低温建筑技术２０１２年第１２期（总第１７４期）
浅析建筑工程中的结构概念设计
李伟，刘建军，王曼
（石河子大学水利建筑工程学院．新疆石河子８３２０００）
【摘要】从结构概念设计的定义出发，详细阐述了结构概念设计的原则，并结合新疆石河子某高层住宅楼
的建筑结构设计实例深层次的探讨了概念设计的原则，突出了在高层结构抗震优化设计中概念设计的作用，进一
步证实了结构概念设计在当今建筑工程结构设计中的重要性。
【关键词】结构；概念设计；优化；抗震设计
【中图分类号】ＴＵ３１８【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００１—６８６４（２０１２）１２—００８８—０３
ＳＤ加ＰＬＥＤ璐ＣＵＳＳＩＯＮＯＮＳＴＲＵＣＴＵＲＥＤＥＳＩＧＮＡＮＤ
ＣＯＮＣＥＰＴＤＥＳＩＧＮＯＦＣＯＮＳＴＲＵＣＴｌ０Ｎ
ＵＷｅｉ，ＬＩＵＪｉａｎ－ｊｕｎ，ＷＡＮＧＭａｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔＵｒａｌＥｎｇｉ．，ＳｈｉｈｅｚｉＵｎｉｖ．，
ＸｉｎｊｉａｎｇＳｈｉｈｅｚｉ８３２０００，Ｃｈｉｎａ）
ｏｎＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｌａｂｏｒａｔｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｃｏｎｃｅｐｔｄｅｓｉｇｎｉｎｄｅｔａｉｌｂａｓｅｄ
Ｔｏｓｈｏｗｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｅｐｔｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ．ｄｅｓｉｇｎ，ｗｅ
ｃａｌｌｈａｖｅｔａｋｅｎｏｎｅｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌｂｕｉｌｄｉｎｇｉｎＳｈｉｈｅｚｉｃｉｔｙｏｆＸｉｎ－ｊｉａｎｇｐｒｏｖｉｎｃｅｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｗｈｉｃｈｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｏｆｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎｉｎｔａｌｌｂｕｉｌｄ－
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｃｏｎｃｅｐｔｄｅｓｉｇｎ；ｏｐｔｉｍｉｚｅ；ｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎ
人员对地震时结构的响应具有模糊性和不可确定性，
高层建筑的结构计算特别是抗震计算的准确性，抗风随着我国经济的发展和设计的多样化，建筑结构工程日趋复杂，目前，从整个建筑发展形势上来看，高
层建筑在所占建筑类型中的比例会越来越大，新疆也
不例外，随着自治区大中型城市的经济发展，多高层
建筑１３益增多。然而现如今高层建筑的结构设计绝
不仅仅只是分析计算上的设计，而更多的是结构的概
念设计（特别是抗震设计的概念设计）。这是因为大
多数高层建筑的结构较为复杂，从而导致结构的受力
也复杂化。以结构的抗震设计为例，由于目前高层结
构在地震力的作用下，受其地震波的不确定性，设计计算的精确性，建筑材料的性能在施工安装过程中的变异性以及其他不可预测的因素，导致结构设计的结果与实际结果相差较大，甚至有些作用效应至今未能够很好的计算出来，所以我们在进行结构设计时要充分的重视结构概念设计，结构的分析计算与结构概念设计的有机结合才是安全可靠设计方案的重要保证。１结构概念设计的定义概念设计，是指结构设计人员在从结构选型、布艇蚌撇斗窜埒窜斗撇斗窜削轴Ｋ。．ｅ斗皋斗懈斗ｅ＊ｅ斗馓斗留斗鲁以静Ｋ。‘枣膏ｅ耳ｅ斗ｅ斗ｅ斗ｅ蚌鲁—斡“翻幛镰《ｃ埒辜蚌ｅ斗ｅ斗ｅ＊ｅ埒固“轴托嚼髻埒ｅ蚌ｅ斗ｅ。．枣
ｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｉｄａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００３，ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｃａｌｆｉｂｅｒｏｎｔｈｅＴｉｌｆｆｂｒｉｄｓｅｂｙｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｕｓｉｎｇｏｐｔｉ・２５（１４）：１７８５—１８０２．
［５］ＴＯＭＡＳＺＥＷＳＫＡ，Ａ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ
ｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｓｔｒａｉｎ∞ｎ娜［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ０ｆＥｎｇｉｎｎｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ。ｏｆｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｅｌＴＯｒｓｏｎｄａｍａｇｅｄｅ—ｃｕｒｖａｔｕｒｅ２００７，１３３（２）：１８５—１９３．［８］ｗｕ，Ｄ．，ＬＡＷ，Ｓ．Ｓ．Ｄａｍａｇｅｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｐｌａｔｅ
ｆｒｏｍｕｎｉｆｏｒｍ１０ａｔ８ｕｒｆｍｃ，ｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｍｏｄｅｓｈａｐｅ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓａｎｄ栅ｃｔＩＩⅫ，２０１０，８８（３－４）：１５４—１６４．
Ｍ．，ＧＡＮＧＵＬＩ，Ｒ．Ｄａｍａｇｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆ
ｕｓｉｎｇｍｏｄｅ—ｓｈａｐｅｃｕｒｖａｔｕｒｅｓａｎｄｃｕｒｖａｔｕｒｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｎｄａｎｄＶｉ．［６］ＣＨＡＮＤＲＡＳＨＥＫＨＡＲｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂｒａｔｉｏｎ，２００４，２７６（１—２）：２２７—２４４．ｗｉｔｈｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｂｙ
ｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｎｄａｎｄＶｉｂｒａｔｉｏｎ，２００９，３２６（３—［收稿日期】２０１２—０８—３０
［作者简介】易绪恒（１９６３一），男，河南罗山人，高级工程师。５）：９３９—９５７．
［７］ＲＥＹＮＤＥＲＳ，Ｅ．，ＲＯＥＣＫＧ．Ｄ．，ＢＡＫＩＲＰ．Ｇ．，ｅｔａ１．Ｄａｍａｇｅ研究方向：结构损伤识别和监测。
李伟等：浅析建筑工程中的结构概念设计
置、分析计算、截面设计到细部处理的整个设计过程２．２合理受力原则
中，对所遇到的问题依据建筑结构在各种情况下的一在进行结构概念设计时，结构构件受力问题需要般规律（主要是建筑，结构专业的基础理论），结合实通过力学原理来进一步分析的。有时还可采用有限践经验，综合考虑各方面因素，确定合理的分析，处理元分析软件对构件的受力进行分析，从而方便合理的方法，力求得到最为经济，合理的结构设计方案。在选取结构构件。从结构的受力和变形的来看，要尽可进行结构设计时，要充分的把概念设计的思想融入到能的利用结构白有的对称性、结构刚度的相对性、变结构的分析计算上，这样才能避开只凭计算进行设计形的连续协调性；从抗力和材料看，尽可能使构件的的误区。若高层结构平面严重的不规则、整体性极受力状态以轴向受力为主，尽可能提高构件的截面惯差，如果只按照我国现行的结构设计规范与设计理论性矩和抗弯能力、抗剪能力。合理的选择性能较好的进行设计，则难以确保建筑结构的抗震性能与抗风性材料和优化构件截面，做到“因材施用，材尽其用”。能，尤其是抗震性能。概念设计就是通过国内外的无２．３空间优化原则
数次的事故分析（特别是震害分析），模拟实验的定量建筑物本来就是一个空间结构。在结构概念设定性分析以及国内外专业结构设计人员的设计经验计时，要充分考虑建筑物内外各部分结构的空间作分析归纳总结出来的。用，要注意加强结构构件的平面外刚度；加强平面结２结构概念设计的原则构与平面外结构构件的联系；考虑结构构件问的相互２．１结构的优化选型原则作用（如梁与柱的相互作用，板与梁的相互作用）；采
结构概念设计总结到一点就是要确定主体的结用空间结构体系（如空间框架等）。
构体系及其相互联系。主要从以下三个方面考虑，用３结构设计中概念设计的应用
比较方法进行优化选择。３．１工程介绍
２．１．１结构体系的优化新疆石河子市某高层建筑为住宅楼，地上十八层
结构体系是指建筑结构抵抗外部作用（主要是受（局部出屋面）、地下一层，钢筋混凝土剪力墙结构、建力与传力）的构件组成方式。目前在我国常用的建筑筑主体总高度５２．７ｍ，总长度２４．５ｍ。总宽度１５．２ｒａ。结构体系有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结建筑类别一类，建筑防火等级一级，抗震设防烈度八构体系、框架一剪力墙体系、筒体结构体系等等。在度。该工程主体平面形状规则的平面结构体系。结高层建筑结构中，设计的主要任务是解决抵抗水平力构标准层由三个面积不同户型组成。标准层建筑平的问题，因此高层建筑结构设计的关键问题是抗侧力面图如下图１所示。
结构体系的确定和设计。在掌握各类基本构件的特３．２概念设计主要体现
征后，根据建筑方案以及结构所在的环境和功能、受为保证本工程的安全性和经济性，概念设计主要荷情况优化选择合适的基本构件，确定它们之间的联是通过以下几个方面体现的。
系，形成基本的结构单元和它的支撑做法（如框剪结（１）根据本高层住宅楼建筑所处的环境和相邻构，简体结构等）；最后将所选择的基本结构单元通过建筑的建筑形式以及建筑方案，按照国家现行建筑结平面、叠合、平面等集合形式构成其主要的结构体系。构规范和新疆自治区地方设计要求并结合高层建筑２．１．２结构布置的优化混凝土结构技术规程对抗震设防八度区建筑物的高
概念设计中的结构布置主要考虑建筑物的体型度和高厚比的要求，确定此高层结构为钢筋混凝土剪（平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状等）、力墙结构。
柱网尺寸、层高以及主要抗侧力构件所在位置等。在（２）在对本高层建筑抗侧移构件布置时，要与满足功能要求和建筑方案的前提下优化布置楼屋盖建筑专业设计人员紧密配合，在电梯井筒以及外周边水平系统、柱墙竖向支撑系统和地下基础系统。比如转折处对称布置剪力墙，从而可以大大加强结构的抗为了整体抗震性能就应该选择平立面规则、对称的结侧移和扭转刚度。另一方面在布置剪力墙的时候，要构布置体系，在设计的时候就有必要设置刚度较强的尽可能考虑结构重心和刚心的重合，从而减小由于结抗侧力构件来提高结构的侧向刚度等。构整体的偏心而导致的结构扭转效应，最终达到结构２．１．３合理的构造做法整体安全的目的。沿建筑物竖向布置的抗侧力刚度
预先估计和分析结构的薄弱部位、破坏形态，调构件宜均匀、连续，避免出现软弱层和层间位移角、内整承载力以加强或削弱某些部位有意识设置构造措力及其传力路径的突变。如不可避免时，应有效协调施。使结构的构造做法和建筑构造要求相一致，结构上下层剪切刚度、弯曲刚度和轴压刚度的平稳过渡。的理论构造要求和施工的实际构造做法保持一致。（３）考虑到本高层住宅楼平面较为规则，应适
低温建筑技术２０１２年第１２期（总第１７４期）
当增大底层外周边框架梁的截面尺寸，酌情考虑增大构件的联系得到了加强，最终结构整体性得到了增强。竖向刚度变化大的楼层平面刚度，从而使周边抗侧力
图１标准层建筑平面图
（４）合理的对该结构的节点设计，使结构的节无论是从经济角度来考虑还是安全使用角度考虑，它点的承载力和刚度与构件的承载力和刚度相适应，节都是值得结构设计人员去学习去借鉴的。同时概念点的承载力应大于构件的承载力。要从构造上采取设计的内容也较为复杂，内容较多，综合性强，需要设措施防止反复荷载作用下的承载力和刚度过早退化。计人员从多角度的去理解结构整体的受力状态，通过
（５）在对本高层住宅进行构造设计时，应该对不断的积累结构设计经验，不断的进行设计创新，从结构的连接部位、转折部位（转角处）以及受力比较复而做出外形美观，经济适用，安全耐久的结构设计。杂和薄弱部位的构件进行构造和配筋的加强。本工
程在一至三层对剪力墙底部进行加强，约束边缘构造
部位为地下一层至四层。从而达到使结构整体变形参考文献
协调的目的，以提高整体抗侧移能力。［１］ＪＧＪ３—２００２，高层建筑混凝土结构技术规程［ｓ］．
（６）本工程为了响应自治区绿色节能建筑的号［２］赵西安．高层建筑结构的新设计［Ｍ】．北京：中国环境科学出召并从减轻结构自重的角度出发，尽量选择质量较轻版社。１９９６．
的墙体，从而使地震力降低，同时应该高强度夯实地［３］徐培福．复杂高层建筑结构设计［Ｍ］．北京：中国建筑工业出
版社．２００５．
下室外的填土，合理选择粘性土进行回填并控制其含［４］方鄂华．高层建筑钢筋混凝土结构概念设计［Ｍ］．北京：机械水量（使其达到最佳含水量）。从而使主体结构的约工业出版社，２００４．
束得到了增强，提高了结构抗侧移的整体稳定性，减［５］杨云峰．浅谈建筑结构抗震概念设计［Ｊ］．科技创新导报。少了地震能量的放大。２００９，（５）．
（７）由于本工程长度较长，为了减小温度伸缩
产生的裂缝，在进行结构设计时候应该在主体中部设【收祷日期】２０１２一∞一１０
置后浇带。［作者简介】李伟（１９８６一）。男，湖北孝感人，硕士研究生。以上七点是本高层用到概念优化设计的主要部研究方向：水工结构工程。
分，还有许多细节部分就不在此做过多阐述。通过以
上结构概念优化设计，使该高层住宅楼实现了结构构
件在刚度、延性、承载力方面的相互协调，结构整体的
抗风性能、抗震性能能够达到完美融合，最终使该建
筑物达到了经济、安全、适用、美观的目的。
４结语
概念设计在我们结构设计中发挥着巨大的作用，
浅析建筑工程中的结构概念设计作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：李伟， 刘建军， 王曼， LI Wei， LIU Jian-jun， WANG Man石河子大学水利建筑工程学院,新疆 石河子,832000低温建筑技术Low Temperature Architecture Technology2012,34(12)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dwjzjs201212036.aspx
低温建筑技术２０１２年第１２期（总第１７４期）
浅析建筑工程中的结构概念设计
李伟，刘建军，王曼
（石河子大学水利建筑工程学院．新疆石河子８３２０００）
【摘要】从结构概念设计的定义出发，详细阐述了结构概念设计的原则，并结合新疆石河子某高层住宅楼
的建筑结构设计实例深层次的探讨了概念设计的原则，突出了在高层结构抗震优化设计中概念设计的作用，进一
步证实了结构概念设计在当今建筑工程结构设计中的重要性。
【关键词】结构；概念设计；优化；抗震设计
【中图分类号】ＴＵ３１８【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００１—６８６４（２０１２）１２—００８８—０３
ＳＤ加ＰＬＥＤ璐ＣＵＳＳＩＯＮＯＮＳＴＲＵＣＴＵＲＥＤＥＳＩＧＮＡＮＤ
ＣＯＮＣＥＰＴＤＥＳＩＧＮＯＦＣＯＮＳＴＲＵＣＴｌ０Ｎ
ＵＷｅｉ，ＬＩＵＪｉａｎ－ｊｕｎ，ＷＡＮＧＭａｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔＵｒａｌＥｎｇｉ．，ＳｈｉｈｅｚｉＵｎｉｖ．，
ＸｉｎｊｉａｎｇＳｈｉｈｅｚｉ８３２０００，Ｃｈｉｎａ）
ｏｎＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｌａｂｏｒａｔｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｃｏｎｃｅｐｔｄｅｓｉｇｎｉｎｄｅｔａｉｌｂａｓｅｄ
Ｔｏｓｈｏｗｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｅｐｔｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ．ｄｅｓｉｇｎ，ｗｅ
ｃａｌｌｈａｖｅｔａｋｅｎｏｎｅｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌｂｕｉｌｄｉｎｇｉｎＳｈｉｈｅｚｉｃｉｔｙｏｆＸｉｎ－ｊｉａｎｇｐｒｏｖｉｎｃｅｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｗｈｉｃｈｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｏｆｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎｉｎｔａｌｌｂｕｉｌｄ－
ａｉｎｇ’８ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｉｓｃｏｎｃｅｐｔｄｅｓｉｇｎ．Ｉｎ
ｉｎｇｓ’ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｓｗｏｒｄ，ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｉｓａｖｉｔａｌｆａｃｔｏｒｆｏｒｂｕｉｌｄ－ｗｅｌｌａ８如ａｄｖａｎｃｅｄｄｅｓｉｇｎｔｈｅｏｒｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｃｏｎｃｅｐｔｄｅｓｉｇｎ；ｏｐｔｉｍｉｚｅ；ｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎ
人员对地震时结构的响应具有模糊性和不可确定性，
高层建筑的结构计算特别是抗震计算的准确性，抗风随着我国经济的发展和设计的多样化，建筑结构工程日趋复杂，目前，从整个建筑发展形势上来看，高
层建筑在所占建筑类型中的比例会越来越大，新疆也
不例外，随着自治区大中型城市的经济发展，多高层
建筑１３益增多。然而现如今高层建筑的结构设计绝
不仅仅只是分析计算上的设计，而更多的是结构的概
念设计（特别是抗震设计的概念设计）。这是因为大
多数高层建筑的结构较为复杂，从而导致结构的受力
也复杂化。以结构的抗震设计为例，由于目前高层结
构在地震力的作用下，受其地震波的不确定性，设计计算的精确性，建筑材料的性能在施工安装过程中的变异性以及其他不可预测的因素，导致结构设计的结果与实际结果相差较大，甚至有些作用效应至今未能够很好的计算出来，所以我们在进行结构设计时要充分的重视结构概念设计，结构的分析计算与结构概念设计的有机结合才是安全可靠设计方案的重要保证。１结构概念设计的定义概念设计，是指结构设计人员在从结构选型、布艇蚌撇斗窜埒窜斗撇斗窜削轴Ｋ。．ｅ斗皋斗懈斗ｅ＊ｅ斗馓斗留斗鲁以静Ｋ。‘枣膏ｅ耳ｅ斗ｅ斗ｅ斗ｅ蚌鲁—斡“翻幛镰《ｃ埒辜蚌ｅ斗ｅ斗ｅ＊ｅ埒固“轴托嚼髻埒ｅ蚌ｅ斗ｅ。．枣
ｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｉｄａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００３，ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｃａｌｆｉｂｅｒｏｎｔｈｅＴｉｌｆｆｂｒｉｄｓｅｂｙｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｕｓｉｎｇｏｐｔｉ・２５（１４）：１７８５—１８０２．
［５］ＴＯＭＡＳＺＥＷＳＫＡ，Ａ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ
ｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｓｔｒａｉｎ∞ｎ娜［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ０ｆＥｎｇｉｎｎｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ。ｏｆｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｅｌＴＯｒｓｏｎｄａｍａｇｅｄｅ—ｃｕｒｖａｔｕｒｅ２００７，１３３（２）：１８５—１９３．［８］ｗｕ，Ｄ．，ＬＡＷ，Ｓ．Ｓ．Ｄａｍａｇｅｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｐｌａｔｅ
ｆｒｏｍｕｎｉｆｏｒｍ１０ａｔ８ｕｒｆｍｃ，ｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｍｏｄｅｓｈａｐｅ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓａｎｄ栅ｃｔＩＩⅫ，２０１０，８８（３－４）：１５４—１６４．
Ｍ．，ＧＡＮＧＵＬＩ，Ｒ．Ｄａｍａｇｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆ
ｕｓｉｎｇｍｏｄｅ—ｓｈａｐｅｃｕｒｖａｔｕｒｅｓａｎｄｃｕｒｖａｔｕｒｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｎｄａｎｄＶｉ．［６］ＣＨＡＮＤＲＡＳＨＥＫＨＡＲｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂｒａｔｉｏｎ，２００４，２７６（１—２）：２２７—２４４．ｗｉｔｈｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｂｙ
ｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｎｄａｎｄＶｉｂｒａｔｉｏｎ，２００９，３２６（３—［收稿日期】２０１２—０８—３０
［作者简介】易绪恒（１９６３一），男，河南罗山人，高级工程师。５）：９３９—９５７．
［７］ＲＥＹＮＤＥＲＳ，Ｅ．，ＲＯＥＣＫＧ．Ｄ．，ＢＡＫＩＲＰ．Ｇ．，ｅｔａ１．Ｄａｍａｇｅ研究方向：结构损伤识别和监测。
李伟等：浅析建筑工程中的结构概念设计
置、分析计算、截面设计到细部处理的整个设计过程２．２合理受力原则
中，对所遇到的问题依据建筑结构在各种情况下的一在进行结构概念设计时，结构构件受力问题需要般规律（主要是建筑，结构专业的基础理论），结合实通过力学原理来进一步分析的。有时还可采用有限践经验，综合考虑各方面因素，确定合理的分析，处理元分析软件对构件的受力进行分析，从而方便合理的方法，力求得到最为经济，合理的结构设计方案。在选取结构构件。从结构的受力和变形的来看，要尽可进行结构设计时，要充分的把概念设计的思想融入到能的利用结构白有的对称性、结构刚度的相对性、变结构的分析计算上，这样才能避开只凭计算进行设计形的连续协调性；从抗力和材料看，尽可能使构件的的误区。若高层结构平面严重的不规则、整体性极受力状态以轴向受力为主，尽可能提高构件的截面惯差，如果只按照我国现行的结构设计规范与设计理论性矩和抗弯能力、抗剪能力。合理的选择性能较好的进行设计，则难以确保建筑结构的抗震性能与抗风性材料和优化构件截面，做到“因材施用，材尽其用”。能，尤其是抗震性能。概念设计就是通过国内外的无２．３空间优化原则
数次的事故分析（特别是震害分析），模拟实验的定量建筑物本来就是一个空间结构。在结构概念设定性分析以及国内外专业结构设计人员的设计经验计时，要充分考虑建筑物内外各部分结构的空间作分析归纳总结出来的。用，要注意加强结构构件的平面外刚度；加强平面结２结构概念设计的原则构与平面外结构构件的联系；考虑结构构件问的相互２．１结构的优化选型原则作用（如梁与柱的相互作用，板与梁的相互作用）；采
结构概念设计总结到一点就是要确定主体的结用空间结构体系（如空间框架等）。
构体系及其相互联系。主要从以下三个方面考虑，用３结构设计中概念设计的应用
比较方法进行优化选择。３．１工程介绍
２．１．１结构体系的优化新疆石河子市某高层建筑为住宅楼，地上十八层
结构体系是指建筑结构抵抗外部作用（主要是受（局部出屋面）、地下一层，钢筋混凝土剪力墙结构、建力与传力）的构件组成方式。目前在我国常用的建筑筑主体总高度５２．７ｍ，总长度２４．５ｍ。总宽度１５．２ｒａ。结构体系有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结建筑类别一类，建筑防火等级一级，抗震设防烈度八构体系、框架一剪力墙体系、筒体结构体系等等。在度。该工程主体平面形状规则的平面结构体系。结高层建筑结构中，设计的主要任务是解决抵抗水平力构标准层由三个面积不同户型组成。标准层建筑平的问题，因此高层建筑结构设计的关键问题是抗侧力面图如下图１所示。
结构体系的确定和设计。在掌握各类基本构件的特３．２概念设计主要体现
征后，根据建筑方案以及结构所在的环境和功能、受为保证本工程的安全性和经济性，概念设计主要荷情况优化选择合适的基本构件，确定它们之间的联是通过以下几个方面体现的。
系，形成基本的结构单元和它的支撑做法（如框剪结（１）根据本高层住宅楼建筑所处的环境和相邻构，简体结构等）；最后将所选择的基本结构单元通过建筑的建筑形式以及建筑方案，按照国家现行建筑结平面、叠合、平面等集合形式构成其主要的结构体系。构规范和新疆自治区地方设计要求并结合高层建筑２．１．２结构布置的优化混凝土结构技术规程对抗震设防八度区建筑物的高
概念设计中的结构布置主要考虑建筑物的体型度和高厚比的要求，确定此高层结构为钢筋混凝土剪（平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状等）、力墙结构。
柱网尺寸、层高以及主要抗侧力构件所在位置等。在（２）在对本高层建筑抗侧移构件布置时，要与满足功能要求和建筑方案的前提下优化布置楼屋盖建筑专业设计人员紧密配合，在电梯井筒以及外周边水平系统、柱墙竖向支撑系统和地下基础系统。比如转折处对称布置剪力墙，从而可以大大加强结构的抗为了整体抗震性能就应该选择平立面规则、对称的结侧移和扭转刚度。另一方面在布置剪力墙的时候，要构布置体系，在设计的时候就有必要设置刚度较强的尽可能考虑结构重心和刚心的重合，从而减小由于结抗侧力构件来提高结构的侧向刚度等。构整体的偏心而导致的结构扭转效应，最终达到结构２．１．３合理的构造做法整体安全的目的。沿建筑物竖向布置的抗侧力刚度
预先估计和分析结构的薄弱部位、破坏形态，调构件宜均匀、连续，避免出现软弱层和层间位移角、内整承载力以加强或削弱某些部位有意识设置构造措力及其传力路径的突变。如不可避免时，应有效协调施。使结构的构造做法和建筑构造要求相一致，结构上下层剪切刚度、弯曲刚度和轴压刚度的平稳过渡。的理论构造要求和施工的实际构造做法保持一致。（３）考虑到本高层住宅楼平面较为规则，应适
低温建筑技术２０１２年第１２期（总第１７４期）
当增大底层外周边框架梁的截面尺寸，酌情考虑增大构件的联系得到了加强，最终结构整体性得到了增强。竖向刚度变化大的楼层平面刚度，从而使周边抗侧力
图１标准层建筑平面图
（４）合理的对该结构的节点设计，使结构的节无论是从经济角度来考虑还是安全使用角度考虑，它点的承载力和刚度与构件的承载力和刚度相适应，节都是值得结构设计人员去学习去借鉴的。同时概念点的承载力应大于构件的承载力。要从构造上采取设计的内容也较为复杂，内容较多，综合性强，需要设措施防止反复荷载作用下的承载力和刚度过早退化。计人员从多角度的去理解结构整体的受力状态，通过
（５）在对本高层住宅进行构造设计时，应该对不断的积累结构设计经验，不断的进行设计创新，从结构的连接部位、转折部位（转角处）以及受力比较复而做出外形美观，经济适用，安全耐久的结构设计。杂和薄弱部位的构件进行构造和配筋的加强。本工
程在一至三层对剪力墙底部进行加强，约束边缘构造
部位为地下一层至四层。从而达到使结构整体变形参考文献
协调的目的，以提高整体抗侧移能力。［１］ＪＧＪ３—２００２，高层建筑混凝土结构技术规程［ｓ］．
（６）本工程为了响应自治区绿色节能建筑的号［２］赵西安．高层建筑结构的新设计［Ｍ】．北京：中国环境科学出召并从减轻结构自重的角度出发，尽量选择质量较轻版社。１９９６．
的墙体，从而使地震力降低，同时应该高强度夯实地［３］徐培福．复杂高层建筑结构设计［Ｍ］．北京：中国建筑工业出
版社．２００５．
下室外的填土，合理选择粘性土进行回填并控制其含［４］方鄂华．高层建筑钢筋混凝土结构概念设计［Ｍ］．北京：机械水量（使其达到最佳含水量）。从而使主体结构的约工业出版社，２００４．
束得到了增强，提高了结构抗侧移的整体稳定性，减［５］杨云峰．浅谈建筑结构抗震概念设计［Ｊ］．科技创新导报。少了地震能量的放大。２００９，（５）．
（７）由于本工程长度较长，为了减小温度伸缩
产生的裂缝，在进行结构设计时候应该在主体中部设【收祷日期】２０１２一∞一１０
置后浇带。［作者简介】李伟（１９８６一）。男，湖北孝感人，硕士研究生。以上七点是本高层用到概念优化设计的主要部研究方向：水工结构工程。
分，还有许多细节部分就不在此做过多阐述。通过以
上结构概念优化设计，使该高层住宅楼实现了结构构
件在刚度、延性、承载力方面的相互协调，结构整体的
抗风性能、抗震性能能够达到完美融合，最终使该建
筑物达到了经济、安全、适用、美观的目的。
４结语
概念设计在我们结构设计中发挥着巨大的作用，
浅析建筑工程中的结构概念设计作者：
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年，卷(期)：李伟， 刘建军， 王曼， LI Wei， LIU Jian-jun， WANG Man石河子大学水利建筑工程学院,新疆 石河子,832000低温建筑技术Low Temperature Architecture Technology2012,34(12)
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