本文選自國家級期刊《中國建筑金屬結構》，《中國建筑金屬結構》雜志是由中華人民共和國住房和城鄉建設部主管，中國建筑金屬結構協會主辦。國際刊號ISSN：1671-3362 ，國內刊號CN：11-4723/TU 。郵發代號2-453。本刊為月刊。

　　摘要：本文淺談如何在設計中使用結構概念設計，同時講述結構概念設計的重要性。

　　關鍵詞：概念設計,重要性,原則

　　結構概念設計一般指不經數值計算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規范中難以規定的問題中，依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。運用概念性近似估算方法，可以在建筑設計的方案階段迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇，易于手算。所得方案往往概念清楚、定性正確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的的經濟可靠性能。同時，也是判段計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。

　　概念設計是展現先進設計思想的關鍵，一個結構工程師的主要任務就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結構總體方案的設計，并能有意識地處理構件與結構、結構與結構的關系。

　　概念設計的重要性主要體現在兩個方面，一是在方案設計階段：初步設計過程是不能借助于計算機來實現的。這就需要結構工程師綜合運用其掌握的結構概念，選擇效果最好、造價最低的結構方案，為此，需要工程師不斷地豐富自己的結構概念，深入、深刻了解各類結構的性能，并能有意識地、靈活地運用它們。二是現行的結構設計理論與計算理論存在許多缺陷或不可計算性，為了彌補這類計算理論的缺陷，或者實現對實際存在的大量無法計算的結構構件的設計，都需要優秀的概念設計與結構措施來滿足結構設計的目的。同時計算機結果的高精度特點，往往給結構設計人員帶來對結構工作性能的誤解，結構工程師只有加強結構概念的培養，才能比較客觀、真實地理解結構的工作性能。

　　概念設計的一般原則：

　　1選擇合適的基礎方案

　　基礎設計應根據工程地質條件，上部結構類型及荷載分布，相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進行綜合分析，選擇經濟合理的基礎方案。設計時宜最大限度地發揮地基的潛力，必要時還應進行地基變形驗算。基礎設計應有詳盡的地質勘察報告，對一些缺地質報告的小型建筑也應進行現場查看和參考鄰近建筑資料。一般情況下，同一結構單元不宜采用兩種不同的類型。

　　2合理選擇結構方案

　　一個成功的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案，即要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系。結構體系應受力明確，傳力簡捷，同一結構單元不宜混用不同結構體系，地震區應力求平面和豎向規則。總之，必須對工程的設計要求、地理環境、材料供應、施工條件等情況進行綜合分析，并與建筑、水、暖、電等專業充分協商，在此基礎上進行結構選型，確定結構方案，必要時還應進行多方案比較，擇優選用。

　　3選用恰當的計算簡圖

　　結構計算是在計算簡圖的基礎上進行的，計算簡圖選用不當而導致結構安全的事故屢有發生，因此選擇恰當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件。計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節點不可能是純粹的剛結或鉸結點,但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。

　　4正確分析計算結果

　　在結構設計中普遍采用計算機技術，但由于目前軟件種類繁多，不同軟件往往會導致不同的計算結果。因此設計師應對程序的適用范圍、技術條件等全面了解。在計算機輔助設計時，由于程序與結構某處實際情況不相符合，或人工輸入有誤，或軟件本身有缺陷均會導致錯誤的計算結果,因而要求結構工程師在拿到電算結果時應認真分析，慎重校核，做出合理判斷。設計師的知識、經驗還是不可缺少的。

　　5采取相應的構造措施

　　始終牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉原則”；注意構件的延性性能；加強薄弱部位；注意鋼筋的錨固長度，尤其是鋼筋的直線段錨固長度；考慮溫度應力的影響。除此之外,還應注意按均勻、對稱、規整原則考慮平面和立面的布置；綜合考慮抗震的多道防線；盡量避免薄弱層的出現;以及正常使用極限狀態的驗算等等都需要概念設計作指導。

　　掌握好概念設計不僅可以保證正確的設計原則，還可以通過它來解決設計中出現的問題提高設計水平。在判斷電算結果時，概念設計是最簡潔的方法。電算過程往往有上億個數據，要跟蹤數據是不可能的，只有用概念來判斷其合理性或查找原因。

　　概念設計的目的是力求設計方案經濟、合理、適用，事實上也可以說是設計者根據經驗和專業設計理論，在腦海中進行的一個“優化”的過程，它貫穿于整個工程設計的始末，貫穿著設計師的知識水平和設計水平，這就保證了工程師在設計中的主導作用。概念設計的水平，來自深厚的基礎理論、對結構原理和力學性質的深刻理解、豐富的工程經驗以及設計人員分析問題，解決問題的能力，它是一種綜合設計能力的體現。

　　參考文獻：

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　　2。戴國瑩，李德虎，建筑結構抗震鑒定及加固的若干問題，建筑結構，1999（4）

　　3。林同炎，S。D。思多臺斯伯利，結構概念和體系，中國建筑工業出版社