1概述概念設(shè)計(jì)基本內(nèi)涵
在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，概念設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)理念，其為實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容提供了完成的有效渠道，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容見表1[1]。設(shè)計(jì)人員運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理念，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求來優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，并達(dá)到合理配置資源，降低工程造價(jià)，為工程項(xiàng)目創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的目的。運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理念不僅能夠在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)初期對(duì)各種影響因素進(jìn)行綜合性的分析評(píng)價(jià)，還可以為設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)意發(fā)揮提供充分的空間，使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案更具個(gè)性化特點(diǎn)。此外，運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理念進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還要全面了解建筑工程的各種資料數(shù)據(jù)，提高設(shè)計(jì)方案的可行性，為施工建設(shè)創(chuàng)造有利條件。
2在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理念的主要方向
2.1應(yīng)用概念設(shè)計(jì)理念進(jìn)行建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理念可以使建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從概念設(shè)計(jì)思路出發(fā)，對(duì)建筑工程所在區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)、土體條件、實(shí)際負(fù)載以及環(huán)境情況等進(jìn)行綜合性的分析，并結(jié)合建筑工程的使用功能以及相關(guān)的多種因素來合理選擇建筑基址，以保證基址選擇能夠滿足工程建設(shè)的需要。同時(shí)在建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，還應(yīng)運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理論來進(jìn)行變剛度調(diào)平結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)建筑主樓結(jié)構(gòu)通過采用樁筏等設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行強(qiáng)化，而裙房則應(yīng)盡量設(shè)置在天然地基之上，利用選擇不同的基礎(chǔ)形式來實(shí)現(xiàn)對(duì)主裙樓進(jìn)行變剛度調(diào)平處理的目的，從而對(duì)建筑基礎(chǔ)沉降差進(jìn)行有效的控制，這樣可以在設(shè)計(jì)方案中減少設(shè)置的沉降縫以及后澆帶的數(shù)量，優(yōu)化建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案[2]。
2.2應(yīng)用概念設(shè)計(jì)理念進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)是重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容之一。但是由于地震的發(fā)生通常存在較高的不確定性因素，難以通過計(jì)算分析來對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理念，將設(shè)計(jì)的重點(diǎn)從整體布局?jǐn)U大到細(xì)部強(qiáng)化，這樣可以防止建筑結(jié)構(gòu)由于局部的薄弱變形而影響整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。同時(shí)運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理念來進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)還可以通過多道抗震防線的設(shè)置來形成整體性的抗震系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并通過延性構(gòu)件分體系的相互連接以及塑性變形等因素來對(duì)地震能力進(jìn)行有效的分散或吸收，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
2.3應(yīng)用概念設(shè)計(jì)理念對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析。運(yùn)用概念設(shè)計(jì)模式來進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本目的就是提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性，因此需要在概念設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析。在分析中既要對(duì)建筑工程的地形地貌、結(jié)構(gòu)型式以及荷載分布等因素進(jìn)行綜合性的考慮，而且還要積極運(yùn)用建模模擬等信息技術(shù)來對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行更加全面的對(duì)比，從而對(duì)設(shè)計(jì)方案加以優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)方案的可行性和經(jīng)濟(jì)性[3]。
2.4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)理念的實(shí)際應(yīng)用分析。
2.4.1工程概況。某建筑工程的建筑總面積約為14萬m3，其建筑結(jié)構(gòu)主要包括地下部分4層以及地上20層。在該項(xiàng)目的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，根據(jù)其使用功能的要求而采用了框架剪力墻結(jié)構(gòu)，而概念設(shè)計(jì)在本次建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要的作用。
2.4.2應(yīng)用概念設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)布局。根據(jù)概念設(shè)計(jì)理念，在該建筑的框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)置了剪力墻以及延性框架子系統(tǒng)，以滿足概念設(shè)計(jì)中要求設(shè)置多道抗震防線原則，同時(shí)也保證了建筑功能的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)由于該建筑在其使用功能和外觀造型的需要，其第5層和第8層采取了由南到北的豎向偏心收進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式，而且受建筑功能要求的限制，從第8層向上的南側(cè)不能采用剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)置，因此設(shè)計(jì)人員在概念設(shè)計(jì)理論的指導(dǎo)下采用將豎向交替設(shè)置在建筑周邊區(qū)域的方式，從而為剪力墻的設(shè)置創(chuàng)造了有利條件。此外，由于該建筑在高位收進(jìn)，因此應(yīng)對(duì)收進(jìn)位置的上層層高進(jìn)行有效的控制，避免影響其相鄰層面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減小結(jié)構(gòu)承載能力以及剛度產(chǎn)生突變的概率和幅度[4]。另外為了減少整體建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)適當(dāng)增加收進(jìn)位置鄰層以及下部的豎向構(gòu)件，并將邊梁截面以及豎向構(gòu)件截面的面積適當(dāng)擴(kuò)大，從而提高剪力墻以及框架柱的抗震等級(jí)。此外，還應(yīng)提高配筋比，并增減收進(jìn)位置屋面板的厚度。在完成了建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)方案后，應(yīng)運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算分析軟件對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的變心以及位移角等指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
2.4.3應(yīng)用概念設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)樓蓋體系。根據(jù)該建筑的使用功能要求，其頂部兩層應(yīng)設(shè)置為大跨度的空間。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照概念設(shè)計(jì)原則，合理設(shè)置構(gòu)件剛度以及力的傳播路徑。在本次設(shè)計(jì)中通過對(duì)不同設(shè)計(jì)方案的對(duì)比分析，最終決定采用將單向口蓋設(shè)置在短向跨度法規(guī)性，并將短向量間距控制在2.7m左右，并加強(qiáng)短向支撐邊梁結(jié)構(gòu)，使其抗扭剛度得到提高。這種單向樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳力路徑更加清晰簡單。同時(shí)該建筑地下車路樓蓋的規(guī)格設(shè)置為8.1m×8.1m，并根據(jù)工程建設(shè)周期的要求等因素，將該部分樓蓋設(shè)計(jì)為十字交叉梁結(jié)構(gòu)。
3結(jié)語
概念設(shè)計(jì)既是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)理論，同時(shí)也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效方式，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用概念設(shè)計(jì)模式，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，提高其合理性和可行性，確保建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全能夠符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。同時(shí)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)在概念設(shè)計(jì)理論的指引下，優(yōu)化資源配置，降低工程造價(jià)，提高工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。此外，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計(jì)理論的創(chuàng)新，全面提升我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)的水平。
