái)選擇合適的施工材料，并且進(jìn)行具體的細(xì)節(jié)控制。這是提升建筑綜合性能的關(guān)鍵措施，同時(shí)也比詳細(xì)設(shè)計(jì)方案的確定具有更高難度，需要具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新思想才能完成。

較之細(xì)節(jié)化設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)計(jì)師的要求更高，需要具備更加豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且了解建筑發(fā)展史，對(duì)于建筑工程的功能、形式等特性有著總體性的掌握，可以結(jié)合天文地理、自然條件等因素來(lái)進(jìn)行總體的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

三、優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系的策略與措施

1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)與策略

雖然不同的建筑工程結(jié)構(gòu)形式存在很大差異，且各具特點(diǎn)，但是有兩條基本原則是一致的：其一，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該符合力學(xué)性能的需要；其二，要保證空間功能與形式滿足使用者的需要。對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，其自身也會(huì)存在一定的矛盾與問(wèn)題，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念會(huì)無(wú)法滿足各個(gè)方面的要求，降低任何一項(xiàng)指標(biāo)都不會(huì)保證最終的結(jié)構(gòu)性能。從我國(guó)當(dāng)前對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化中可以發(fā)現(xiàn)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要兼顧功能與形式的要求，同時(shí)還要保證科學(xué)性，各種關(guān)系平衡之后可以確定最佳的設(shè)計(jì)方案。

2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施的范圍和條件

建筑項(xiàng)目在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該綜合考慮到力學(xué)性能、幾何規(guī)律以及空間功能等多個(gè)方面，所以在實(shí)際操作中應(yīng)該充分考慮到自然條件、法律要求以及其他的實(shí)際條件等因素。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須要以客觀存在的條件為基礎(chǔ)，應(yīng)該考慮到所有的影響因素之后才能確定最為合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，這是因?yàn)橛行┓矫鎸?duì)于建筑工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，是強(qiáng)制性的，必須要滿足的條件，比如公共商用建筑和民用建筑，其對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸有著明確的要求，同時(shí)也要求了混凝土配筋方案、抗震性能等方面，還要滿足消防安全的要求，任何一項(xiàng)不能符合法律規(guī)定的要求都是不合格的，不僅會(huì)造成工程質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，也會(huì)導(dǎo)致其使用安全性無(wú)法保證，造成嚴(yán)重的人員傷亡事故發(fā)生。

建筑工程結(jié)構(gòu)的隱性條件也是設(shè)計(jì)中需要考慮的因素，同時(shí)也是建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要部分。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施就是要確保建筑空間的合理化布置，就是要根據(jù)不同的使用地區(qū)、不同的建筑施工項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并且需要結(jié)合概念設(shè)計(jì)的理念來(lái)應(yīng)用，同時(shí)也應(yīng)該跟隨時(shí)代的發(fā)展進(jìn)行創(chuàng)新。

3 結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)計(jì)算的優(yōu)化措施

傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)形式主要包含了墻柱承重梁體結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)與大跨度拱形結(jié)構(gòu)等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，建筑工程技術(shù)水平得到很大的提升，很多新型的建筑結(jié)構(gòu)形式被研發(fā)和使用，比如剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)等等。無(wú)論是哪一種建筑結(jié)構(gòu)形式，其都會(huì)組成一個(gè)完整的整體結(jié)構(gòu)，所以必須要滿足力學(xué)性能的需要，這也是結(jié)構(gòu)科學(xué)與實(shí)用性的綜合。因此，在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮到結(jié)構(gòu)性能的計(jì)算、模型分析之后來(lái)確定其安全性是否達(dá)標(biāo)，并且根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于建筑工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域存在直接的影響，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)建立建筑的模型結(jié)構(gòu)，通過(guò)三維模型與可視化操作可以確定其結(jié)構(gòu)性能是否達(dá)標(biāo)。虛擬模型設(shè)計(jì)中能夠更好的確定其各項(xiàng)性能是否達(dá)標(biāo)，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的對(duì)比分析，尋找出最佳設(shè)計(jì)方案。

4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件與材料優(yōu)化

建筑工程項(xiàng)目在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的利用率是業(yè)主的主要關(guān)注點(diǎn)。從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件與材料的優(yōu)化就成為解決這些問(wèn)題的重要方式。從建筑歷史發(fā)展來(lái)看，在人類發(fā)展的早期階段中，主要是使用石材來(lái)進(jìn)行住宅的建筑施工，此時(shí)人們希望可以擴(kuò)大自己的居住空間，所以選擇使用筒形拱、交叉拱的結(jié)構(gòu)形式比較多，最著名的案例就是羅馬的潘泰翁神廟。雖然如此，由于拱尺寸的增加，使得支撐結(jié)構(gòu)的尺寸也隨之增大，空間形式也會(huì)受到了較大程度的限制。伴隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，人們的技術(shù)水平也有了很大的提升，新型的材料，比如金屬材料被廣泛的研發(fā)和使用，并且應(yīng)用到建筑工程中，改變了建筑結(jié)構(gòu)性能，性能更佳且更加的方便，桁架結(jié)構(gòu)被廣泛的使用。但是這種結(jié)構(gòu)形式卻存在明顯的缺陷，歷史上很多優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)師都在尋找更好的解決辦法，很多新型的建筑材料和結(jié)構(gòu)形式被研發(fā)和使用，比如薄壁結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)等形式，這些結(jié)構(gòu)都具有跨度大、自重輕、材料省等優(yōu)勢(shì)，極大的帶動(dòng)了建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展，同時(shí)也給人們指明了未來(lái)發(fā)展的方向，那就是材料更輕、強(qiáng)度更高的方向，這與人類的可持續(xù)發(fā)展理念也是一致的。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化，催生出很多新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，可以滿足不同使用條件和功能的需要，極大的促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。

四、小結(jié)

概念設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的指導(dǎo)思想和理念，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化有著直接的影響，其對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有著更高的要求，不僅需要較高的專業(yè)素質(zhì)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，還應(yīng)該具備創(chuàng)新思想，給予建筑更強(qiáng)的生命力，從而可以更好的改善人們的生活。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王劍博.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用探析[J]. 居舍. 2016（03）.

[2] 李季.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用實(shí)踐分析與研究[J]. 居業(yè). 2015（12）.

[3] 谷雨.概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 建材與裝飾. 2016（07）.

[4] 王海東.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施探討[J]. 居舍. 2014（27）.

（作者單位：筑博設(shè)計(jì)股份有限公司）