工业建筑的概念范文

工业建筑的概念篇1

关键词：建筑结构; 概念设计; 结构措施

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

引言

建筑事业是关系国计民生的一项重要事业，也是我国经济发展的支柱产业。在我国社会城市化进程过度中具有极其重要的地位。随着计算机的普及和广泛应用,在结构设计中给部分工程师造成一种错觉,认为建筑结构设计与先前的理论体系产生脱节，仅仅是一些图形的拼凑，使得传统的结构设计方法普遍存在墨守成规的现象，结构设计失去了应该具有的创新思想等。在建筑结构设计中，概念设计与结构措施至关重要,只有采用先进的设计思想与方法才能够赶上现代化建设发展的步伐，同时也反映了一个结构工程师的设计水平。本文对建筑结构设计中的概念设计与结构措施进行分析并提出自己的看法。

1 结构概念设计的定义

概念设计是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，是完整而全面的设计过程，它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。将概念设计理念引入到建筑结构设计之中便形成了建筑结构概念设计。建筑结构概念设计以建筑工程概念为设计依据,采用能够满足建筑工程相关要求和符合建筑工程的客观规律的方法,进而实现对建筑工程的宏观控制。

其设计理念是在建筑结构总体方案设计的最开始，就将建筑领域的相关理论知识正确应用到实际问题的处理之中，通过对实际问题的分析，比如结构体系、房屋体形、刚度分布等等，去实现设计方案。在这过程中需要工程师具备结构方面相关知识，依据相关规范、规程，从宏观上对建筑设计方案进行评价、鉴别、选择，抓住要点，用正确的概念来指导概念设计 。

2 结构概念设计的重要性

随着行业设计理念的不断进步发展，结构概念设计在建筑结构设计中被广泛地应用。使得目前我国建筑结构设计无论从质量和效率方面都得到了很大的提升。同时此种设计方法经过专业同行的不断发展推进，已经积累了大量宝贵的实践经验,相关设计方法理念也得到不断继承和发扬。

概念设计可以实现结构设计方案的完美化。在建筑设计的方案阶段对设计方案进行有效把握，依靠工程师的知识体系以及依据相关规程，通过主、客观结合的方式，在方案设定初期，这能实现优化选择，从而避免了后期设计阶段计算中的困难，同时又能使方案高效、经济地制定。

概念设计可以实现结构设计方案的创新性。随着人们对计算机依赖程度的加剧，很多设计工作者已经习惯性传统设计，结果造成设计方案没有新意。二概念性设计理念体现的是先进的设计思想，能够实现现代化建筑结构新颖、经济地创新设计。

另外，建筑结构概念设计还可以可判断电算结果可靠性，利用概念设计来分析原因，找到问题的症结所在，弥补计算机初步设计阶段不能优化设计方案的不足等。

3 结构概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1 场地条件和基础选型

地震作用对建筑物的损害极大，在建筑结构设计体系中，工程师应该在初步设计前进行合理选址。通过对场地的勘察，尽量选择有利于抗震的场地，尽量避免在不利于抗震的危险地段建造建筑。

3.2 选择和布置结构体系

在建筑结构设计中“强柱弱梁”的概念一直为人们所重视，因此在建筑设计过程中，工程师要对梁、柱的刚度进行相对弱化处理，保证在建筑破坏过程中，首先是梁发生破坏。

3.3 选用结构计算分析原则及程序

建筑设计中不同建筑截面和构件需要采用不同的力学假定进行分析计算，如果选用的计算理论与实际状况不符，那么就会产生很大的计算误差，造成计算结果无法使用。因而，工程师应该依据不同构件的实际情况合理选用计算假定，符合或接近结构的实际工作情况。

3.4 布置外形尺寸及结构面

结构平面布置应尽量简单、规则和对称，使结构的刚度中心与质量中心重合，以减小扭转，避免刚度突变和出现薄弱层的情况。如果同一栋建筑上下结构布置发生变化，结构刚度就会发生巨大改变，此时为了保证建筑的合理过度，便要设置结构转换层。

4 结构措施

4.1 协同工作与结构体系

建筑结构的协同工作顾名思义就是要求建筑结构的组成构件在受到外力作用时，能够相互配合，使作用效应能够合理地被结构构件承担。结构构件在协同工作时，形成一个有机整体，共同承担荷载，实现内力合理分配，共同达到极限状态。

例如，在砖混结构中，建筑基础与上部砌体结构必须依靠圈梁和构造柱联接，协同工作，使结构构件受力均匀，避免出现局部超出承载极限破坏，联合受力才能够实现建筑的整体稳定性；高层建筑中，由于底部受力巨大，角柱需要极大的抗扭性，要求给角柱设计较大的抗扭能力，此时可以通过采用田字型柱保持相关的受力，增大长细比例等措施。

4.2 材料利用率

协同工作设计，还在于对材料的充分利用。当建筑结构内部构件能够实现协同工作时，这也表明材料的利用率也越高。其核心思想可以简单理解为“花最少的钱，做最好的建筑”。

例如，传统的矩形截面梁就存在利用率低的情况。矩形截面梁的受力性能体现了大部分材料的存在实际上是降低了材料的利用率。对这种等截面梁来说，大部分区段，即使是拉压边缘，其应力水平均较低。针对梁的受力特点，可以将桁架设计为与弯矩图相似的形状，从而使桁架的弦杆受力均匀。本着这种设计理念才能够真正实现建筑结构设计的合理性与经济性。

结束语

虽然在建筑工程建设中,建筑材料和施工技术已经得到很大的发展,但是没有先进的设计理念，科学、经济、新颖的建筑结构设计还是无从实现。必须对建筑进行科学合理的结构设计才能够实现对建筑结构的宏观控制,从而大幅度提高建筑结构设计的质量和效率。

通过本文对建筑结构设计中概念设计、应用以及建筑结构措施的简要分析,希望能够对读者在建筑结构设计有所帮助。总之，随着社会经济的不断发展和人们生活水平逐渐提高，社会对建筑结构设计的要求也越来越高。概念设计这种科学合理的设计理念将会在建筑结构设计中扮演更为重要的角色，同时相信它也将为建筑结构设计的发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 陈刚. 建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]. 广西大学学报( 自然科学版)，2007, 32 (增).

[2] 姚骥华. 建筑结构设计中概念设计的研究[J]. 科技创业家，2012.

[3] 严毓纯，孙建军. 探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J]. 企业技术开发，2012，31(16).

工业建筑的概念篇2

【关键词】建筑结构；结构设计；概念设计

信息化时代背景下，作为全球经济社会发展的重要组成部分，我国建筑结构设计须紧跟时代步伐，顺应全球发展潮流，摒弃传统单调的建筑结构设计方法。概念设计的兴起恰好弥补了传统设计的单调性，概念设计也因其独特的设计理念受到建筑结构设计人员的普遍重视。在建筑行业中，概念设计是指通过数字计算来对用户需求进行具体呈现，将用户模糊抽象的建筑概念产品投以清晰演化、建筑结构设计的全部过程，包括建筑结构的场地选择、布局、分析等等都有概念设计的参与，以用户为核心出发点，设计中将用户需求与设计者理念、建筑场地实际情况相结合，从而做到设计方案的经济合理、相对于传统结构设计而台，概念设计会参与到建筑结构设计的每一个细节中去，主张从整体到局部、局部到整体的视角来纵观整个建筑结构设计因此，本文将从建筑结构设计中概念设计的轴心作用出发，来浅析建筑结构设计中概念设计的主要应用。

1.建筑结构设计阐述

在建筑结构设计中，由于现行的结构设计与理论还存在一定的差异，尤其是在结构设计不可计算性方而，因此，注重概念设计是非常有必要的。所谓结构设计，是指建筑与其他设备等各种结构元素所表达出来的结构语言的过程，在结构设计中，主要包括结构方案、建筑结构计算、施工图纸设计等三个阶段，第一，结构方案，其主要任务是根据各项参考指标来确定出建筑的结构形式，如地质勘查、现场施工类别及建筑高度、层数等，并根据建筑的结构形式来布置结构承载体系和受力构件等，在结构方案设计阶段中，其遵循结构设计的经济性、合理性，采用的方法主要是根据不同结构形式的适用范围来确定的，最终确定最佳的结构方案；第二，结构计算阶段，其主要任务通过选择科学、适用的计算方法来进行各项参数的计算，如荷载、构件受力人小等；第三，施工图纸设计环节，确定构建布置、配筋数量及构件构造措施，在整个设计过程中，应严格按照相关标准要求进行设计，尤其是设计人员，不仅要充分、全而地了解相关规范要求，还需要全而掌握整个施工工程的施工工艺和流程，以保证建筑结构设计适用于建筑施工中。

2.建筑结构设计中概念设计的应用

2.1合理选择建筑场地

合理选择建筑场地是进行工程施工设计时必须经历和首先考虑的阶段。一个合理的建筑施工场地对工程施工设计起到了基础性和决定性的作用。选择合理的建筑施工场地的过程中一般情况下都要考虑以下几个主要因素：防护距离、建筑退界以及口照间距。与此同时，在工程结构建筑设计的过程中，要充分地考虑抗震能力的因素，降低在危险区域进行施工建设。假如没有避免，应该结合一定的抗震预防措施，对抗震地点进行选址和分析，通常都是在初步设计中完成。

2.2选用结构计算分析原则及程序

在进行结构内力分析和位移计算时，内力和位移按弹性方法计算，截而设计可采用塑性理论，分析模型、简化处理和计算假定均应符合或接近结构的实际工作情况。如果楼板设有较人开洞，那么就应考虑楼板的弹性变形，这一点在选用结构分析程序时应特别注意，否则计算结果会因误差太人而不能使用。

2.3选择建筑主体结构

选择建筑主体结构按照合理和对称的原则，由于建筑结构合理的不均匀，可以降低扭转力，并使得非建筑结构构件维持稳定的工作状态，同时减少建筑材料的消耗。通常情况下，建筑结构对称性主要是以抗侧力能力工程结构主体为对称，如剪力墙结构。另外，建筑工程结构对称性的实现是通过平面施工工程按照规定的要求进行布置。在此状况下，实现建筑工程结构对称性方法有：建筑物质心、调整结构测心以及平面形心的距离。通过这样的方法的调整，实现建筑结构对称性原则。

2.4概念设计在抗震设计工作中的应用

一栋建筑要想建立起来，基础便是建筑场地，也即是建筑物的承载基地，因而具有不可忽视的作用、其中抗震性是建筑场地选择必须考虑的问题，在建筑场地选择过程中尽晕选择抗震系数高的场所，抗震系数过低则会埋下安全隐患。然而在土地资源稀少环境下寻找抗震系数高的建筑场地难度系数较大，如此便需在建筑结构基础和建筑主体结构上下功夫。通常情况下，设计人员在考虑增加抗震系数的问题时，都会采取如下措施；运用地震力、钢筋根数、结构刚度者之间的正比例关系来进行抗震设计。然而只育目依靠钢筋数晕来增加抗震能力反而会造成负面效果。如果在抗震设计工作中应用概念设计，从而取得新的设计思路、概念设计理论能够结合建筑平面工程对结构体系进行合理的布置，同时也能够对建筑主体的结构体刑和各个部分的基础体系之问的力学关系进行分析，通过调整建筑物质心、平面形心及结构刚心三者之间的距离使三者尽可能地靠近，以利于减小结构体系的扭转力增强整个结构的稳定性提高结构的抗震能力同时也能节约建筑工程造价。

2.5按照工程施工现场具体情况选择建筑基础

合理选择建筑工程施工场地之后，再按照建筑工程地形特点和结构形式，选择合理的施工建筑基础。同时在图纸疏松荷载较大多层建筑结构中广泛使用桩筏基础。在天然地基中，桩筏基础还可以按照建筑上部结构传送到建筑下部持力层上，并且达到较为稳定和可靠的目的。箱型基础整体具有较为良好刚度，建筑荷载从上部结构均匀地传送到建筑工程下部结构中，进而确保建筑工程整体结构具有一定稳定性，降低箱型基础结构不均匀沉降的程度，进一步提高了建筑工程结构抗震能力，并且被高层建筑施工广泛应用。

3.结语

综上所述，随着我国国民经济的发展和社会的不断进步，人们生活水平的口益提高，对建筑行业的要求不断提高。特别是在当今信息化社会发展的时代，要求建筑结构设计理念要有一定的创新性，确保建筑结构设计中概念设计的与时俱进，并进行深入的分析和研究，科学合理地应用现代化新型的建筑工程施工工艺和建筑材料，提高建筑结构设计的安全性、实用性以及经济性。因此，作为工程结构设计人员应该充分地利用自身的专业技能和专业知识，通过现代化工程设计理念，设计出具有先进性和创新性的建筑工程施工设计，进一步强化建筑结构设计中概念设计以及建筑结构措施的广泛推广和应用。 [科]

【参考文献】

[1]魏兴涛.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].科技与企业，2013（08）：174.

[2]宋立文.论述建筑结构设计中的概念设计[J].工程科技，2014（203）：212.

工业建筑的概念篇3

关键词：概念设计；结构设计；促进

Abstract: with the continuous development of China's economy and the progress of the cause of building, also obtained the rapid development, continuous development in the construction business conditions, structural design method is more and more, strengthen the study on building structural design, become the important way to enhance the quality of construction. Conceptual design as the main approach to architectural design innovation, has been widely used in the design of building structures,

Key words: conceptual design; structure design; promote

中图分类号：TU318文献标识码：A

引言

概念设计作为创新设计的重要形式，其优点越来越多的体现出来，被更多的建筑结构设计师所发现和采纳，并成为当前至今后一段时间建筑结构设计的重要思想。所以，加强对建筑结构概念设计的研究，有着重要的理论和现实意义。本文在分析概念设计内涵的基础上，就建筑结构设计中概念设计的应用策略进行了分析。

一、建筑结构设计中概念设计的内涵

（一）概念设计的内容分析

概念设计指的是在建筑结构设计的开始阶段，建筑设计工程师按照已有的建筑设计理论，并根据工程的施工经验，从宏观的思维出发，对建筑结构设计的策略做概念性的评价与选择。设计师通过将整个建筑结构的系统布局做必要的抗震保护，以提升建筑结构设计的合理性。所得到的方案一般概念清晰，定位准确，便于进行手算，有效的避免后期设计过程中产生的一些繁琐的计算，提高建筑设计的经济性和可靠性。同时，概念设计也是进行计算机内力分析输出数据可靠性判断的主要依据。

（二）概念设计的基本步骤的分析

在建筑结构设计过程中，概念设计是在建筑设计师不断满意的过程中实现的，概念设计的过程可以划分为下面三个步骤：

第一个步骤：分析阶段，即对设计问题做全面理解的过程。分析阶段的主要特征是设计系统信息的模糊性，在进行分析的过程中，手中掌握的数据是不全面的，可供设计师使用的陈述同样需要进行陈述和充实。

第二个步骤：综合阶段，即实现解决方案的一个过程。在这一步骤实施的过程中，设计师通过使用各种专业知识，按照所积累的工程经验，将建筑设计的大体思路，借助于图纸的形式表达出来的过程。这一过程的主要特点是通过设计师的灵感和专业思维发挥主导作用，以实现建筑结构设计图纸的表达和产生。

第三个步骤：评估阶段，即对设计出的方案做有效判断和选择的过程。这一阶段的特点是循环的过程，该循环过程会持续到双方对方案满意为止。建筑结构设计人员在作出评估的时候，会通过各种功能模型、计算手段等对比各个方案的优势，以更好的获得建筑施工的经济性和建筑施工技术的可行性。

二、概念设计的重要意义分析

概念设计师体现建筑设计师先进设计思想的关键，一个优秀的建筑结构设计师能够通过运用特定空间中的系统概念，来进行建筑结构总体方案的有效设计，并将建筑设计的目的有意识的同建筑构件与整体结构的关系进行巧妙的处理。一般情况下，优秀的建筑结构设计师其概念设计的创新是有效的，随着他们对建筑概念设计的研究，其设计的成果会越来越鲜明，设计的创新度也越来越高。当前在分工细化的市场环境下，大部分结构设计师更多的是依赖于各种建筑设计的规范、建筑结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计，这在一定程度上缺乏了有效的创新。在计算机一体化应用的今天，设计师往往不能够及时的发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。随着设计师年龄的不断增长，使得他们已有的建筑设计概念逐渐模糊甚至遗忘，影响了建筑设计成果的创新。注重建筑结构概念设计的意义，还因为当前的建筑结构设计的理论同计算机理论之间存在一些缺陷和不足，例如在进行混凝土结构设计的时候，内力的计算是在弹性理论的计算方法基础上的，而建筑结构的截面设计却是在塑性理论的极限条件下进行设计的一种方法，这个矛盾的存在使得计算的结构，同建筑结构的实际手里状态有着很大的差异，为了对这种计算理论缺陷作出补偿，尤其需要建筑结构设计师优秀的概念设计措施来改正这些缺陷。

三、概念设计的建筑结构设计中的应用

在建筑结构设计的过程中，协同工作概念，指的是要求整个建筑结构内部的每个构件，

实现相互间的配合，共同支撑建筑结构质量，协同工作及要求建筑结构构件，能够有效的承载极限状态的受力，同时当受力达到极限状态的时候，还需要各个构件能够实现共同的耐久寿命。建筑结构的协同工作主要表现为：建筑基础同建筑上部结构的关系方面，一定要将建筑的基础同建筑的上部结构看成是一个系统，不能将这两部分分开来进行处理。比如，对于砖混结构的建筑物，一定要通过圈梁与构造柱，把建筑的上部结构同建筑基础连接到一起，而不能够单独依靠建筑基础的刚度来抵抗各种不均匀的沉降。

另外，当结构受力的时候，建筑结构中的各个构件能够保证较高的应力值。在进行多高层建筑结构设计的时候，要最大程度上避免短柱，这样能够保证同层的柱子在同一个水平位移的时候，能够同时发挥最大的承载力，但是因为建筑物高度和建筑楼层的增加，各种竖向的巨大荷载以及水平方向的荷载，使得建筑物底层柱截面不断的增大，因此使得高层建筑的产生了很多的短柱，为了更好的避免出现这些问题，针对较大截面的柱子，可以将柱截面进行开竖槽，将矩形柱变成田形柱，以更好的增大长细比例，避免短柱的产生。针对梁跨高比例的限制，大部分还没有充分的认识到，其实同长短柱混杂的结果是相同的，长短梁位于相同的框架中，是不利于建筑物稳定性的。同时因为梁的剪力增加，会导致支撑柱的周丽产生大幅度的增加，这一设计原则违背了协同工作的目的，并提高了建筑结构的工程造价。进行多高层建筑结构设计的目的，是为了有效的抵抗水平力的作用，避免扭转的产生，为了实现抵抗水平力的功能，要尽量将平面上两个正交方向的尺寸接近，为的是更好的保证这个方向上的惯性矩实现相等，以避免因为一个方向强度储备过大，使得另一个方向较弱。所以，抗侧力结构最好设置在四周，以更好的提升系统的抗侧刚度，增大抗扭惯性矩。与此同时，要增加梁或者楼层的刚度，提高柱能承担更大的整体弯矩，即提高转换层的效果。有效防止扭转，是由于在扭转产生的时候，各个柱子的节点水平位移不等，距离扭转中心较远的角柱所受的剪力大，而中间柱子受的剪力小，产生的破坏从外到里。为了避免扭转的产生，抗侧力结构要进行对称步骤，最好设置在结构的两端，靠着四周进行设计，以有效的提升抗扭惯性矩。

四、结语：

工业建筑的概念篇4

【关键词】建筑结构；概念设计；相关思考

在我们所熟知的传统设计当中，常常是会给结构工程师造成一种错误的感觉的，他们会认为结构设计实际上就是一种固有的规范化模式加上一些计算公式。他们所需要做的只是等待建筑师给出一个已经形成的方案，在这个方案的基础上，进行拼凑、组合和罗列，根据需要再进行适当的添加。认为只要是计算机所计算出的结果能够满足所规范限制的要求，就可以规划为设计成功。实则不然，概念设计在大部分时候是比计算设计更为重要的，概念设计依靠的是设计者的知识经验储备运用，并且还要有正确的思维判断以及对建筑结构总体方案的正确决定，方才能做出一个正确合理的结构设计。

一、建筑结构概念设计的背景含义解读

（一）建筑结构概念设计所产生的时代背景

伴随着新世纪社会经济的发展，人们对生活质量的要求开始不断提升，对待建筑结构设计行业的要求也开始提高，那么这便要求此行业的从业者们必须拥有更高、更深的想法规划与发展。由于建筑结构的工程师们才是建筑结构设计这一项革命任务的直接执行者，所以想要捅破传统结构设计中的种种问题，工程师们需要充分发挥其自身的创新能力以及创造性是非常重要的一件事。这需要很多行业的共同努力，甚至需要建筑工程界与建筑教育界两者结合联手，一起来推行建筑结构概念设计这种简单有效的办法。建筑结构设计其最终目的，其实就是为了寻找到一个可以令人感到满意的方案，所以往往概念设计的最开始是十分困难的。它与以往的设计有很大的差别，它充满着许多的不确定性，所以一名优秀的设计人员，首先应该学会将建筑结构这一概念进行设计优化。

（二）关于建筑结构概念设计的基本含义

所谓概念设计，顾名思义便是运用整体的概念来进行规划总体的一种方案，这为结构工程师以及建筑工程师在设计过程中能否相互默契的配合奠定了非常重要的基础。那些曾经难以做出决定，无法进行正确理性分析的问题，如今都能够根据概念设计给出合理的答案和解释。结构设计师通常要依据所具备的基础理论知识还有设计经验的思想，来通过整体全面的一个视角确定其建筑结构的总体所在位置。结构设计师还需要依照着基础理论知识内容还有在不同施工情况下所能够产生的正常规律，来灵活地综合运用其建筑结构概念。概念设计的主要任务完全是在特定的建筑设计空间当中应用的，所以运用一个整体全面的概念来完成结构当中所预期的整体设计方案，并且能够处理好材料与结构、构建之间所产生的相互关系。

二、建筑结构概念设计自身的概念定义

（一）概念设计能够发展是时代所创造出的必然产物

当科学技术与经济社会不断的进步发展，人们对建筑物的质量便会有越来越高的要求与标准，想要受到人们的青睐与喜爱，务必要运用概念设计创造出可不断创新、性价比高且性能良好的一种建筑结构总体方案。并且，虽然概念设计会有一定的误差度，但是其概念十分清楚、定性及其准确，且运算十分简单快捷，所以通常能够在最短的时间内选择出最好的方案。如果概念设计这一理念运用得当，还能够使得建筑结构会尽量满足其外部条件，并且还能够以最快捷的方式将建筑构件投递到相应的地基之中，可以节省不少的建筑材料及资金。创新性这一观点也皆是来自于概念的。所以，当人们一旦了解了一些新的体系及其构件与构造的概念之后，便会去寻找新的更简单更好的体系、构件与构造来取代它，这所取代的结果就是所谓的创新概念设计。由此可见，概念设计这一内容是这个社会设计思想稳步发展的一种必然产物，也必然会成为日后结构设计当中的一种主流思想。

（二）在设计当中展现出先进的设计思想才是关键

概念设计中是可以很充分的展现出先进的设计思想的，因为概念设计的根本宗旨便是在特定的建筑空间以及特定的地理条件之下，用一个整体全面的概念来思考建筑结构的整体方案。并且，能够有意识地利用其结构的总体体系与分体体系之间的相应关系。而建筑结构的工程师其主要任务职责便是在特定的一个建筑空间中运用全局概念性来完成整体方案的设计，并且可以有顺序有组织的处理好构件、结构与整体之间互相的作用关系。只有运用概念设计这一理念在总体上把握好结构的各项性能，才能对于计算分析给出的结果进行一个科学准确的判断以及合理正确的取舍。为了在概念设计的初期方案阶段，能够快速有效地对于结构体系进行详细构思、比较分析与规划选择，可采用把概念性当成近乎计算的方式，将概念设计也真正应用到实际设计的工程体系当中去。

（三）概念设计能够体现出建筑结构设计其原理与灵活性

建筑物实际上是一个非常完整的空间结构，相当多且复杂的构件都在以不同的受力方式共同的为一个建筑物服务工作着，每一个看似单独为个体的构件实则拼凑起来又是一个整体。所以，在当前的建筑结构设计界之中，对于具体空间结构体系这一项整体研究上，其实还存着特别多的局限性，这促使设计师在设计的过程当中不得已选定了许多假设或者简化的方法。但是，作为一名结构工程师，不仅要在设计的过程中做到严格遵守及执行其相关的强制性规范内容和要求，并保持其结构设计原则不能改变，并且还要保持其自律性，不可盲目机械状的照搬照抄，如果遇到一些推荐性的规范内容或者要求，那么在进行结构设计的过程当中，也应该把此作为参考意见或指导，这才是非常实际的设计项目中真正可行和条理正确的选择。不过，这便是对结构设计的工程师所提出的职业要求，一定要对整体结构体系以及各基本分体系两者之间的力学关系拥有一个非常透彻的认识和了解，并且要把这种概念设计真正应用到实际的工作中去。

在当今的建筑工程管理这个项目的实行过程当中，如果想要真正使得我国的建筑市场更上一个台阶，就必须从微观和宏观多角度去看待问题，思虑结果，如此才能够把握住工程质量，抓好工程项目的各项管理内容，所以任何一个小细节都马虎不得。人民的需求才是行业的目的与职责所在，所以一定要严格控制好建筑工程项目的质量，并且利用其概念设计这种合理化设计模式，来为人民提供一个生命安全及其财产安全的可靠保障。如此，我国的建筑市场才会成为可持续上升发展的状态。

三、结语

在建筑结构的设计当中，“概念设计”与“强度验算”还有“构造措施”这三个环节是相互拥有着紧密联系，任何一项都不可缺失，否则建筑结构的设计便是不完整的。当然，“概念设计”是这一切的先导，它是一项指引，而“强度验算”则是一个大前提，后者是前两者的补充与完善。所以，不要仅仅重视计算机的验算，最应该重视的应该是概念设计，这才能防止建筑结构设计的过程中，不要走入误区。

参考文献：

[1]邢贵龙.建筑结构概念设计初探[J].中国新技术新产品，2011（01）.

[2]刘鹏，高剑平，许开成.建筑结构概念设计浅析[J].山西建筑，2004（11）.

工业建筑的概念篇5

这样我们才能从不断的工作中总结、创新，发挥我们无穷创造力和判断力。

关键词：概念设计，规范，一体化计算机结构设计程序

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

做为一名结构工程师不能过于依赖传统的结构设计，这样只会让我们依赖和盲从于规范，把规范当做是结构设计的法律依据，却不知道规范只是建筑物和构筑物所需要最低的标准要求，而且是最基本的。当结构工程师过于依靠一体化计算机结构设计程序时，就会对结构设计程序的理论假定、应用范围、限制条件等缺乏了解，无法对计算出的结果进行正确的判断和取舍。

如何走出传统设计的误区。作为一名结构工程师，在高层建筑结构的设计中，应本着积极、主动的态度，即不盲目依赖于规范，也不盲目依靠于一体化计算机结构设计程序，自觉地完成高层建筑结构的概念设计，这是我们走出传统设计误区的关键。

那么，什么是高层建筑结构的概念设计。

高层建筑结构的概念设计就是在特定的空间形式、功能和地理环境的条件下，以结构工程师自身确定的理想承载力、刚度和延性为主导目标，用整体构思来设计各部分有机相连的结构总体系，并能有意识地利用和发挥结构总体系和主要分体系，以及分体系与构件之间的最佳受力特征与协调关系。

高层建筑结构的概念设计分为三个阶段：第一阶段，即建筑方案设计阶段。结构工程师以自身拥有的高层建筑结构体系功能及其受力、变形特征的整体设计概念与判断力去帮助建筑师开拓和实现业主梦寐以求的，或已初步构思的空间形式及其使用、构造与形象功能。并以此为统一目标，与建筑师一起构思总结构

体系，并能明确结构总体系和主要分体系之问的最佳受力特征要求。第二阶段，即初步设计阶段。结构工程师通过概念性近似计算能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，这种近似的计算方法概念清楚，定性准确，手算简单快捷，能较快地对结构体系进行探索、优化，乃至最后确定分体系及其构件的基本尺寸，并确认设计方案的可行性。第三阶段，即施工图设计阶段。由初步设计阶段可以得到结构体系的计算模型和所需输入的原始数据，在施工图设计阶段，结构工程师结合自身拥有的结构概念、经验和判断力，对计算机内力分析输出数据的可靠性与否进行判断。

作为一名结构工程师，如何去把握，或者说有意识地去进行高层建筑结构的概念设计。一句话，对应于高层建筑结构概念设计的三个阶段，分别进行概念设计。

首先，在建筑方案设计阶段，要正确把握高层建筑结构的概念设计，必须坚持结构设计没有惟一解的设计理念，充分发挥结构工程师的创造力和创新能力，协助建筑师以达到令业主满意的建筑。例如，美国芝加哥第一国家银行大楼建设之初，银行业主追求和向往能在他们银行大楼的整个底部有一个4层～5层楼高

的无柱大空间，以充分满足他们银行业务在使用功能和形象功能上的需要。在芝加哥第一国家银行大楼方案设计中，结构工程师和建筑师合作开拓了一种新的结构形式，即将电梯井筒与设备井筒分别设置在建筑物的纵向两侧，作为巨型柱，并将第一道设备层设置在第6层，往上每隔18层再各自设置一道，作为承载力和刚度很大的巨型水平构件，并与周边的巨型柱有机地刚性连接在一起，从而构成了一种巨型框架体系的结构功能与受力特征，不但能有效地抵抗重力荷载和水平荷载，还在整个大楼底部5110㎡ 的面积内无一根柱子，实现了业主梦寐以求的大空间。同时，在建筑方案设计阶段，结构工程师所构思的结构总体系应有一个多道防线、刚柔结合的理想刚度目标。即具有一定大的刚度和承载力抵御风荷载和规范设防烈度水准的地震作用，以及在第一道防线的有意识屈服后，在结构变柔的同时仍具有足够大的弹塑性变形能力和延性耗能能力来抵御可能遇到的罕遇大地震。

其次，在初步设计阶段，要正确把握高层建筑结构的概念设计，必须掌握各种结构体系的近似计算方法。英国工程师A.L．L．Baker讲过：工程师所掌握的最佳计算方法，应该是运用最简单、最直接的计算方法。而近似的计算方法就是对一个结构工程师进行高层建筑结构设计能力的最基本的要求。例如，对于框架结构体系，必须掌握的近似计算方法为：竖向荷载作用下的直接弯矩分配法，水平荷载作用下的近似计算法。同时，结构工程师还必须了解抗侧力构件的变形近似计算，通过获取不同抗侧力结构(或构件)之间的相对刚度比较概念，来大致估算建筑物的变形，以便于提出或比较各种可行的结构总体方案。

最后，在施工图设计阶段，仍然要注意把握和运用高层建筑结构的概念设计。例如，钢筋混凝土框架柱的轴压比超过了规范的限值，我们要结合具体设计综合判断。众所周知，规范控制轴压比限值的目的：要求钢筋混凝土框架柱截面达到具有较好延的大偏心受压破坏状态，以防止小偏心受压状态的脆性破坏。同时我们知道，影响钢筋混凝土框架柱截面延的因素除轴压比外，还有框架柱的配箍特征、核心区混凝土的抗压强度等级、纵向钢筋承担截面轴压的能力、框架柱的截面形状等因素，轴压比限值的大小必须根据具体工程设计综合所有因素进行一定程度的合理调整。

综上所述，作为一名结构工程师，在高层建筑结构设计中，应始终坚持概念设计的理念，既不盲目照搬规范，也不盲从于一体化计算机结构设计程序，任其随意摆布；只有始终坚持概念设计的理念，才可能不断地追求尽善尽美的设计思想，而其结构的概念、经验、判断力和创造力才会随年龄与实践的增长而越来越充实，其设计成果才能不断创新。

参考文献：

[1] JGJ 3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程[s]．

[2] GB 50010—2010，混凝土结构设计规范[s]．

[3] GB 50011-2010，建筑抗震设计规范[s]．

工业建筑的概念篇6

【关键词】抗震概念设计；研究分析；结构设计；高层建筑

引言

随着当前人们生活水准的不断提升，在城市范围之内人口的密度也呈现出了不断增长的趋势。所以，在当前的社会环境影响之下高层的建筑逐步成为了人们物质生活之中的主要组成部分，并且也逐步成为了商业化、工业化以及城市化发展的主要标志。但是需要注意的是，在高层设计之中抗震概念设计相当关键，其可以帮助建筑的设计施工单位更好的掌握和控制其中存在的不确定性和复杂性，很好的对其中的相关参数和特性加以判定，这一点是当前城市建筑设计工作的主要发展方向，同时也是今后工作的主要难点。在今后还应当加强对抗震概念设计的深入分析，以更好的实现相关事业的改革。

1.抗震概念设计及原则思想分析

明确抗震概念设计的主要思想和主导性的原则，对于相关工作的开展有着重大的意义和积极的影响。所以在实践之中还应当对此环节的内容进行深层次的研究和分析。随着当前经济建设事业不断的向前发展，当前的建筑设计也呈现出了多样化的局面。同时在建筑设计之中还全面的追求综合化、多样化以及原则化。从建筑自身的功能上进行分析，当前建筑需要使用抗震概念设计来实现自身抗震性的增强，以更好的满足实际使用的需求。而细节部位的设计，则应当更好的实现抗震概念设计的完善，以满足使用的需求。在高层设计之中抗震概念设计相当关键，所以在实践的抗震概念设计过程之中还应当很好的树立起健全的理念，以科学化的、现代化的手段实现对传统工作的不断改进，并且以更加灵活和自由的设计方式使得设计的思路可以得到不断的完善。随着当前社会不断向前发展高层建筑已经逐步成为了城市之中的主流设计方向，为了在实践之中更好的增强高层建筑抗震概念设计水准，还应当充分的结合行业之内的相关原则和管理的经验，重点的对高层建筑抗震概念设计相关内容进行分析，以更好的实现从系统功能上进行设计安全性的满足，更好的避免出现相关安全问题。同时还需要注意的是在高层建筑抗震概念设计之中布局设计技术也是其中的一个关键环节，所以，还应当对其中的相关重难点以及管理技术的主要方向等加以分析，真正意义上实现高层建筑抗震概念设计水准的增强和改进。

传统结构设计的计算理论为建筑设计提供的是结构设计中对结构抗力的研究和计算。这种传统的设计思维使得建设结构设计师过度注重细节，而不是整体结构形式。抗震设计中传统的设计思路不能完全适用于结构设计，完全的照本宣科只能让建筑结构趋向不合理。需要强调的是设计不能陷入只依靠计算的误区，如果结构严重不规则，整体性差，仅按目前的结构设计的计算水平，难以保证结构的抗风、抗震性能，尤其是抗震的性能。因此，要求结构工程师和建筑师要共同做好初步设计。关于高层建筑混凝土结构设计的一般原则与具体内容，在高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）的有关章节中作了规定。

简单性结构的简单性是指结构在地震的作用下具有直接、明确的传力的途径。在建筑抗震设计规范中做出强制性条文要求，“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径。”只有结构简单，才能对结构的计算模型、内力和位移进行分析，避免薄弱部位的出现，因此对结构的抗震性的估计也相对可靠。

2.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用

根据上文针对当前抗震概念设计在高层建筑之中的价值和主导性的思想概念等进行深层次的分析，可以明确工作开展的一般方向和基本原则。下文将针对抗震概念设计在高层建筑设计之中的应用方向和主要政策等进行分析，旨在更好的实现相关事业的改革。

2.1选择抗震概念设计地基

选择对于建筑抗震有利的地基，相当关键，同时也是抗震概念设计应用过程之中的基础性环节。在今后还应当加强对抗震概念设计的深入分析，在结构设计之中应当全面的注重房屋的高度、建筑设计的布局形式、场地设计的标准、现场的资源条件、周边的环境情况、材料等方面的因素等，同时还应当注重其中地基以及施工方面的影响因素，注重技术和经济指标的双重结合。以更好的确定今后的设计方向。针对建筑自身结构和布局形式的确定还应当全面的遵循力学的对成型，遵循其中的原则。避免在出现地震等不良情况之时出现剪切破坏等严重的状况。此外还应当加强表层土质的覆盖性，这一点对于减少地震的作用影响力也有着巨大的意义。在抗震概念设计之中，应当尽可能的选择一些中硬土的场地，很好的对其中的相关参数和特性加以判定，并且避免出现诸如地基实效、地层错位以及滑坡等严重的情况哎进行抗震设计之时还应当尽量的避免其中不利的场地因素和施工条件，这一点是当前城市建筑设计工作的主要发展方向，在施工的开展过程之中还应当采取相对应的措施和技术，以更好的降低地震所带来的不良影响，减少地震对于整个施工所产生的危害性。

2.2科学的布局设计和抗震概念设计

科学的布局形式对于保证抗震概念设计的水准和效益相当关键。在实践的结构设计之中应当充分的结合场地的需求和标准，在其中及时并且恰当的引入相关规则，同时还应当保证政策和思想的完善性，另外还应当注重质量中心的重合，在地震发生之时，最为关键的一点是建筑自身的结构稳定性，不至于使得建筑在地震的作用之下出现扭转的情况。所以，还应当加强对强度的设计和提升。同时对设计的难点和主导的思想方向等进行系统性的分析，在进行建筑立面设计之时，则应当避免出现变化性的阶梯梯形，尽量的降低和减少房屋的中心，所以，在抗震概念设计的应用过程之中应当注重上述的原则，旨在以此为基础更好的实现相关事业的改革，以更好的从根本上保证设计的稳定性和可靠性。

3.结束语

总的来讲加强抗震概念设计在高层建筑之中的应用相当关键，正如上文所分析到的，随着当前人们生活水准的不断提升，在城市范围之内人口的密度也呈现出了不断增长的趋势。综上所述，根据对当前抗震概念设计的相关设计思想和主导的理念等进行综合性的分析，从实际的角度着手对工作的主要思想和应当遵循的原则等进行了系统性的分析，从实际的角度着手对工作今后的发展对策和发展的原则等进行分析，旨在更好的实现相关事业的改革。

参考文献

[1] 华颖. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居（下旬刊）. 2013（06）

[2] 周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居（下旬刊）. 2013（05）

[3] 张健. 浅析概念设计在建筑结构优化设计中的应用[J]. 门窗. 2013（05）

[4] 刘华新，孙志屏，孙荣书. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 辽宁工程技术大学学报. 2007（02）

[5] 朱志成. 结构优化设计中的抗震概念设计的相关设计思想和主导的理念一种混合法[J]. 葛洲坝水电工程学院学报. 1994（01）

工业建筑的概念篇7

关键词：概念设计；结构设计；运用

一些结构设计师不重视结构的基本理论和基本概念的正确使用，不能有效地运用他们的知识、精力和时间去考虑结构的整体设计、协同工作等一系列概念设计问题而是一味地依赖计算机，久而久之许多设计人员缺乏结构设计的概念，对软件技术条件认识不清、对计算机的计算结果无法判断，对规范与软件之间的差异不甚了解，对如何加强结构的整体性、合理性、经济性没有概念，甚至一些设计人员因为过多地相信计算机分析结果而导致结构计算模型与实际建筑物存在较大差别，引起结构施工图中出现了大量的概念性错误和计算错误，且有些错误可能会导致严重的后果。为保证建筑结构的安全、适用、经济、可靠，对设计人员强调结构概念设计的重要性是非常必要的。

首先，要重视概念设计

只有具备优秀的设计，才能创建优质的工程。一个优秀的结构工程师会在每一项工程设计的开始，即在建筑设计的方案阶段，根据经验和专业设计理论，在脑海中进行一个“优化”过程，运用概念设计方法，可以迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，同时帮助建筑师开拓或实现建筑物业所想要的空间形式及其使用、构造与形象功能，并以此为目标，与建筑师一起确定建筑的总体结构体系，并能明确总体结构体系分体结构体系的最优受力方案所得方案往往概念清晰、定性正确，避免了后期设计阶段一些不必要的烦琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时，这也是判断汁算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。概念设计是结构设计的核心和灵魂，它统领结构设计的全过程，贯穿着设计工程师的知识水平和设计水平。

二、在建筑工程中进行宏观设计

（一）概念设计是运用人的判断和思维能力，从宏观解决结构设计的基本问题、概念设计是一种思路，是一种定性的设计，它不以精确的力学分析、生搬硬套的规范条文为依据，而是对工程进行概括性的分析，制定设计目标，采取相应结构措施。具体到设计过程，就是根据特定的建筑空间和地理条件，结合建筑的功能要求，考虑结构安全、适用、经济、美观、施工方便等各种因素后，确定结构的总体方案，按照结构的破坏机理和破坏过程，灵活且能有意识地利用整体结构体系与基本杆件间的力学特性与关系、设计准则、工程现场实时的资源条件，全面合理地解决结构设计的基本问题。既要注意到总体布置的大原则，又要顾及到关键部位的细节，从根本上提高结构的可靠度。

（二）在方案设计满足建筑要求的前提下，从宏观的角度考虑结构整体性及主要分体的相互协调关系，确定总体设计方案；二是在理论设计过程中综合考虑工程条件、计算理论、材料性能等各种因素对计算结果的影响，判断理论设计的准确性，并对一些工程中难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题，根据实际经验采用一些结构构造措施进行处理

三、概念设计应尽早介入工程设计

建筑的概念设计，在整个设计过程了起着举足轻重的作用，一幢建筑物的设计，如果没有事先经过全盘正确的概念设计，以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理，也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。所以结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计。住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构，都不同于以往的静力设计，必须从抗震的角度，采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此，结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计，否则，将会导致建筑结构设计的不合理，给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计，应对不同形式的住宅建筑，掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。因此，结构的概念设计主要是重视规范及规程中有关结构概念设计的各条规定，不至于陷入只凭计算的误区。若结构严重不规则，整体性差，则仅按目前的结构设计计算水平，难以保证结构的安全，而且十分不经济。

四、运用概念设计思想

概念设计的取得要根据个人经验的积累，在实际中结合建筑功能要求、结构安全等级、抗震设防登记、地质资料、当地资料、当地自然环境等来进行定性设计的过程，它的内容包括：确定三缝设置、结构体系、基础形式的埋主要构件的几何尺寸等。比如，有的设计人员用多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，既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。问题还是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。”要避免这种情况，不妨运用概念设计的思想。

五、概念设计需要创新力

我国现行的结构设计理论与计算理论采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，与过去经历过的经验估算法、容许应力法及破损阶段法相比，它更科学、更合理，但也存在一些缺陷或不可计算性，即它对具体空间结构体系整体研究存在一定的局限性，只能视作近似概率法。如，对混凝土楼板结构设计，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结构的实际受力状态差之甚远。为了弥补这一缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，必须用优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。要充分发挥结构程工师的创新能力，因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。

六、概念设计在建筑抗震中的应用

地震活动是一种随机的、破坏性很大的振动，它的复杂性和不确定性难于把握，要想掌握建筑物所遭遇的地震得特性与参数目前很难做到。同时在结构的设计分析方面，对结构的空间作用、非弹性性质、材料实效，阻尼变化等诸多因素的影响，也存在着不确定性。而建造良好结构抗震性能的决定因素就是长期抗震经验经验的总结，也就是“概念设计”。它强调，在工程的开始阶段就掌握能量输入、结构体型、体系等几方面，找到抗震的不利因素，进行必要的计算和必要的加强措施，以满足抗震的设防要求。

在高层建筑工程中通过合理的抗震设计，使建筑物达到小震不坏，中震可修，大震不倒。为了达到这一要求，结构必须具有一定的塑性变形能力来吸收地震所产生的能量，减弱地震破坏的影响。

工业建筑的概念篇8

【关键词】结构工程；结构概念设计；力流；基印

结构工程师所接受的高等教育普遍是偏重于学习基本构件的性能以及其设计施工知识。这样培养出的结构工程师能够配合建筑师的设计意图来布置结构构件，但独立创新意识颇低，无法充分发挥主观能动性。如果在早期的设计阶段，结构工程师没有给建筑师提出合理的意见或在力学概念和体系应用方面有一些小失误，那么对早期建立的方案进行大改动的可能性会很大，在后期设计阶段会造成很大的损失，这方面的教训很多[1,2]。随着建筑的发展，对结构的功能、经济指标和安全性提出了更高的要求，更突显了结构概念设计的重要性[3]。

1 基本分析方法

建筑结构的本质就是其承载作用，并将水平、竖直荷载传递到基础。基于结构的立面布置与水平布置，结构概念设计分别可以采用力流与基印的分析方法。海诺•恩格尔有创见的对结构体系进行详细的分类，并介绍了基于力流的结构体系概念设计理论[4]。结构在竖直方向的整体上有三个操作顺序在运作：荷载的接受、传递与释放。有学者形象的这样比喻力流：“一根梁，是在一个力的场中发生突然的收缩；一根柱子，是一个漩涡点，他将一池的荷载拽向自己[5]。”这个过程就是力量的流动，简称力流。按照结构的最小作用量原理，力流总是按照最短并且最流畅的几何路径将荷载传递到地基。结构工程师在概念设计中的任务就是设计或策划力流导向，找到一条尽量短的流畅力流轨迹线，根据力流密度设置构件尺寸，并且尽量的避免力流突变。基印是力流汇集的最终结果，反应在设计中就是建筑结构基础平面布置图。基印的布置反应了结构整体受力性能，决定了结构整体刚度和承载力，因此基印的优化设计要求确定柱的大体分布与截面尺寸，这些对建筑总造价有很大的影响。海诺将结构体系与建筑造型相结合，说明了力流与基印是结构概念设计的基本表象，并且力流的轨迹是否顺畅是衡量建筑结构经济型与安全性的重要指标之一。

2 设计阶段

结构概念设计应划分为三个层次，分别对应结构设计的三个阶段。首先是三维的方案阶段：建筑师提出最初的建筑概念性方案时，一般考虑其总体空间及各个分空间的组合形式，而不会确定其具体结构。这时需要结构工程师其看作一个整体，也就是整体性假定[1]。这样就可以根据建筑师的方案考虑一些简单的基本结构概念与体系的问题、大体的荷载与承载力和稳定性之间的关系，通过分析力流与基因可以得到总恒载分配到水平与竖直构件的粗略情况。在三维的方案阶段，结构工程师应从整体进行考虑，协调处理空间与结构形式。比如高层建筑需要竖向交通与运输，在方案构思之前就可以确定利用这些竖向构件作为抗水平荷载的结构分体系。然后是二维的初步设计阶段：在整体概念设计确定后，就应开始水平与竖向分体系这些二维的设计，并且从连接形式、刚度比值、传力方式等方面确定其性能与相互关系。最后是一维的设计阶段：设计方案的总体构思最终要反映到细部设计中，因此应该确定所有构件的尺寸、材料和连接详图，并满足施工的要求。三维概念设计的过程反映了结构设计的自然层次，具体的一维构件组成了二维的结构，二维结构又满足了建筑师的空间分割、封闭和房屋分体系的要求，二维水平与竖向分体系又组成了实现整个方案的三维构成。

3 创新的设计思想

在建筑中，艺术和技术过去曾是一个统一体。著名的结构工程师皮特•莱斯（Peter Rice）曾经这样区分建筑师与结构工程师：“建筑师着眼于建筑的创造，而结构工程师则着眼于具有创新性的、探求事物本质的方法。”如果说建筑师的创作是源于艺术家的个人动机，那么可以认为结构工程师在面对问题的时候，考虑的是如何将材料、结构和受力体系等这些更本质的非人为因素的东西转化为可视的形态―结构设计出的具体方案，这就是结构设计的三维真实性[4]。建筑设计要靠结构工程师正确的判断力和概括性的分析来做检验，富有创新性的结构工程师能带来充满想象力的空间形式。巴尔蒙德就是这样一位具有创造性思维结构工程师，近些年来可以看到他一些非常规设计理念的结构方案，他独特的结构概念设计不只是单纯的设计，还是在传达一种极具启发性的思想、一种关于结构的哲学、一种非线性的思考方法。他认为结构概念的形成不是基于严格的理性原则，而是基于几何与数学强烈的知觉探索[5]。他将传统的按照轴网布置柱的方法比作了阅兵式中按照严格的节奏前进的士兵，在鹿特丹当代美术馆的项目中，巴尔蒙德滑动两排相邻的柱，使柱相互交错，获得了更灵活的空间。在凯姆尼兹体育场项目中，建筑师又要求模拟森林一样随机散布的柱子，巴尔蒙德将轴网复制，并以某个点旋转，两个轴网相交，使得一系列的点跃然而出，通过这种方式，产生出基于同一个线性逻辑的但又有着不同倾斜角度、随机排列的柱。在CCTV新总部大楼的项目中巴尔蒙德更是将这种非线性的结构概念设计思维运用得炉火纯青：抛弃传统楼板、梁、柱依次传力、单独支撑的设计方案，通过外部的桁架结构，使力由表皮承担，同时两个塔楼的联合使结构性能更佳，应力环绕着整个建筑表皮。当今计算机技术大力发展虽然解放了结构工程师的一部分工作，但是只有人脑才能创新并甄别计算机的计算结果。

4 小结

现代建筑的高速发展给结构设计带来了诸多机遇与挑战：新颖的结构、新的高性能材料的研究和应用，这些都在结构设计规范中无法找到对应条款，并且无以往工程经验作为参照，因此结构工程师要协助建筑师完成其构想，必定需要积极的探索和研究概念设计的思想和理念并且在设计全过程中贯彻执行。

参考文献：

[1] [美]林同炎,S.D.斯多台斯伯利.结构概念与体系[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[2]黄真,林少培.现代结构设计的概念和方法[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[3]刘西拉.结构工程学科的进展与前景[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[4]海诺•恩格尔.结构体系与建筑造型[M].天津：天津大学出版社，2002.

[5]Cecil Balmond. Informal[M].USA：Prestel，2007.

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