[內容提要]在建筑結構設計中，概念設計與結構措施至關重要。一定程度上它反映了一個結構工程師的設計水平，下面就這兩個問題談一下本人的一點看法。
　　[關鍵詞]建筑結構設計，概念設計
　　
　　錯誤的認為結構設計只是被動的配合
　　真正的結構設計不僅是一門專業技術,更是一門藝術。而且,結構設計沒有唯一解,只有通過不斷地探索去尋求相對的最優解,創造力和創新是結構工程師對設計的貢獻。所以,我們不能認為結構設計總是被動的配合。一個結構工程師的首要任務就是在每一項工程設計的建筑方案開始，就能憑借自身擁有的結構體系功能及其受力、變形特性的整體概念和判斷力，用概念設計幫助建筑師開拓或實現該建筑業主所想要的。
　　所謂的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理和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置好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晰、定性正確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的經濟可靠性能。同時，也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。
　　概念設計的重要性 
　　建筑的概念設計，在整個設計過程了起著舉足輕重的作用，一幢建筑物的設計，如果沒有事先經過全盤正確的概念設計，以后的計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理，也不可能是一個經濟、合理的優秀設計工程。所以結構設計人員應該及早介入建筑的概念設計。住宅設計無論是多層磚混或和框架剪力墻結構，都不同于以往的靜力設計，必須從抗震的角度，采用二階段設計來實現三個水準的設防要求。為此，結構設計人員必須及早介入建筑結構的概念設計，否則，將會導致建筑結構設計的不合理，給以后的結構設計帶來難度。為在建筑物的方案設計階段正確把握建筑結構的概念設計，應對不同形式的住宅建筑，掌握各自概念設計中容易疏忽的要點。因此，結構的概念設計主要是重視規范及規程中有關結構概念設計的各條規定，不至于陷入只憑計算的誤區。若結構嚴重不規則，整體性差，則僅按目前的結構設計計算水平，難以保證結構的安全，而且十分不經濟。
　　概念設計的原則：1、結構的簡單性：指結構在地震及其他荷載作用下具有明確的和直接的傳力途徑，便于建立完整、準確的結構計算模型。2)、結構的規則性和均勻性：建筑平面規則、平面內結構布置宜規則、對稱、均勻、減少偏心，使建筑物分布質量產生的地震慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞，并使質量分布與結構剛度分布協調，限制質量與剛度之間的偏心。沿建筑物豎向的結構布置宜規則、均勻，避免有過大的外挑和內收，避免剛度、承載能力和傳力途徑的突變，以限制結構在豎向第一樓層或少數幾個樓層出現薄弱層，以致在這些部位因產生應力集中和過大的變形而使結構不安全。3、結構的剛度和抗震能力：結構布置應使結構平面在兩個主軸方向均具有足夠的剛度和抗震能力，同時還應具有抗扭轉剛度和抵抗扭轉振動的能力。框架結構應在縱橫兩個方向布置成雙向剛接框架。4、結構的整體性：由于設計內力計算模型是建立在樓蓋平面內剛度無限大的假定的基礎上，設計應使樓蓋系統有足夠的平面內剛度和抗力，并與豎向結構有效連接，從而保證梁、板、柱、墻能共同協同工作。5、抗震房屋應盡可能設置多道抗震防線，并考慮第一防線被突破后，引起內力重分布的影響不至于使結構出現倒塌。6、結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性及耗能等方面的性能。主要耗能構件應具有較高的延性和適當的剛度，承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。7、合理控制結構的非彈性部位(塑性鉸區)，掌握結構的屈服過程，實現合理的屈服機制。多高層鋼筋混凝土房屋可以歸納為兩類屈服機制：一種為總體機制，另一種為樓層機制，其他機制均可由這兩種機制組合而成。典型的樓層機制表現為在水平力作用下僅豎向構件屈服，而橫向構件處于彈性。總體機制則表現為所有橫向構件屈服而豎向構件除根部外均處于彈性狀態。
　　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。一般認為,概念設計做得好的結構工程師,隨著他的不懈追求,其結構概念將隨他的年齡與實踐的增長而越來越豐富,設計成果也越來越創新、完善。遺憾的是,隨著社會分工的細化,大部分結構工程師只會依賴規范、設計手冊、計算機程序做習慣性傳統設計,缺乏創新,更不愿(不敢)創新,有的甚至拒絕對新技術、新工藝的采納(害怕承擔創新的責任)。大部分工程師在一體化計算機結構程序設計全面應用的今天,對計算機結果明顯不合理、甚至錯誤而不能及時發現。隨著年齡的增長,導致他們在大學學的那些孤立的概念都被逐漸忘卻,更談不上設計成果的不斷創新。強調概念設計的重要,主要還因為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,比如對混凝土結構設計,內力計算是基于彈性理論的計算方法,而截面設計卻是基于塑性理論的極限狀態設計方法,這一矛盾使計算結果與結構的實際受力狀態差之甚遠,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。概念設計之所以重要,還在于在方案設計階段,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。
　　概念設計的意義
　　運用概念設計的思想，也使得結構設計的思想得到了拓寬。傳統的結構計算理論的研究和結構設計似乎只關注如何提高結構抗力R，以至混凝土的等級越用越高，配筋量越來越大，造價越來越高。結構工程師往往只注意到不超過最大配筋率，結果肥梁、胖柱、深基礎處處可見。以抗震設計為例，一般是根據初定的尺寸、混凝土等級算出結構的剛度，再由結構的剛度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，結構結構剛度越大，地震作用效應越大，配筋越多，剛度越大，地震力就越強。這樣為抵御地震而配的鋼筋，增加了結構的剛度，反而使地震作用效應增強。其實，為什么不考慮降低作用效應S呢?目前在抗震設計中，隔震消能的研究就是一個很好的例子。隔震消能的一般做法是在基礎與主體設柔性隔震層；加設消能支撐（類似于阻尼器的裝置）；有的在建筑物頂部裝一個“反擺”，地震時它的位移方向與建筑物頂部的位移相反，從對建筑物的震動加大阻尼作用，降低加速度，減少建筑物的位移，來降低地震作用效應。合理設計可降低地震作用效應達60%，并提高屋內物品的安全性。這一研究在國內外正廣泛地深入展開。在日本，研究成果已經廣泛應用于實際工程中，取得良好的經濟、適用效果。而我國由于經濟、技術和人們認識的限制，在工程界還未被廣泛地應用。
　　結構工程設計是一項非常繁瑣的工作，由于各地建設速度非常迅猛，設計院往往結構工程的設計安排非常緊湊，很難會讓我們將所有細節研究清楚。結構概念設計作為結構設計的核心，很多基本原則只要也并不難掌握，良好的概念設計是保證結構更安全，更經濟，更適用的保證。
　　
　　參考文獻：建筑結構可靠度設計統一標準（GB5068-2001）
　　建筑結構荷載規范（GB50009-2001）
　　建筑抗震設計規范（GB50011-2001）
　　建筑抗震設防分類標準（GB50223-2008）
　　混凝土結構設計規范（GB50010-2002）
　　砌體結構設計規范（GB50003-2001）