概念设计在建筑结构设计中的意义_图文

1、学术论坛 型竺型型型竺二!墨鳖匦 概念设计在建筑结构设计中的意义闵小双(长江大学城市建设学院摘要:针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展。 本文论述了概念设计和结构设计之间的联系和区别,从概念设计在结构设计中应用的角度,强调了概念设计的重要的作用。关键词:概念设计 结构设计 设计思想中图分类号:TN911.22文献标识码:A 文章编号:1672379l(200612(a一0213一叭我国结构计算理论经历了经验估算,容许 应力法,破损阶段计算,极限状态计算,到 目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现 行的建筑结构设计统一标准(G

2、BJ6884则 采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准 则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、 经济合理、安全适用。概率极限状态设计法更 科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一 定程度的近似,只能视作近似概率法。并且光 凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载 力的。事实上,建筑物是一个空间结构,各 种构件以相当复杂的方式共同工作,且都并非 是脱离总的结构体系的单独构件。目前,人们 在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的 局限性,在设计过程中采用了许多假定与简 化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规 范,应该把它作为一种指南、参考,并在实 际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构 工程

3、师对整体结构体系与各基本分体系之间的 力学关系有透彻的认识,把概念设计应用到实 际工作中去。1概念设计与结构设计的区别概念设计是依据个人经验,结合建筑功能要 求、结构安全等级、抗震设防等级、地质资料、 当地材料、当地自然环境等进行的定性设计过 程,其主要内容包括:确定三缝设置、结构体系、 基础形式和埋深、主要构件的几何尺寸等。 而结构设计则是概念设计的逆向过程,依 据概念设计的总体要求、力学和数学的原理由 定量(内力、配筋、稳定和变形过度到定性(规 范规定的构造要求的一个过程。概念设计的重要性,然而现在我们许多设 计人员过于理论化,任何情况下首先讲的是计 算结果,而忽视结构构造。甚至于一些单位

4、的总 工不参与设计的前期概念设计阶段,而只对着 计算书审核设计图纸。我们有些新参加工作的 同志有时那着书本和计算书与审核人员较劲。 特别是现在在我们这个行业神话了计算机的应 用,一切按计算结果设计,这是一种不正常的现 象。例如:现在三维结构软件分析的次梁支座负 弯距很小,是因为理论计算的支座位移大,而实 测的支座位移却比理论计算的结果小的多。 当然不能强调了概念设计的重要性,就轻 视设计过程的计算,没有单根构件的安全就没有 整体结构的安全,然而,我说的目的是,在结构 设计工作中概念设计起着同等重要的作用。2概念没计的重要性概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建

5、筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能

6、。概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念、深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。3棚忿设计在鲒构设计中的应用所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案

7、阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠陛能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。 问题在于结构概念不明确,没考虑这两种结构 体系的差异。软件的选择和使用不当,造成危 害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾 警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起 灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情 况,概念设计的思

8、想不妨是个好方法。 运用概念设计的思想,也使得结构设计的 思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究 和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R,以 至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造 价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过 最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。 以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等 级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力, 然后算配筋。但是大家知道,结构刚度越大,地 震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力 就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结 构的刚度,反而使地震作用效应增强。随着社会经济的发展和人们生活水平的提 高,对建筑结构设计也提出了更高的

9、要求。发展 先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高 强、轻质、环保建材的研究与应用, 使建筑结 构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。 其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发 挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。因为 他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则 需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概 念设计思想是一种有效的办法。参考文献【1】高立人,王跃.结构设计的新思路一概念设 计.建筑结构.【2】戴国莹,李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的 若干问题.建筑结构.【5】郭院成,王新玲,蒋晓东.建筑结构体系概念 和设计.黄河水利出版社.能保护各校区的内部网络不受外网攻击。 4.2作

10、为管理人员的远程维护作为管理人员,不可能24小时值守,但 网络的运行一般却是不间断的,在某些情况 下,管理人员必须通过Internet对校园网内 部的设备进行管理维护,同时又必须保证网 络的安全性。在这种情况下,可通过在管理员与校园网间建立VPN来解决问题。以下是合并后学院其中两个校区之间应用VPN的具体情况:在合并后院校的两个校区间,互连主干链路采用从电信租用的光纤,而两校区均可采用带防火墙功能的V P N设备建立备份链 路,同时,也允许管理员与两校区建立VPN 通道,进行安全通信。两台VPN设备同时 能起到防火墙的作用,进一步保护了学院在 硬件设备方面的投资,具有较高的性价比。禾斗技资讯scIENcE&TEcHNOLOGY INFORMATl0N 213 万 方数据 概念设计在建筑结构设计中的意义作者:闵小双作者单位:长江大学城市建设学院刊名:科技资讯英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期:2006(34被引用次数:4次参考文献(7条1. 郁彦 高层建筑结构概念设计2. 罗福午 建筑结构概念体系与估算3. 郭院成;王新玲;蒋晓东 建筑结构体系概念和设计4. 林同炎 S D思多台斯伯利.结构体系和概念5. 林同炎;S D 思多台斯伯利 结构概念和体系6. 戴国莹;李德虎 建筑结构抗震