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摘 要： 目前，我国建筑行业日益繁荣，高层建筑大规模拔地而起，建筑结构也越来越多样化、复杂化。建筑结构设计是整个工程质量与安全的
主要决定性因素，应高度重视。概念设计是目前一种新颖、独特的设计理念，可将其运用于建筑结构设计工作中，如此可使设计方案更具针对性
及科学性，而且还能够提高整个建筑工程的品质。本文以概念设计内涵及意义为切入点，分析了其具体应用，并以实践案例进行了深入阐述，以
此来更好地指导实践工作。
关键词： 建筑；结构设计；概念设计
引言
纵 观 我 国 国 民 经 济 体 系 ，建 筑 行 业 是 不 可 或 缺 的 产 业 之 一 ，其 中 建 筑 结 构 设 计 是 工 程 建 设 的 重 点 [ 1 ]。然 而 ，在 这 一 设 计 实 践 中 ，
不 确 定 因 素 较 多 ， 任 何 存 在 的 疏 漏 都 可 能 导 致 各 种 安 全 隐 患 ， 严 重 情 况 下 会 导 致 安 全 事 故 ， 损 失 无 法 估 量 。 对 此 ， 开 展 建 筑 项 目
结 构 设 计 工 作 时 ， 最 好 贯 彻 执 行 概 念 设 计 理 念 ， 对 设 计 方 案 进 行 优 化 调 整 ， 并 能 够 对 各 施 工 工 序 进 行 科 学 安 排 ， 保 证 各 项 措 施 能
够 真 正 落 到 实 处 ， 确 保 整 个 建 筑 工 程 的 质 量 与 安 全 。
1 概念设计的内涵
设计时，设计人员对设计方向进行精准把握，全面搜集资料，并对其进行客观分析。基于调查结果，科学设计内容及开展流程，对
设计方案进行针对性优化，如此才能够满足建筑项目的建设要求。在概念设计过程中，应广泛搜集影响施工的相关因素，如项目地理位
置、工程功能及外部形状等，并对其进行全方位分析。通过对以上内容的全面梳理，对其进行深度研究与分析，而后进行科学合理的规划，
提高设计的科学性 [2]。在建筑工程中引入概念设计，并对对设计人员专业能力、职业素养的要求较高，设计人员需对工程设计效果影响
因素进行全方位整理与深度分析，对这些因素进行综合分析后找到最佳的概念设计方案，以此来提高整个结构设计的合理性、实用性。
2 概念设计在建筑结构设计中的运用意义
对 于 建 筑 结 构 设 计 而 言 ， 引 入 概 念 设 计 的 意 义 比 较 突 出 ， 主 要 表 现 为 以 下 几 个 方 面 。
第 一 ， 可 呈 现 出 建 筑 整 体 、 独 特 的 美 观 [ 3 ]。 建 筑 物 是 一 种 独 特 的 视 觉 艺 术 ， 人 们 往 往 通 过 外 观 认 知 与 了 解 建 筑 ， 对 其 设 计 时
引 入 概 念 设 计 理 念 ， 有 利 于 提 高 整 个 建 筑 物 的 美 观 ， 为 社 会 大 众 呈 现 出 独 特 的 视 觉 艺 术 。 而 建 筑 结 构 设 计 ， 往 往 由 很 多 方 面 共 同
构 成 ， 设 计 者 应 对 色 彩 布 置 、 空 间 布 置 等 环 节 进 行 重 点 把 握 。 在 现 代 社 会 中 ， 经 济 全 球 化 趋 势 日 益 明 显 ， 建 筑 结 构 设 计 者 应 基 于
用 户 的 实 际 需 求 ， 对 结 构 设 计 方 案 予 以 明 确 ， 并 巧 妙 地 融 入 我 国 独 特 的 美 学 、 人 文 理 念 等 ， 实 现 中 西 合 璧 的 独 特 效 果 ， 赋 予 建 筑
物 更 独 特 的 美 观 。 例 如 ， 在 园 林 建 筑 设 计 中 ， 可 采 取 借 景 、 对 景 等 方 法 ， 设 计 效 果 比 较 独 特 。 建 筑 结 构 设 计 时 ， 设 计 人 员 可 巧 妙
地 运 用 这 一 方 式 ， 合 理 布 局 室 内 空 间 ， 严 格 按 照 自 然 法 并 加 强 创 新 ， 充 分 呈 现 独 特 的 建 筑 文 化 [ 4 ]。
第 二 ， 可 呈 现 建 筑 人 文 性 。 新 时 代 背 景 下 ， 审 美 性 、 人 文 性 备 受 关 注 。 在 建 筑 结 构 设 计 中 ， 设 计 者 应 始 终 坚 持 以 人 为 本 的 设
计 理 念 ， 促 使 概 念 设 计 积 极 发 挥 自 身 的 独 特 价 值 ， 为 社 会 大 众 呈 现 出 建 筑 物 独 特 的 人 文 性 特 点 。 设 计 时 ， 设 计 者 应 积 极 使 用 现 代
化 技 术 ， 为 社 会 大 众 创 设 优 质 的 居 住 、 工 作 环 境 ， 提 高 用 户 生 活 品 质 ， 从 而 获 得 了 用 户 的 高 度 认 可 。
3 概念设计在建筑结构设计中的应用
3.1 场地选择
对 于 建 筑 结 构 设 计 而 言， 其 是 整 个 项 目 施 工 进 度、 质 量 的 关 键 性 影 响 因 素 [5]。 这 里， 在 设 计 方 案 中， 施 工 场 地 的 确 定 是 重 点。
选 择 工 程 场 地 时， 引 入 概 念 设 计 理 念， 对 地 形 因 素 进 行 全 方 位、 综 合 性 考 虑 与 分 析。 在 地 形 方 面， 各 种 建 筑 项 目 之 间 差 千 万 别， 也
是 干 扰 建 筑 整 个 稳 定 性 的 常 见 因 素。 基 于 此， 在 设 计 时 设 计 者 应 立 足 项 目 所 在 地 的 实 际 情 况， 针 对 性 地 调 整 设 计 方 案， 对 地 形 的 不
良 影 响 予 以 限 制。 在 概 念 设 计 工 作 开 展 过 程 中， 设 计 者 也 必 须 关 注 地 质， 他 们 必 须 亲 自 到 项 目 所 在 地， 认 真 地 开 展 勘 察 工 作， 对 当
地水文、地质实际情况做深刻了解。另外，深入、多方面分析抗震因素，对相关指标予以确定，确保建筑结构拥有较强的稳定性。
3.2 结构方案选择
对 于 建 筑 设 计 ， 结 构 设 计 是 影 响 质 量 的 关 键 性 因 素 ， 对 此 确 定 科 学 合 理 的 结 构
设 计 方 案 尤 为 必 要 ， 可 保 障 后 续 施 工 的 顺 利 开 展 [ 6 ]。 在 建 筑 结 构 设 计 中 引 入 概 念 设
计 法 ，有 助 于 考 虑 多 方 因 素 ，设 计 出 最 科 学 、最 合 理 的 方 案 ，主 要 表 现 在 以 下 方 面 。
施 工 前 ， 对 项 目 所 在 地 区 气 候 、 地 质 、 地 形 等 进 行 全 方 位 考 察 与 分 析 ， 准 备 把 握 结
构 设 计 要 求 ， 提 高 设 计 质 量 。 同 时 ， 对 于 建 筑 质 量 而 言 ， 结 构 设 计 方 案 是 不 可 忽 视
的 因 素 ； 确 定 了 外 部 影 响 因 素 ， 还 需 加 强 内 部 引 入 。 概 念 设 计 期 间 ， 设 计 者 需 深 入
研 读 与 分 析 设 计 质 量 要 求 ， 并 将 其 巧 妙 地 渗 透 到 工 程 标 准 中 ， 保 障 科 学 设 计 ， 提 高
施 工 品 质 。 基 于 此 ， 确 定 设 计 方 案 时 ， 应 多 方 考 虑 ， 保 障 方 案 的 适 宜 性 ， 科 学 、 全
面 地 指 导 接 下 来 的 施 工 活 动 。 某 一 建 筑 的 结 构 设 计 如 图 1 所 示 。
3.3 抗震设计
对 于 建 筑 结 构 设 计 而 言 ， 抗 震 设 计 是 重 点 ， 对 抗 震 设 计 进 行 优 化 ， 将 有 助 于 进
一 步 增 强 整 个 建 筑 的 稳 定 性 ，有 效 抵 御 灾 害 ，将 因 地 震 所 产 生 的 不 良 影 响 降 至 最 低 。
概念设计在建筑结构设计中的运用
游杨华 / 厦门上城建筑设计有限公司 福建厦门 361012
摘 要： 目前，我国建筑行业日益繁荣，高层建筑大规模拔地而起，建筑结构也越来越多样化、复杂化。建筑结构设计是整个工程质量与安全的
主要决定性因素，应高度重视。概念设计是目前一种新颖、独特的设计理念，可将其运用于建筑结构设计工作中，如此可使设计方案更具针对性
及科学性，而且还能够提高整个建筑工程的品质。本文以概念设计内涵及意义为切入点，分析了其具体应用，并以实践案例进行了深入阐述，以
此来更好地指导实践工作。
关键词： 建筑；结构设计；概念设计
图 1 结构设计方案
44 | CHINA HOUSING FACILITIES
建筑设计
设 计 时 ， 设 计 者 应 基 于 实 际 情 况 确 定 混 凝 土 的 强 度 与 等 级 。 施 工 过 程 中 ， 混 凝 土 是 关 键 性 材 料 ， 因 此 其 性 能 和 质 量 一 定 要 符 合 国
家 制 定 的 标 准 ，从 而 确 保 建 筑 结 构 的 刚 度 达 到 相 关 要 求 ，具 备 较 强 的 耐 久 能 力 [ 7 ]。测 评 施 工 区 域 地 震 级 别 是 事 前 的 一 项 重 要 工 作 ，
以 提 供 全 面 且 准 确 的 数 据 给 设 计 者 。若 根 据 测 定 结 果 发 现 该 地 区 地 震 力 比 较 高 ，那 么 应 增 加 配 筋 量 。概 念 设 计 中 ，应 借 助 B I M 技 术 ，
对 建 筑 抗 震 情 况 予 以 全 方 位 模 拟 ， 对 抗 震 设 计 的 合 理 性 、 科 学 性 进 行 客 观 、 全 面 地 分 析 ， 找 到 设 计 不 足 之 处 ， 积 极 改 正 ， 以 此 来
提 高 建 筑 的 抗 震 性 能 。
3.4 平面设计
为 了 让 建 筑 能 更 好 地 应 对 地 震 ， 那 么 结 构 部 署 情 况 应 成 为 平 面 设 计 时 的 一 项 重 要 考 虑 内 容 ， 并 对 结 构 扭 矩 度 进 行 合 理 控 制 ，
以 增 加 连 接 强 度 [ 8 ]。 部 分 地 方 可 设 置 抗 震 缝 ， 细 化 现 存 结 构 ， 使 之 以 多 个 抗 震 单 元 的 形 式 出 现 。 就 建 筑 结 构 平 面 特 点 来 说 ， 建 筑
物 高 度 提 升 后 ， 其 所 需 承 载 的 风 压 也 随 之 增 长 。 据 测 定 得 知 ， 对 于 圆 形 建 筑 平 面 而 言 ， 风 荷 载 矩 形 面 相 对 较 小 ， 且 各 处 平 面 刚 度
之 间 也 没 有 较 大 的 差 距 。所 以 ，为 了 将 建 筑 的 抗 侧 刚 度 进 一 步 增 强 ，可 选 择 将 抗 侧 立 柱 设 置 于 建 筑 附 近 ，同 时 优 化 设 计 建 筑 结 构 ，
确 定 最 适 宜 的 方 案 ， 结 合 实 际 环 境 ， 对 坡 面 进 行 科 学 合 理 地 设 计 。
3.5 纵向设计
进 行 建 筑 抗 侧 力 结 构 设 计 时 ， 应 按 结 构 刚 度 要 求 按 照 从 上 到 下 分 布 的 方 法 ， 为 了 能 够 有 效 预 防 各 种 突 发 安 全 事 故 ， 必 须 想 方
设 法 控 制 水 平 荷 载 对 结 构 的 影 响 [ 9 ]。 在 进 行 建 筑 纵 向 结 构 设 计 时 ， 需 对 建 筑 结 构 构 件 进 行 加 强 或 减 弱 处 理 。 如 果 建 筑 结 构 拥 有 非
常 大 的 规 模 ， 则 为 了 达 到 节 能 减 震 的 效 果 ， 可 使 用 高 刚 度 束 筒 。 应 通 过 分 析 建 筑 结 构 特 点 ， 积 极 创 新 设 计 思 路 ， 如 创 新 使 用 斜 拉
索 方 式 ， 能 够 让 空 间 环 境 的 安 全 性 得 到 充 分 保 证 。 在 建 筑 结 构 设 计 中 科 学 使 用 概 念 设 计 法 ， 可 对 设 计 方 案 进 行 完 善 ， 不 仅 可 提 高
设 计 效 率 ， 还 可 呈 现 出 更 加 科 学 合 理 的 设 计 方 案 。
3.6 基础结构设计
对 于 一 个 建 筑 而 言 ， 结 构 是 其 稳 定 性 的 关 键 影 响 因 素 ， 对 此 应 高 度 重 视 [ 1 0 ]。 设 计 人 员 在 概 念 设 计 过 程 中 ， 对 建 筑 物 所 在 地 区
地 貌 、 地 质 、 地 形 等 实 际 情 况 应 进 行 全 面 了 解 ， 利 用 大 数 据 技 术 ， 广 泛 采 集 与 分 析 所 获 取 的 数 据 ， 对 设 计 方 案 进 行 针 对 性 优 化 ，
以 此 来 提 高 施 工 能 力 。 在 地 基 形 式 中 ， 箱 形 基 础 、 桩 基 础 较 为 常 见 ， 运 用 时 可 发 挥 高 价 值 。 所 以 ， 在 基 础 选 型 施 工 过 程 中 ， 设 计
者 应 重 点 关 注 变 形 沉 降 量 、 承 载 力 等 ， 如 果 是 高 层 建 筑 ， 那 么 可 选 择 桩 基 础 ， 对 变 形 量 进 行 合 理 控 制 。
3.7 协同工程设计与材料利用率
协 同 工 程 设 计 ， 特 别 注 重 材 料 使 用 。 对 于 结 构 协 同 度 而 言 ， 材 料 利 用 率 不 得 忽 视 。 降 低 成 本 属 于 大 部 分 企 业 实 现 效 益 最 大 化
的 主 要 方 式 ， 所 以 十 分 重 视 展 现 结 构 材 料 的 作 用 ， 如 梁 构 件 发 生 改 变 。 矩 形 截 面 梁 这 种 受 弯 构 件 在 工 程 中 非 常 普 遍 ， 但 实 际 利 用
率 并 不 高 ， 需 要 考 虑 梁 的 受 力 情 况 ， 在 结 构 上 进 行 研 究 。 因 为 梁 截 面 中 存 在 应 变 梯 度 ， 若 存 在 轴 心 受 力 现 象 ， 应 保 证 材 料 有 较 高
的 利 用 率 。平 面 桁 架 是 一 种 掏 空 梁 ，其 内 部 不 能 有 较 多 材 料 ，在 自 重 上 优 势 非 常 明 显 ，其 上 弦 是 梁 体 受 压 边 下 弦 。对 于 规 则 桁 架 ，
要 保 证 其 拉 压 应 力 和 腹 杆 受 力 处 于 相 同 方 向 ， 让 弦 杆 受 力 保 持 均 匀 ， 且 外 形 要 保 持 一 定 程 度 的 弯 矩 。 不 仅 如 此 ， 在 桁 架 中 也 要 考
虑 压 杆 强 度 问 题 ，既 要 关 注 材 料 方 面 的 强 度 ，也 要 确 保 稳 定 性 满 足 相 关 要 求 。为 了 获 得 适 宜 的 平 面 桁 架 ，应 该 控 制 压 杆 的 长 度 、细 度 ，
或 者 是 扩 大 截 面 积 ， 这 些 都 是 普 遍 采 用 的 方 法 ， 然 而 实 际 上 很 难 达 到 预 期 效 果 。 其 中 ， 上 弦 杆 要 保 证 有 足 够 的 刚 度 ， 能 够 承 受 住
约 束 力 。 在 平 面 外 支 撑 与 桁 架 连 接 过 程 中 ， 可 以 采 用 交 叉 桁 架 的 方 式 。 针 对 结 构 的 空 间 与 跨 度 较 大 的 情 况 ， 还 要 采 用 空 间 网 架 材
料 ， 这 里 面 要 考 虑 ， 不 能 对 压 杆 施 以 较 大 的 应 力 ， 材 料 的 强 度 也 不 能 过 大 。 对 消 除 结 构 压 杆 来 说 ， 材 料 的 强 度 则 要 有 保 证 ， 确 保
杆 件 有 充 分 的 应 力 。针 对 材 料 能 有 效 利 用 的 情 况 ，则 其 强 度 要 大 ，并 承 受 一 定 外 应 力 。在 结 构 跨 度 大 的 情 况 下 ，结 构 则 以 悬 索 为 主 。
在 混 凝 土 方 面 ， 也 要 达 到 协 同 施 工 规 定 ， 且 满 足 整 体 性 原 则 。 在 概 念 设 计 价 值 提 高 过 程 中 ， 相 关 设 计 者 应 加 强 结 构 设 计 理 论 知 识
的 积 累 ， 让 设 计 方 案 能 够 朝 着 精 益 化 的 方 向 发 展 。
4 建筑结构设计中概念设计的应用实例
本 项 目 为 一 个 建 筑 物 ， 地 上 十 二 层 ， 地 下 两 层 ， 建 筑 面 积 为 9 0 0 0 ㎡ 。 该 建
筑 物 选 择 框 架 剪 力 墙 结 构 ， 如 图 2 所 示 。
4.1 场地条件与基础选型
尽 可 能 选 择 抗 震 性 佳 的 建 筑 场 地 ， 对 地 震 危 险 地 段 予 以 避 免 。 若 难 以 避 免 ，
应 制 定 科 学 合 理 的 措 施 ， 以 此 有 效 降 低 对 环 境 的 不 良 影 响 。 本 项 目 施 工 条 件 相 对
较 佳 ， 周 围 环 境 比 较 宽 阔 ， 附 近 没 有 居 民 楼 ， 也 不 存 在 沙 尘 。 但 是 ， 该 项 目 设 计
了 地 下 两 层 ， 在 一 定 程 度 上 影 响 了 整 个 结 构 。 对 此 ， 本 项 目 选 择 使 用 预 应 力 高 强
度 混 凝 土（ P H C ），其 具 有 施 工 便 捷 、稳 定 性 强 等 优 势 ，同 时 采 取 静 压 力 或 锤 击 成 桩 。
4.2 结构体系的选取
对 于 高 层 建 筑 而 言 ， 结 构 体 系 普 遍 有 框 架 — 剪 力 墙 结 构 、 框 架 结 构 和 剪 力 墙
结 构 等 。 各 建 筑 规 范 均 详 细 规 定 了 不 同 结 构 的 高 宽 比 、 最 大 允 许 高 度 等 方 面 。 设
计 者 需 基 于 各 结 构 优 缺 点 、 实 际 运 用 范 围 ， 对 不 同 建 筑 应 具 有 的 功 能 进 行 确 定 。
本 项 目 重 点 考 虑 与 分 析 了 平 面 弹 性 布 置 、 抗 侧 力 特 征 后 ， 最 终 选 择 使 用 框 架 — 剪
力 墙 结 构 ， 如 图 3 所 示 。
4.3 结构平、立面布置和外形尺寸
布 置 建 筑 构 件 平 面 时 ， 最 好 按 照 规 则 、 简 单 传 递 的 理 念 ， 确 保 结 构 刚 度 中 心
同 质 量 中 心 完 美 重 合 ， 以 此 来 降 低 结 构 扭 转 。 竖 向 布 置 建 筑 构 件 时 ， 应 确 保 结 构
刚 度 的 均 匀 、 连 续 ， 避 免 出 现 结 构 薄 弱 层 或 刚 度 突 变 的 现 象 。 在 符 合 抗 震 设 计 要
求 的 前 提 下 ， 结 构 转 换 层 尽 量 从 上 向 下 慢 慢 地 缩 小 ， 当 上 部 构 件 布 置 出 现 变 化 ，
图 2 项目建筑物
图 3 框架—剪力墙结构示意
2023.09 | 45
建筑设计
可 予 以 结 构 转 换 层 设 计 。 针 对 规 范 中 人 定 的 不 规 范 的 结 构 ， 应 对 其 抗 震 进 行 重 新 计 算 ， 加 固 处 理 结 构 脆 弱 处 。 针 对 结 构 不 规 则 的
部 分 ， 不 得 采 用 。 该 项 目 平 面 为 单 轴 对 称 ， 并 不 是 很 规 整 ， 为 了 预 防 出 现 结 构 设 计 不 规 范 的 情 况 ， 最 好 在 两 根 突 出 的 角 柱 中 增 加
一 道 拉 梁 与 局 部 楼 板 ， 如 此 可 满 足 开 孔 面 积 小 于 该 层 楼 板 面 积 3 0 % 和 结 构 平 面 凹 进 一 侧 位 置 尺 寸 小 于 对 应 投 影 方 向 整 体 尺 寸 的
5 0 % 的 相 关 要 求 。
4.4 结构计算分析基本原则与结构分析相关程序的选择
分 析 与 计 算 时 ， 必 须 适 应 或 接 近 结 构 的 具 体 情 况 。 在 整 体 计 算 过 程 中 ， 最 好 使 用 平 面 内 刚 度 无 穷 大 、 平 面 外 刚 度 为 0 的 强 制
楼 板 刚 度 假 定 模 型 。 较 大 状 况 下 ， 应 对 楼 板 弹 性 变 形 进 行 考 虑 。 “ 板 — 柱 结 构 ” 和 “ 板 柱 — 剪 力 墙 结 构 ” 均 为 无 梁 结 构 ， 需 对 板
外 刚 度 进 行 重 点 考 虑 。 模 型 计 算 时 ， 还 需 对 板 外 刚 度 进 行 考 虑 。 结 构 选 择 分 析 时 ， 还 需 对 结 构 相 关 性 进 行 分 析 ， 不 然 计 算 结 果 误
差 较 大 ， 难 以 使 用 。
结语
建 筑 结 构 设 计 是 保 障 建 筑 质 量 的 关 键 ， 也 是 确 保 建 筑 工 程 可 靠 、 稳 定 投 用 的 重 要 方 法 。 对 此 ， 合 计 人 员 应 从 思 想 层 面 认 识 到
概 念 设 计 的 内 涵 及 价 值 ， 基 于 建 筑 结 构 具 体 特 征 及 功 能 需 求 ， 对 结 构 设 计 方 案 进 行 完 善 ， 切 实 把 误 差 控 制 到 最 低 ， 顺 利 地 实 施 结
构 设 计 方 案 ， 助 力 建 筑 行 业 的 可 持 续 发 展 。
参考文献
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[3] 余咏红 . 概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用 [J]. 房地产世界 ,2021(15):41-43.
[4] 罗长生 . 分析概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用策略 [J]. 中国建筑金属结构 ,2021(06):66-67.
[5] 王少峤 . 概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨 [J]. 建材与装饰 ,2020(18):68+70.
[6] 贺婕 , 程航 . 概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨 [J]. 江西建材 ,2020(01):45-46.
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[9] 李雪平 . 分析概念设计在建筑结构设计中的重要性及具体应用 [J]. 门窗 ,2019(08):91.
[10] 李季 . 建筑结构设计中概念设计的运用实践分析与研究 [J]. 居业 ,2018(12):43+46.
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[12] 张宏 . 概念设计与结构措施在建筑结构设计中的运用探索 [J]. 工程建设与设计 ,2018(16):3-4.
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主要决定性因素，应高度重视。概念设计是目前一种新颖、独特的设计理念，可将其运用于建筑结构设计工作中，如此可使设计方案更具针对性
及科学性，而且还能够提高整个建筑工程的品质。本文以概念设计内涵及意义为切入点，分析了其具体应用，并以实践案例进行了深入阐述，以
此来更好地指导实践工作。
关键词： 建筑；结构设计；概念设计
引言
纵 观 我 国 国 民 经 济 体 系 ，建 筑 行 业 是 不 可 或 缺 的 产 业 之 一 ，其 中 建 筑 结 构 设 计 是 工 程 建 设 的 重 点 [ 1 ]。然 而 ，在 这 一 设 计 实 践 中 ，
不 确 定 因 素 较 多 ， 任 何 存 在 的 疏 漏 都 可 能 导 致 各 种 安 全 隐 患 ， 严 重 情 况 下 会 导 致 安 全 事 故 ， 损 失 无 法 估 量 。 对 此 ， 开 展 建 筑 项 目
结 构 设 计 工 作 时 ， 最 好 贯 彻 执 行 概 念 设 计 理 念 ， 对 设 计 方 案 进 行 优 化 调 整 ， 并 能 够 对 各 施 工 工 序 进 行 科 学 安 排 ， 保 证 各 项 措 施 能
够 真 正 落 到 实 处 ， 确 保 整 个 建 筑 工 程 的 质 量 与 安 全 。
1 概念设计的内涵
设计时，设计人员对设计方向进行精准把握，全面搜集资料，并对其进行客观分析。基于调查结果，科学设计内容及开展流程，对
设计方案进行针对性优化，如此才能够满足建筑项目的建设要求。在概念设计过程中，应广泛搜集影响施工的相关因素，如项目地理位
置、工程功能及外部形状等，并对其进行全方位分析。通过对以上内容的全面梳理，对其进行深度研究与分析，而后进行科学合理的规划，
提高设计的科学性 [2]。在建筑工程中引入概念设计，并对对设计人员专业能力、职业素养的要求较高，设计人员需对工程设计效果影响
因素进行全方位整理与深度分析，对这些因素进行综合分析后找到最佳的概念设计方案，以此来提高整个结构设计的合理性、实用性。
2 概念设计在建筑结构设计中的运用意义
对 于 建 筑 结 构 设 计 而 言 ， 引 入 概 念 设 计 的 意 义 比 较 突 出 ， 主 要 表 现 为 以 下 几 个 方 面 。
第 一 ， 可 呈 现 出 建 筑 整 体 、 独 特 的 美 观 [ 3 ]。 建 筑 物 是 一 种 独 特 的 视 觉 艺 术 ， 人 们 往 往 通 过 外 观 认 知 与 了 解 建 筑 ， 对 其 设 计 时
引 入 概 念 设 计 理 念 ， 有 利 于 提 高 整 个 建 筑 物 的 美 观 ， 为 社 会 大 众 呈 现 出 独 特 的 视 觉 艺 术 。 而 建 筑 结 构 设 计 ， 往 往 由 很 多 方 面 共 同
构 成 ， 设 计 者 应 对 色 彩 布 置 、 空 间 布 置 等 环 节 进 行 重 点 把 握 。 在 现 代 社 会 中 ， 经 济 全 球 化 趋 势 日 益 明 显 ， 建 筑 结 构 设 计 者 应 基 于
用 户 的 实 际 需 求 ， 对 结 构 设 计 方 案 予 以 明 确 ， 并 巧 妙 地 融 入 我 国 独 特 的 美 学 、 人 文 理 念 等 ， 实 现 中 西 合 璧 的 独 特 效 果 ， 赋 予 建 筑
物 更 独 特 的 美 观 。 例 如 ， 在 园 林 建 筑 设 计 中 ， 可 采 取 借 景 、 对 景 等 方 法 ， 设 计 效 果 比 较 独 特 。 建 筑 结 构 设 计 时 ， 设 计 人 员 可 巧 妙
地 运 用 这 一 方 式 ， 合 理 布 局 室 内 空 间 ， 严 格 按 照 自 然 法 并 加 强 创 新 ， 充 分 呈 现 独 特 的 建 筑 文 化 [ 4 ]。
第 二 ， 可 呈 现 建 筑 人 文 性 。 新 时 代 背 景 下 ， 审 美 性 、 人 文 性 备 受 关 注 。 在 建 筑 结 构 设 计 中 ， 设 计 者 应 始 终 坚 持 以 人 为 本 的 设
计 理 念 ， 促 使 概 念 设 计 积 极 发 挥 自 身 的 独 特 价 值 ， 为 社 会 大 众 呈 现 出 建 筑 物 独 特 的 人 文 性 特 点 。 设 计 时 ， 设 计 者 应 积 极 使 用 现 代
化 技 术 ， 为 社 会 大 众 创 设 优 质 的 居 住 、 工 作 环 境 ， 提 高 用 户 生 活 品 质 ， 从 而 获 得 了 用 户 的 高 度 认 可 。
3 概念设计在建筑结构设计中的应用
3.1 场地选择
对 于 建 筑 结 构 设 计 而 言， 其 是 整 个 项 目 施 工 进 度、 质 量 的 关 键 性 影 响 因 素 [5]。 这 里， 在 设 计 方 案 中， 施 工 场 地 的 确 定 是 重 点。
选 择 工 程 场 地 时， 引 入 概 念 设 计 理 念， 对 地 形 因 素 进 行 全 方 位、 综 合 性 考 虑 与 分 析。 在 地 形 方 面， 各 种 建 筑 项 目 之 间 差 千 万 别， 也
是 干 扰 建 筑 整 个 稳 定 性 的 常 见 因 素。 基 于 此， 在 设 计 时 设 计 者 应 立 足 项 目 所 在 地 的 实 际 情 况， 针 对 性 地 调 整 设 计 方 案， 对 地 形 的 不
良 影 响 予 以 限 制。 在 概 念 设 计 工 作 开 展 过 程 中， 设 计 者 也 必 须 关 注 地 质， 他 们 必 须 亲 自 到 项 目 所 在 地， 认 真 地 开 展 勘 察 工 作， 对 当
地水文、地质实际情况做深刻了解。另外，深入、多方面分析抗震因素，对相关指标予以确定，确保建筑结构拥有较强的稳定性。
3.2 结构方案选择
对 于 建 筑 设 计 ， 结 构 设 计 是 影 响 质 量 的 关 键 性 因 素 ， 对 此 确 定 科 学 合 理 的 结 构
设 计 方 案 尤 为 必 要 ， 可 保 障 后 续 施 工 的 顺 利 开 展 [ 6 ]。 在 建 筑 结 构 设 计 中 引 入 概 念 设
计 法 ，有 助 于 考 虑 多 方 因 素 ，设 计 出 最 科 学 、最 合 理 的 方 案 ，主 要 表 现 在 以 下 方 面 。
施 工 前 ， 对 项 目 所 在 地 区 气 候 、 地 质 、 地 形 等 进 行 全 方 位 考 察 与 分 析 ， 准 备 把 握 结
构 设 计 要 求 ， 提 高 设 计 质 量 。 同 时 ， 对 于 建 筑 质 量 而 言 ， 结 构 设 计 方 案 是 不 可 忽 视
的 因 素 ； 确 定 了 外 部 影 响 因 素 ， 还 需 加 强 内 部 引 入 。 概 念 设 计 期 间 ， 设 计 者 需 深 入
研 读 与 分 析 设 计 质 量 要 求 ， 并 将 其 巧 妙 地 渗 透 到 工 程 标 准 中 ， 保 障 科 学 设 计 ， 提 高
施 工 品 质 。 基 于 此 ， 确 定 设 计 方 案 时 ， 应 多 方 考 虑 ， 保 障 方 案 的 适 宜 性 ， 科 学 、 全
面 地 指 导 接 下 来 的 施 工 活 动 。 某 一 建 筑 的 结 构 设 计 如 图 1 所 示 。
3.3 抗震设计
对 于 建 筑 结 构 设 计 而 言 ， 抗 震 设 计 是 重 点 ， 对 抗 震 设 计 进 行 优 化 ， 将 有 助 于 进
一 步 增 强 整 个 建 筑 的 稳 定 性 ，有 效 抵 御 灾 害 ，将 因 地 震 所 产 生 的 不 良 影 响 降 至 最 低 。
概念设计在建筑结构设计中的运用
游杨华 / 厦门上城建筑设计有限公司 福建厦门 361012
摘 要： 目前，我国建筑行业日益繁荣，高层建筑大规模拔地而起，建筑结构也越来越多样化、复杂化。建筑结构设计是整个工程质量与安全的
主要决定性因素，应高度重视。概念设计是目前一种新颖、独特的设计理念，可将其运用于建筑结构设计工作中，如此可使设计方案更具针对性
及科学性，而且还能够提高整个建筑工程的品质。本文以概念设计内涵及意义为切入点，分析了其具体应用，并以实践案例进行了深入阐述，以
此来更好地指导实践工作。
关键词： 建筑；结构设计；概念设计
图 1 结构设计方案
44 | CHINA HOUSING FACILITIES
建筑设计
设 计 时 ， 设 计 者 应 基 于 实 际 情 况 确 定 混 凝 土 的 强 度 与 等 级 。 施 工 过 程 中 ， 混 凝 土 是 关 键 性 材 料 ， 因 此 其 性 能 和 质 量 一 定 要 符 合 国
家 制 定 的 标 准 ，从 而 确 保 建 筑 结 构 的 刚 度 达 到 相 关 要 求 ，具 备 较 强 的 耐 久 能 力 [ 7 ]。测 评 施 工 区 域 地 震 级 别 是 事 前 的 一 项 重 要 工 作 ，
以 提 供 全 面 且 准 确 的 数 据 给 设 计 者 。若 根 据 测 定 结 果 发 现 该 地 区 地 震 力 比 较 高 ，那 么 应 增 加 配 筋 量 。概 念 设 计 中 ，应 借 助 B I M 技 术 ，
对 建 筑 抗 震 情 况 予 以 全 方 位 模 拟 ， 对 抗 震 设 计 的 合 理 性 、 科 学 性 进 行 客 观 、 全 面 地 分 析 ， 找 到 设 计 不 足 之 处 ， 积 极 改 正 ， 以 此 来
提 高 建 筑 的 抗 震 性 能 。
3.4 平面设计
为 了 让 建 筑 能 更 好 地 应 对 地 震 ， 那 么 结 构 部 署 情 况 应 成 为 平 面 设 计 时 的 一 项 重 要 考 虑 内 容 ， 并 对 结 构 扭 矩 度 进 行 合 理 控 制 ，
以 增 加 连 接 强 度 [ 8 ]。 部 分 地 方 可 设 置 抗 震 缝 ， 细 化 现 存 结 构 ， 使 之 以 多 个 抗 震 单 元 的 形 式 出 现 。 就 建 筑 结 构 平 面 特 点 来 说 ， 建 筑
物 高 度 提 升 后 ， 其 所 需 承 载 的 风 压 也 随 之 增 长 。 据 测 定 得 知 ， 对 于 圆 形 建 筑 平 面 而 言 ， 风 荷 载 矩 形 面 相 对 较 小 ， 且 各 处 平 面 刚 度
之 间 也 没 有 较 大 的 差 距 。所 以 ，为 了 将 建 筑 的 抗 侧 刚 度 进 一 步 增 强 ，可 选 择 将 抗 侧 立 柱 设 置 于 建 筑 附 近 ，同 时 优 化 设 计 建 筑 结 构 ，
确 定 最 适 宜 的 方 案 ， 结 合 实 际 环 境 ， 对 坡 面 进 行 科 学 合 理 地 设 计 。
3.5 纵向设计
进 行 建 筑 抗 侧 力 结 构 设 计 时 ， 应 按 结 构 刚 度 要 求 按 照 从 上 到 下 分 布 的 方 法 ， 为 了 能 够 有 效 预 防 各 种 突 发 安 全 事 故 ， 必 须 想 方
设 法 控 制 水 平 荷 载 对 结 构 的 影 响 [ 9 ]。 在 进 行 建 筑 纵 向 结 构 设 计 时 ， 需 对 建 筑 结 构 构 件 进 行 加 强 或 减 弱 处 理 。 如 果 建 筑 结 构 拥 有 非
常 大 的 规 模 ， 则 为 了 达 到 节 能 减 震 的 效 果 ， 可 使 用 高 刚 度 束 筒 。 应 通 过 分 析 建 筑 结 构 特 点 ， 积 极 创 新 设 计 思 路 ， 如 创 新 使 用 斜 拉
索 方 式 ， 能 够 让 空 间 环 境 的 安 全 性 得 到 充 分 保 证 。 在 建 筑 结 构 设 计 中 科 学 使 用 概 念 设 计 法 ， 可 对 设 计 方 案 进 行 完 善 ， 不 仅 可 提 高
设 计 效 率 ， 还 可 呈 现 出 更 加 科 学 合 理 的 设 计 方 案 。
3.6 基础结构设计
对 于 一 个 建 筑 而 言 ， 结 构 是 其 稳 定 性 的 关 键 影 响 因 素 ， 对 此 应 高 度 重 视 [ 1 0 ]。 设 计 人 员 在 概 念 设 计 过 程 中 ， 对 建 筑 物 所 在 地 区
地 貌 、 地 质 、 地 形 等 实 际 情 况 应 进 行 全 面 了 解 ， 利 用 大 数 据 技 术 ， 广 泛 采 集 与 分 析 所 获 取 的 数 据 ， 对 设 计 方 案 进 行 针 对 性 优 化 ，
以 此 来 提 高 施 工 能 力 。 在 地 基 形 式 中 ， 箱 形 基 础 、 桩 基 础 较 为 常 见 ， 运 用 时 可 发 挥 高 价 值 。 所 以 ， 在 基 础 选 型 施 工 过 程 中 ， 设 计
者 应 重 点 关 注 变 形 沉 降 量 、 承 载 力 等 ， 如 果 是 高 层 建 筑 ， 那 么 可 选 择 桩 基 础 ， 对 变 形 量 进 行 合 理 控 制 。
3.7 协同工程设计与材料利用率
协 同 工 程 设 计 ， 特 别 注 重 材 料 使 用 。 对 于 结 构 协 同 度 而 言 ， 材 料 利 用 率 不 得 忽 视 。 降 低 成 本 属 于 大 部 分 企 业 实 现 效 益 最 大 化
的 主 要 方 式 ， 所 以 十 分 重 视 展 现 结 构 材 料 的 作 用 ， 如 梁 构 件 发 生 改 变 。 矩 形 截 面 梁 这 种 受 弯 构 件 在 工 程 中 非 常 普 遍 ， 但 实 际 利 用
率 并 不 高 ， 需 要 考 虑 梁 的 受 力 情 况 ， 在 结 构 上 进 行 研 究 。 因 为 梁 截 面 中 存 在 应 变 梯 度 ， 若 存 在 轴 心 受 力 现 象 ， 应 保 证 材 料 有 较 高
的 利 用 率 。平 面 桁 架 是 一 种 掏 空 梁 ，其 内 部 不 能 有 较 多 材 料 ，在 自 重 上 优 势 非 常 明 显 ，其 上 弦 是 梁 体 受 压 边 下 弦 。对 于 规 则 桁 架 ，
要 保 证 其 拉 压 应 力 和 腹 杆 受 力 处 于 相 同 方 向 ， 让 弦 杆 受 力 保 持 均 匀 ， 且 外 形 要 保 持 一 定 程 度 的 弯 矩 。 不 仅 如 此 ， 在 桁 架 中 也 要 考
虑 压 杆 强 度 问 题 ，既 要 关 注 材 料 方 面 的 强 度 ，也 要 确 保 稳 定 性 满 足 相 关 要 求 。为 了 获 得 适 宜 的 平 面 桁 架 ，应 该 控 制 压 杆 的 长 度 、细 度 ，
或 者 是 扩 大 截 面 积 ， 这 些 都 是 普 遍 采 用 的 方 法 ， 然 而 实 际 上 很 难 达 到 预 期 效 果 。 其 中 ， 上 弦 杆 要 保 证 有 足 够 的 刚 度 ， 能 够 承 受 住
约 束 力 。 在 平 面 外 支 撑 与 桁 架 连 接 过 程 中 ， 可 以 采 用 交 叉 桁 架 的 方 式 。 针 对 结 构 的 空 间 与 跨 度 较 大 的 情 况 ， 还 要 采 用 空 间 网 架 材
料 ， 这 里 面 要 考 虑 ， 不 能 对 压 杆 施 以 较 大 的 应 力 ， 材 料 的 强 度 也 不 能 过 大 。 对 消 除 结 构 压 杆 来 说 ， 材 料 的 强 度 则 要 有 保 证 ， 确 保
杆 件 有 充 分 的 应 力 。针 对 材 料 能 有 效 利 用 的 情 况 ，则 其 强 度 要 大 ，并 承 受 一 定 外 应 力 。在 结 构 跨 度 大 的 情 况 下 ，结 构 则 以 悬 索 为 主 。
在 混 凝 土 方 面 ， 也 要 达 到 协 同 施 工 规 定 ， 且 满 足 整 体 性 原 则 。 在 概 念 设 计 价 值 提 高 过 程 中 ， 相 关 设 计 者 应 加 强 结 构 设 计 理 论 知 识
的 积 累 ， 让 设 计 方 案 能 够 朝 着 精 益 化 的 方 向 发 展 。
4 建筑结构设计中概念设计的应用实例
本 项 目 为 一 个 建 筑 物 ， 地 上 十 二 层 ， 地 下 两 层 ， 建 筑 面 积 为 9 0 0 0 ㎡ 。 该 建
筑 物 选 择 框 架 剪 力 墙 结 构 ， 如 图 2 所 示 。
4.1 场地条件与基础选型
尽 可 能 选 择 抗 震 性 佳 的 建 筑 场 地 ， 对 地 震 危 险 地 段 予 以 避 免 。 若 难 以 避 免 ，
应 制 定 科 学 合 理 的 措 施 ， 以 此 有 效 降 低 对 环 境 的 不 良 影 响 。 本 项 目 施 工 条 件 相 对
较 佳 ， 周 围 环 境 比 较 宽 阔 ， 附 近 没 有 居 民 楼 ， 也 不 存 在 沙 尘 。 但 是 ， 该 项 目 设 计
了 地 下 两 层 ， 在 一 定 程 度 上 影 响 了 整 个 结 构 。 对 此 ， 本 项 目 选 择 使 用 预 应 力 高 强
度 混 凝 土（ P H C ），其 具 有 施 工 便 捷 、稳 定 性 强 等 优 势 ，同 时 采 取 静 压 力 或 锤 击 成 桩 。
4.2 结构体系的选取
对 于 高 层 建 筑 而 言 ， 结 构 体 系 普 遍 有 框 架 — 剪 力 墙 结 构 、 框 架 结 构 和 剪 力 墙
结 构 等 。 各 建 筑 规 范 均 详 细 规 定 了 不 同 结 构 的 高 宽 比 、 最 大 允 许 高 度 等 方 面 。 设
计 者 需 基 于 各 结 构 优 缺 点 、 实 际 运 用 范 围 ， 对 不 同 建 筑 应 具 有 的 功 能 进 行 确 定 。
本 项 目 重 点 考 虑 与 分 析 了 平 面 弹 性 布 置 、 抗 侧 力 特 征 后 ， 最 终 选 择 使 用 框 架 — 剪
力 墙 结 构 ， 如 图 3 所 示 。
4.3 结构平、立面布置和外形尺寸
布 置 建 筑 构 件 平 面 时 ， 最 好 按 照 规 则 、 简 单 传 递 的 理 念 ， 确 保 结 构 刚 度 中 心
同 质 量 中 心 完 美 重 合 ， 以 此 来 降 低 结 构 扭 转 。 竖 向 布 置 建 筑 构 件 时 ， 应 确 保 结 构
刚 度 的 均 匀 、 连 续 ， 避 免 出 现 结 构 薄 弱 层 或 刚 度 突 变 的 现 象 。 在 符 合 抗 震 设 计 要
求 的 前 提 下 ， 结 构 转 换 层 尽 量 从 上 向 下 慢 慢 地 缩 小 ， 当 上 部 构 件 布 置 出 现 变 化 ，
图 2 项目建筑物
图 3 框架—剪力墙结构示意
2023.09 | 45
建筑设计
可 予 以 结 构 转 换 层 设 计 。 针 对 规 范 中 人 定 的 不 规 范 的 结 构 ， 应 对 其 抗 震 进 行 重 新 计 算 ， 加 固 处 理 结 构 脆 弱 处 。 针 对 结 构 不 规 则 的
部 分 ， 不 得 采 用 。 该 项 目 平 面 为 单 轴 对 称 ， 并 不 是 很 规 整 ， 为 了 预 防 出 现 结 构 设 计 不 规 范 的 情 况 ， 最 好 在 两 根 突 出 的 角 柱 中 增 加
一 道 拉 梁 与 局 部 楼 板 ， 如 此 可 满 足 开 孔 面 积 小 于 该 层 楼 板 面 积 3 0 % 和 结 构 平 面 凹 进 一 侧 位 置 尺 寸 小 于 对 应 投 影 方 向 整 体 尺 寸 的
5 0 % 的 相 关 要 求 。
4.4 结构计算分析基本原则与结构分析相关程序的选择
分 析 与 计 算 时 ， 必 须 适 应 或 接 近 结 构 的 具 体 情 况 。 在 整 体 计 算 过 程 中 ， 最 好 使 用 平 面 内 刚 度 无 穷 大 、 平 面 外 刚 度 为 0 的 强 制
楼 板 刚 度 假 定 模 型 。 较 大 状 况 下 ， 应 对 楼 板 弹 性 变 形 进 行 考 虑 。 “ 板 — 柱 结 构 ” 和 “ 板 柱 — 剪 力 墙 结 构 ” 均 为 无 梁 结 构 ， 需 对 板
外 刚 度 进 行 重 点 考 虑 。 模 型 计 算 时 ， 还 需 对 板 外 刚 度 进 行 考 虑 。 结 构 选 择 分 析 时 ， 还 需 对 结 构 相 关 性 进 行 分 析 ， 不 然 计 算 结 果 误
差 较 大 ， 难 以 使 用 。
结语
建 筑 结 构 设 计 是 保 障 建 筑 质 量 的 关 键 ， 也 是 确 保 建 筑 工 程 可 靠 、 稳 定 投 用 的 重 要 方 法 。 对 此 ， 合 计 人 员 应 从 思 想 层 面 认 识 到
概 念 设 计 的 内 涵 及 价 值 ， 基 于 建 筑 结 构 具 体 特 征 及 功 能 需 求 ， 对 结 构 设 计 方 案 进 行 完 善 ， 切 实 把 误 差 控 制 到 最 低 ， 顺 利 地 实 施 结
构 设 计 方 案 ， 助 力 建 筑 行 业 的 可 持 续 发 展 。
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