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概念结构设计原则模板(10篇)

时间:2023-12-13 17:31:15

概念结构设计原则

概念结构设计原则例1

一、建筑结构抗震概念设计

概念设计(ConceptualDesign)属初步设计阶段。国内外历次大地震及风灾的经验教训使人们越来越认识到建筑物概念设计阶段中结构概念设计的重要性,尤其是结构抗震概念设计对结构的抗震性能将起到决定性的作用。

1.1 结构的规则性

简单的平、立面图形是方形或圆形的,而复杂的图形是有凹角的,容易造成有应力集中或变形集中的薄弱环节。抗震设计能做到平、立面简单当然是较理想的,但实际工作中,建筑的平、立面出现凹角是经常的,比较现实的做法是要求建筑体型规则一些,规则的意思是有一定的对抗震有利的要求,也允许带有一定限度区的复杂性质。区分规则与不规则的界限很难划定。我国的高层建筑结构设计规程给出了一些划分原则:

1)竖向规则指沿建筑物竖向的建筑造型和结构布置比较均匀,刚度、承载力和传力途径没有太大变化,从而可以限制结构在某一层或极少数几层出现敏感的薄弱部位。这些部位一旦出现,将产生过大的应力集中或过大的变形,从而容易导致结构过早的坍塌。

2)平面规则指建筑平面比较规则,平面内结构布置比较均匀,使建筑物的分布质量和地震惯性力能以比较短和直接的途径进行传递,并使质量分布和结构刚度协调,以限制质量和刚度间的偏心。平面规则,布置均匀有利于防止薄弱的子结构过早破坏、倒塌,能使地震作用在各个子结构间重分布,增加结构的赘余度数量,发挥整个结构耗散地震能量的作用。

3)设计时可在以下几个方面进行处理:尽可能满足建筑竖向均匀性。均匀性问题存在于建筑的竖向布置中,无论是几何图形还是楼层刚度变化,其规则匀称应该是立面设计中优先考虑的。布置不均匀的结果产生了刚度、强度的突变,引起竖向的应力集中或变形集中,以致在中小型地震中损坏,在大震时倒塌。但是,要使结构做到完全均匀性,在实际设计中也有一定的困难。均匀性问题表现如下:其一,竖向收进问题。竖向收进是常见的建筑处理方式,结构上产生的问题是在凹角处应力集中。由于房屋的不同部分其振动特征不同,所以在收进处的横隔(楼盖或屋面板)产生应力突变,为此,在抗震设计时,可考虑几种处理方法:限制收进尺寸;当设置防震缝有利时,可设缝把复杂的体型划分成若干简单、规则的独立单元,分割后的建筑体型应是均衡的,不致过分细高;不设缝时应进行较细致的空间动力分析;对刚度突变的构件采取加强措施。其二,柔性层框架。建筑上往往因底层需要开敞或任意层需要大的空间,使结构处于上下不连续状况,产生竖向刚度突变,特别是柔性底层建筑,在历次大地震中,震害都很普遍,甚至完全倒塌。分析研究表明,这类构件的应力和变形集中是非常严重的,所以在抗震设计时应力求避免,底层应尽可能配置具有相当强韧性的构件以承受大的侧移。其三,同一层间的柱子刚度不同。建筑上由于空间需要或由于艺术构思,使得同一层间柱子的刚度差异较大,通常在刚性较大的柱子上产生较大的内力。为此设计时宜从抗震的角度重新安排结构系统,以使刚度尽量均衡。

1.2 结构的刚度和延性

在地震作用下,一味地追求结构的强度并不可取,结构的延性是非常重要的,结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形。结构水平方向的刚度应能使结构抵抗任何方向的水平地震作用,并有助于减少结构的变形。结构还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。由于现有的抗震设计计算不考虑地震地面运动的扭转分量,所以在概念设计中还应注意提高结构的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。结构的延性是指结构吸收地震能量后的变形能力。延性好的结构能吸收较多的地震能量,能经受住较大的变形。增加结构的延性,能削弱地震反应,提高结构抵抗地震的能力。结构对延性的需求与地震力降低系数是相适应的。地震力降低系数的大小决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小。用于承载力设计的地震作用可以取到小震水平,当更大的地震来临时,则靠结构的延性去抵抗。所以,我们并不采用设防烈度地震作用力来进行结构承载力设计,而需要把设防烈度地震力降低一个系数,称为地震力降低系数。

地震力降低系数对设防烈度地震作用的整体降低实际上决定了结构的屈服水准和对结构延性需求的大小。地震力降低系数取得越大,设计地震作用就取得越小;地震力降低系数取得越小,设计地震作用就取得越大。在同一个设防烈度下,地震力降低系数取为中等,地震作用也为中等,因而对延性提出的要求也为中等。这样,地震力降低系数的大小实际上就决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小。

二、 建筑结构选型的原则

2.1影响建筑结构选型的因素

作为单体的建筑物具有统计性差、影响因素多的特点,并且其各因素间的相互作用较大,具体表现在结构方案上不仅仅取决于力学分析,而是应该从环境、经济以及安全使用等因素进行综合考虑,因此该种综合决策十分复杂,在选型过程中应分清因素的主次,同时应考虑到这些因素具有层次性和耦连性以及各因素对选型的影响具有一定的模糊性等,一般在建筑选型过程中除了对建筑美学考虑外其他方面主要应考虑:环境条件指场地条件、风压、设防烈度等;方案特征、指建筑高度、高宽比、长宽比以及建筑的平面和立面体型等。

2.2结构选型的原则

安全性。各类建筑结构选型及平面、竖向布置应符合规范要求,不可出现严重不规则的结构单元,对于体型复杂结构不规则的建筑应通过调整建筑方案或设防震缝等形式以满足规范要求;各种结构建筑高低能反映出其承载能力及抗风抗震能力,因此各种结构选型应在最大适用高度范围内选择;通用建筑材料木材的腐烂和虫蛀、钢结构的锈蚀、砌体材料的风化等都可能对结构安全造成威胁,因此对各类建筑应根据其材质来充分考虑其有足够的耐久性以满足结构安全。

先进性。建筑物的先进性主要是指在结构体系中应尽量推广成熟的新结构、新技术、新材料新工艺,以利于加快建设速度,推动建筑行业工业化、现代化并确保工程质量,因各种结构均有其适用范围,因此在进行结构选型时应根据其功能来决定结构类型。

2.3结构体系选择

钢筋混凝土结构体系。该种结构形式可以合理利用钢筋及混凝土两种材料的受力性能特点,并方便就地取材、工程造价较低、耐火性及耐久性较好、结构造型灵活、整体性能好等优点,但其也具有自重大,构件截面大、抗裂性能差以及修复及不强等。施工难度大等。

钢结构体系。其具有构件截面小、自重轻、抗震性能好和建设周期短等优点,但其材料较昂贵、且易于腐蚀、防火性较差以及施工技术复杂等,钢结构的结构体系主要有框架、框架-支撑、筒体以及悬挂体系等多种形式。

概念结构设计原则例2

纵观财务会计概念结构形成的历史,始于20世纪30年代paton提出的以会计假设为起点的会计研究,其奠定了财务会计概念结构研究的基础。随着客观经济环境的变化发展,会计假设及以此为基础的原则受到了全面挑战。以会计假设为研究起点的财务会计概念结构,其自身的缺点诸如缺乏首尾一贯的一致性以及其本身是一个简单的抽象范畴,受到各方的口诛笔伐。伴随1966年美国会计师协会“会计是一个信息系统”的提出,以会计目标为研究起点的财务会计研究逐渐占据主导地位,并最终成为20世纪70年代美国会计师协会制定财务会计概念结构框架的主要目标。从此,以会计目标为研究起点,“目标——假设——准则”的财务会计概念结构模式纷纷为各国效仿,为会计研究的发展,也为财务报告的改革提供了坚实的理论基础。

财务会计概念结构的诞生无疑为促进会计理论的完善起到了巨大的作用。其主要表现在以下两个方面:

1.财务会计概念结构是会计理论的具体表现形式。财务会计概念结构是对占主导地位的会计理论观点的高度总结,是对各种抽象的会计概念进行具体的理论说明。

2.财务会计概念结构是规范会计实践的指南。理论来源于实践,并对实践起指导作用。从以“假设——原则——准则”转向“目标——假设——准则”的财务会计概念结构模式,均产生于实践,并且是在实践中不断提炼,上升为理论。同时,它还可以评估并完善现有的准则,并对制定新的准则指明方向。

二、我国财务会计概念结构研究的现状

(一)财务会计概念结构的产生、发展及其评价

新中国成立后,我国会计发展经历了与其他国家不同的历程。主要分为两个阶段:一是自1951年下半年起,我国就实行了分部门、分行业、分所有制一统到底的会计制度。这与当时的计划经济是相适应的,但是对财务会计概念结构的研究几乎停滞。二是1978年实行改革开放后,我国经济开始向市场经济转轨。会计也由实务(会计制度)到准则(基本准则)逐步与国际惯例接轨,其研究方向逐渐转向财务会计概念结构的研究。对此,分别提出了以下不同的观点:

1.同一论。该观点认为,我国1992年会计改革推行的基本会计准则即为财务会计概念结构。基本会计准则只是对企业会计核算的基本前提,普遍适用的一般原则,财务报表的要素、要素定义、内容、分类、确认、计量、记录、报告等方面做出原则性的规定,相当于西方所提的财务会计概念框架。该种观点在我国会计改革的初期是符合当时的社会经济环境的。

但是,笔者认为,如果现在还将此种基本会计准则认同为财务会计概念结构,未必恰当,因为它会削弱会计准则中基本概念体系的指导作用。财务会计概念结构偏重于理论性,而会计准则的具有行政法规的性质。把一个具有相对科学性、权威性的概念结构置于带有行政命令性质的准则之中,着实不妥。

2.并存论。该观点认为,应在准则基础上,再制定一套财务会计概念结构以指导准则和会计实务。这对已有的准则变动较少,似乎更容易让人接受,但长此以往在准则外另立一套财务会计概念结构,有可能在会计概念的阐述上会重复,既不经济,也不能提高效率。

3.替代论。即用财务会计概念结构替代准则(基本准则),用以指导具体会计准则和会计制度。其优点显而易见,与国际惯例接轨。但是其理论性太强,实务性不够,会使一般的会计工作者望而却步。

(二)用财务会计概念结构替代准则(基本准则)的必要性

笔者赞同第三种观点,原因有三:

首先,用财务会计概念结构代替基本会计准则,不仅仅是名称上的转换,更多的是对重要理论问题充分论述,以便在理论发展的基础上,对实践起指导作用。同时,具体会计准则与会计制度并存,可以考虑到中国大多数的会计工作者文化层次较低的现状,能兼顾他们的利益。

其次,现行的基本会计准则理论性、层次性不强,过于抽象。有些理论问题,如会计本质、会计对象等并没有做专章描述。有些概念,在原有的准则中理论说明还不够,例如,第三章到第八章,其对要素的确认与计量标准,不是把握各类要素的共同特征并加以抽象概括,做出一种原则性的规定,而是直接阐述各具体项目的确认与计量标准。因此,应另立财务会计概念结构以替代基本会计准则。

最后,借鉴国外的做法,英、美都将概念结构独立于准则予以公布。美国财务会计准则委员会(fasb)的《财务会计概念公告》也认为:“概念公告不像准则公告,概念框架不要求成为公认会计原则,财务会计概念公告没有建立描述特定项目或事项的会计程序或披露实务,而这些是由财务会计准则公告的。”并且,准则由行政机构,具有强制性。作为概念结构而言偏重于理论性,指导具体准则和实务。

三、建立我国财务会计概念结构的设想

(一)财务会计概念结构的内容

借鉴西方已取得的研究成果,结合我国国情,笔者认为,我国的财务会计概念结构可以分为三个层次。

第一层次:企业财务目标及环境、会计本质、会计对象、会计假设

概念结构设计原则例3

1.前言

高层建筑的设计方案布置日益的复杂化,设计师需要根据以往的经验对建筑物的结构布置进行系统的分析,并作出最经济合理的设计方案。概念设计能够突破建筑构建思路的局限性,使建筑物的设计方案更加符合目标的要求。概念设计在高层建筑中发挥了日益重要的作用。本文首先介绍了概念设计的含义及其重要性,说明了几点概念设计的基本原则,并重点分析了实现概念设计在高层建筑结构的有效应用的方法。

2.概念设计在高层建筑结构设计中的含义及重要性

2.1 概念设计的具体含义

结构工程师为了使建筑物的设计更加符合设计目标,会根据自己的思维进行主观判断,从宏观上对结构设计方案进行选择、鉴别评价。首先,在建筑方案设计的阶段,设计师要充分的发挥自身的创造力和创新能力,坚信高层建筑结构设计并不存在唯一的设计理念。在设计的过程中,工程设计师要清楚的认识到结构抗震的特点,并且进行正确的指导。其次,在初步设计时,结构设计师要全面的掌握各种结构体系近似计算方法,并且根据具体的计算来估算建筑物的实际情况,这样能够更好的提出可行的方案。结构工程师要必须了解侧力构件变形的近似计算,通过获取的各种构件变形的近似计算,来大致估算建筑物的变形程度,以便提出各种可行的具体方案。最后,在施工图纸的设计阶段,设计师要规范控制轴压比限值,要根据工程设计中的各种因素进行合理的调整。众所周知,影响钢筋混凝土框架的延的因素有很多,我们要对所有的因素进行一定的合理整合,从整体上提高高层建筑物的质量。

2.2概念设计的重要性

概念设计在建筑物的设计中起着决定性的作用,通过用概念设计来考虑结构布局等,才能够充分的利用结构分体与总结构之间的关系,确定出最为科学合理的设计方案。第一,现阶段的高层建筑一般都是采用混凝土方案现浇的施工工艺来进行的,只有具有了一套合理科学的框架设计,才能保证建筑物的安全性。在的实践的过程中引入了大量的概念设计的思维方法,并逐渐形成了一种特定的映射关系。第二,概念设计将不同的建筑物按照一定的标准和规范来进行设计,这样能够提高设计方案的实际指导作用。对于一些重复性的标准要进行筛选,提高标准的执行性。第三,概念设计的基本原则对结构设计的结构简单、结构整体、结构刚度有一定的补充作用。

3.概念设计基本原则

概念设计要遵循一定的原则,只有这样才能使概念设计充分的发挥应有的作用,让复杂的建筑结构日益趋于合理化。高层建筑的概念设计的原则的核心就是让结构布置简单化,构件传力力求明确。

3.1体型力求规则

体型力求规则是概念设计要遵循的首要的设计原则,那些高层建筑物只有体型结构尽量符合简单规则,它的安全才有保障。具体的说建筑物的结构高宽及平立面规则要符合相应的要求,它的结构质量和刚度要均匀的变化,尽量的避免钢度突变和结构扭曲问题的出现。

3.2构件间传力明确原则

概念设计的根本目的就是使建筑物的结构达到经济合理,要想实现这一目标各部件的传力就要合理。设计师在进行概念设计时要尽量的避免竖向布置变化过大,如果存在着不可避免的突变,应该在突变处设置一道转换层,使结构构件传力趋于明确合理的状态。

3.3多道抗震防线设置原则

概念设计的一个初衷就是在高层建筑中设置抗震防线,尽量的避免由于某一构件的破坏导致整个结构破坏的出现。在进行高层建筑的概念设计时,要对结构布置形式进行科学合理的设计,提高高层建筑的安全性。

4.概念设计在高层建筑结构设计中存在的问题及其优化

近几年来,概念设计在高层建筑物的结构设计中得到了广泛的应用得到了巨大的发展,它也从整体上提高了高层建筑物的质量,但是在具体的实践的过程中还存在着一定的问题。在概念设计的过程中缺乏具体的标准和准则,这导致概念设计在结构设计方面缺乏必要的理论支撑。概念设计也缺乏相应的保障措施,这两方面的问题极大的阻碍了概念设计的发展。

要想使概念设计在高层建筑结构设计方面得到更有效的运用,就必须对整个概念设计的理论系统进行不断的完善,具体的说要做到以下两点。首先,概念设计要针对高层建筑的具体特点设置相应的准则,不断的提高具体应用的实践性,扩大概念设计的应用范围。相应的准则,要符合国家相关的规定,要完善细致。在高层建筑的结构设计中要引入一些具有特殊性的指标,完善概念设计自身。其次,概念设计的应用过程中要建立相应的保障措施,调整整体规划并且要强制添加一些保障措施。对责任、标准、评价等保障体系的建设,充分的发挥概念设计在高层建筑的结构设计中的重要作用。在实际的设计过程中,设计师要根据概念设计的核心思想对建筑物的结构进行适当的调整。

5.概念设计在高层建筑结构设计中的应用

在高层建筑的结构设计中应用概念设计,能够使建筑的结构更加合理,并且减少荷载对结构的破坏。如何在高层建筑结构设计中科学的应用概念设计,是许多建筑类企业研究的重要课题。

5.1基础、地基概念设计

在进行基础、地基概念设计时,要确保高层建筑物基础的整体性。在设计基础时要选用整体性较好的方案,为上部结构和基础有较好的传力,提高建筑物的抗震能力。抗震规范中对基础概念设计有了明确的规定,同一结构单元要尽量采用相同的基础形式,并且要将同一结构单元的的技术放在性质相同的地基上。

5.2高层建筑结构布置的概念设计

结构布置是高层建筑结构设计中的关键,高层建筑只有结构质量刚度均匀度均匀对称的情况下才能提高其安全性能。设计人员可以通过结构布置的概念设计来探讨平立面的合理性,设计的结构要尽量的规则对称,将结构的质心和钢心结合在一起,避免出现结构扭转的问题。竖向结构布置的过程中,受力的构件要上下贯通,从下到上均匀减小竖向刚度,尽量避免出现转换的现象。若不可避免出现竖向构件转换的现象,则应根据相关的设计规范对转换构件和落地的竖向构件进行加强。建筑物的结构布置会受到多种因素的影响,因此,在概念设计的过程中要综合考虑各种因素。各个受力部件的布置要考虑各种负载的作用,不仅仅要考虑竖向负载还要考虑水平力的作用,甚至要考虑温度的影响。在水平受力的部件进行布置时,要做到传力途径简单快捷,用最快的方式将力传到主梁上,然后再传给柱。

5.3构造措施―概念设计重要内容

采取必要的构造措施,对提高高层建筑物的整抗震能力有着重要的作用。在高层建筑设计的过程中采用延性设计,可以有效的避免高层结构在高负荷的情况下发生脆性破坏。延性设计要尽量的做到“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点、强错面”。在结构的设计时要提高楼板的厚度,提高楼板的刚度,让负载均匀的传递给裙楼受力部件上。

6.结束语

概念设计在高层建筑结构设计中得到了广泛的应用,这使高层建筑的结构更加合理、简便。概念设计将成为今后高层建筑设计的主流思想,每个设计人员都要提高自身的综合设计能力,为提高高层建筑的质量提供保障。

【参考文献】

概念结构设计原则例4

引言

在建筑结构设计中,概念设计与结构措施至关重要。一定程度上它反映了一个结构工程师的设计水平一个结构工程师的主要任务就是在特定的建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。随着计算机技术和计算方法的发展,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量的应用,结构设计人员过分依赖设计软件的现象日益普遍。因此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是非常必要的。

1.抗震概念设计的含义

抗震设计是通过地震作用的取值和抗震措施共同实现的,通过总结历次地震灾害后发现,对于结构抗震设计来说,“概念设计”比“数值计算”更为重要。结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”,也就是说,“概念设计”是结构抗震设计的首要问题。所谓“概念设计”是指在进行结构设计时,既要着眼于结构的整体地震反应,又按照结构的破坏机制和过程,灵活运用抗震设计准则;既要把握整体布置的大原则,又兼顾了关键部位的细节,从根本上解决了结构抗震设计的问题,有效地提高了结构自身的整体抗震能力。

2.概念设计的重要性

概念设计是一种设计的思路,是定性的设计,一般不经数值计算,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。

强调概念设计的重要,主要原因有:首先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,因此,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。

3.结构概念设计的原则

3.1 优化选型原则

结构概念设计归根到底是确定主体结构体系及其联系。它要考虑两个方面,用比较方法进行优化选择:(1)优化结构体系。前提是掌握各类基本构件的特征(如与受力相关的几何特征,与变形相关的刚性特征等),根据环境、使用、建筑和荷载实况优化选择合用的基本构件,确定它们间的联系,形成基本结构单元和它的支承做法(如框架结构,筒体结构等);再将基本结构单元通过线型、平面、叠合、交叉等集合形式构成主要结构体系。(2)优化结构布置。在满足使用要求和建筑意向前提下优化布置楼屋盖水平系统、柱墙竖向支承系统和基础系统。这时除比较各种布置的承载能力、竖向和侧向变形、支承做法、地质条件等结构问题的合理性、优越性外,重要的原则是平立面宜规则、对称,具有良好的整体性,竖向剖面除规整外侧向刚度宜均匀变化,自下而上逐渐减小,避免突变。

3.2 空间作用原则

建筑物本来是一个空间结构。在结构概念设计时,考虑建筑物内各部分结构的空间作用,实际上是还原到它本来的结构面貌。当然,如果这时更能有意识地利用构成构件间的空间关系,往往还会给所设计的建筑结构带来更大刚度、减小内力、受力效能好等方面的优点。

3.3 合理受力原则

结构概念设计时,要经常运用力学原理来处理结构构件的一般受力分析问题。以下几个方面往往应给予注意:(1)从受力和变形看,均匀受力比集中受力好,多跨连续比单跨简支好,空间作用比平面作用好,刚性连接比铰接好,超静定的受力体系比静定的受力体系好,另外,传力简捷比传力曲折好,要避免不明确的受力状态。(2)从受力和变形的分析看,要尽可能利用结构的对称性、刚度的相对性、变形的连续性和协调性;既要分析各部分构件的直接受力状态,也要分析整体结构的宏观受力状态;要抓住主要的受力状况和它所发生的变形,忽略次要的受力状况和它的相应变形。

4.抗震概念设计应用把握的重点问题

地震作用影响因素极为复杂,是一种随机、尚不能准确预见、计算的外部作用。目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法,要进行精确的抗震计算还有一定的困难,因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。抗震概念设计就是以工程概念为依据,从有利于提高结构抗震力的概念上,用符合工程客观规律和本质的方法对所设计的对象进行宏观的控制。结构的抗震设计应该是综合概念设计、计算和结构措施等完整的一系列设计。概念设计强调在工程设计应把握好场地选择、能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等方面,从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节,再辅以必要的计算和构造措施,使设计出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。

5.建筑结构设计中概念设计的应用浅析

5.1建筑结构设计中应用概念设计应遵循的结构规律

在建筑结构设计中应用概念设计,必须就建筑体型的设计进行概念化、合理化的修正,尽可能的确保设计的简单化,具有对称性和规则性,并确保刚度和质量上分布的均匀性,尽可能的预防局部出现刚性过大的问题,建筑结构的布局合理与否对建筑的抗震是否有利是应用概念设计必须考虑的问题。简单而对称的建筑在建筑抗震中的应力分析与实际反映容易分析和做到,且极易实现一致性。虽然所设计的凹凸立面与错层的设计能具有较强的艺术性,然而一旦发生地震就会形成极其复杂的地震效应,因而抗震效果难以达到最大化,所以必须遵循建筑结构设计的简单化和对称性与规则性的结构规律。

5.2初期方案阶段的应用中概念设计的应用分析

对于当前设计流程中往往结构在初步设计阶段才能接触到完整的平立剖建筑图,而且建筑方案中很多没有考虑到基本的结构布置,作为结构设计人员,只能依靠自身所基本的结构概念去布置结构方案,而且应该以空间结构概念来控制杆件受力模式。运用概念设计方法在初期方案阶段,能根据简化的计算模型,较为准确的估算出主要的构件截面。

5.3结构体系设计中概念设计的应用分析

概念结构设计原则例5

在建筑工程项目的施工中,建筑结构设计是十分关键的环节,其设计水平直接影响到整个建筑工程项目实施的质量,从分析工程建筑的结构设计充分说明了它的重要性,因此我们必须从本质上对工程建筑结构设计质量有所提高,通过多种方式达到建筑结构设计的效果,其中概念设计尤为突出,在建筑设计中,采用概念设计,充分发挥概念设计的最大价值,促使工程建筑结构设计水平的提升。

一概念设计应用在建筑结构设计中的重要性分析

第一,就不利地段,结构工程师需要提出相关的避开要求,在不能避开的时候,就需要采取相关的措施,充分考虑到地震因场地条件间接引起结构破坏的原因,比如说:地基土不均匀的沉陷,地震引起的地表错动、地裂等,即选择出对建筑抗震有利的场地,避免对建筑抗震不利的地段进行施工建设。第二,采用了哪一种的结构材料,什么样的结构体系,经过了对经济条件综合比较分析,力求结构延性较好、强度、重力比值较大,均质性较好,正交各向同性等,降低房屋重心,充分发挥了结构强度特点,提出结构两个主轴方向动力特点相近的抗震概念。第三,对于不规则的建筑结构进行设计时,应该对其水平地震作用进行计算,并且调整内力,对于薄弱部位,需要采用有效抗震构造的措施,借鉴国外先进的施工规范,实现对我们设计的优化,即在建筑平立面布置应该符合概念设计要求,避免采取不规则的方案。

二建筑结构设计中概念设计应用原则

1优化选型原则

优化选型原则主要是对建筑结构进行优化,首先,在进行结构体系优化设计的时候,应着重掌握建筑结构的基本特点,按照周边的地理环境、使用状况等,确定出优化方案的措施,对各情况进行假设、猜测等,以便进行建筑结构的构建,按照几何结构,实现对建筑主体结构体系的完善。第二,优化结构布置的时候,在确保建筑工程使用需求、意向过程中,实现建筑楼层盖水平、柱墙竖向支撑系统、基础系统等进行优化。

2空间作用原则

在建筑结构的优化设计阶段,应用概念设计需要充分体现出建筑物是以空间结构呈现出来的,以保障建筑结构空间设计合理性,促使建筑结构设计在建筑设计的过程中更加的科学合理。

3结构延性设计的原则

在一般情况下,由延性系数表示充分体现出结构的延性,主要是体现在结构极限变形、屈服变形之间的比值,若是比值较大,其自身的结构延性也就更好。反之,其结构延性也就更差,若是整体建筑结构的构建有着良好的延性,其建筑结构的自身就有着良好的延性。

4等强度与耗能设计原则

因为生态环境破坏,自然灾害也逐渐的变多。所以,在建筑工程结构设计过程中,着重抗震结构设计,确保建筑物的坚固,还需对其强度、耗能等进行设计,避免个别因素所引起的水平承重结构破坏,直接影响整个建筑抗震指标,给建筑施工、后期等埋下了安全隐患。因此,在建筑工程结构设计阶段,任何细节都是不容小觑的,对于薄弱环节需要加强分析,尽可能的考虑周全,除此之外,注重耗能设计的同时,注意耗能构件设计,以达到了工程项目相关标准。

三建筑结构设计中概念设计应用

所谓的概念设计就是从个体到整体,从整体到个体的一种设计理念,建筑结构设计必须要落实到每一个环节上的设计,不过在实际建设中全面实行概念设计也是存在一定难度的。在现阶段,建筑结构设计中概念设计的应用主要有以下几种。

1概念设计在方案选择中的应用

完整的建筑结构设计主要是由很多因素所构建而成的,其主要包含了对建筑场地结构、地理环境因素等,由此保证了设计的方案的合理性。然而在实际的建筑设计中,在基础设计方案选择的时候,应充分结合当地的地质因素、施工条件、场地结构类型以及外加因素等,选择出最合适的基础设计方案。例如:在房屋地基设计的时候,应按照建筑实际的环境进行设计,相关设计人员需要在施工现场收集需要的资料数据等,确保了最终设计方案的可行性和真实性。只有掌握了全面的信息,设计方案进而实现经济性、合理性。

2概念设计在分析计算中的应用

在如今这个信息科技发展较快的时代,计算机技术已经在各个行业中的广泛的应用,当然工程建筑业是一样。根据当代建筑行业发展情况进行分析,计算机技术就在一定程度上增加行业工作的效率,减少施工人员的工作强度,而计算机的运行应根据相关程序编策实施,程序本身也会由于平凡的使用出现故障,因此要不断完善程序,使其能更完善的在检出工程结构设计中发挥其最大价值,避免不必要的问题出现。例如:结构计算软件计算简图的选用不妥当,结构安全事故的随时引发。因此,在分析计算中,可引入其概念设计,经过计算机软件广泛的使用,设计师能结合有关概念设计知识和实际情况在计算机中绘制建筑结构设计图,从而分析计算机做出的结果,从而确保建筑结构设计方案的合理性。

3概念设计在抗震设计工作中的应用

一栋良好的建筑物不仅需要一个较好的结构设计做支撑,还需要做好建筑基础工作,确保承载地基的坚固性和稳定性及后续建设顺利开展。其中抗震因素也是在结构设计时必须考虑到的,在建筑场地的选择时,尽可能的选择在抗震指数较高的地基,如若抗震系数较低就会给后期施工及竣工后的使用埋下安全隐患。不过在土地资源稀少的环境下,很难找出抗震系数较高的建筑场地,所以,我们应该着重于建筑基础结构、主体结构方面的设计。通常来说,设计师从地震荷载、钢筋根数及结构框架等方面加强建筑的抗震系数。在实际建筑抗震结构的概念设计中,通过对建筑工程平面与结构体系的结合,全面分析建筑主体的结构体系和及基础结构体系的构建原理,对整个建筑物的平面、框架的调整,能增强整体结构的稳定性,提高结构的抗震系数,在一定程度上节俭了工程成本。

四结束语

总之,在我国科学技术不断的发展下,计算机应用程序也得到了广泛的应用,为建筑结构设计带来了较大的便利,极大地提升建筑结构工程施工设计质量,在一定程度上造成设计人员更加的依赖计算机,更加的懒惰,人为建筑结构的设计十分简单,只是按照图纸、规范性标准进行执行就可以。往往在实践中,个别设计人员还是没有深刻意识结构整体的稳定性和合理性的重要性,因此,我们必须着重注意概念设计的应用,从整体上推动工程建筑结构设计水平的上升阶段,使我们建筑行业能够快速稳步发展。

作者:施红飞 李建飞 单位:1.浙江华越设计股份有限公司 2.浙江省地下建筑设计研究院

概念结构设计原则例6

1引言

在建筑结构设计中,概念设计具有重要的作用,早在1985年出版的由美国工程院士林同炎教授撰写的《结构概念和体系》一书,就为我们提供了结构概念设计的基础知识和一些实例,在过分依赖设计软件的今天,概念设计愈发不得到设计人员的重视,所以,笔者试着从以下几个方面阐述。

2建筑结构概念设计概述

建筑结构概念设计是指不经过数值计算,依据力学关系、震害关系、破坏关系等,结合实验所得结果提出的设计原则与方法。在概念设计中,需要综合考虑多方面因素,为方案的合理性、针对性、处理方式等提供切实可行的指导依据。具体来说,工程结构概念设计是基于结构概念设计理论展开的一系列运作,包括判断、推理、改良、决策等过程。

3建筑结构设计中概念设计的原则

3.1结构的简单性结构的简单性是指具有直接的、明确的传力途径结构,以便承受各种外在力量的重压和作用,这就要求在进行结构体系设计时,必须具备明确的计算简图,以便于内力和位移分析,最大程度限制薄弱部位的出现。3.2结构的整体性建筑结构类似于具备水平隔板功效、能够提供足够刚度与内力的楼盖,其能够聚集并将惯性力传递至各竖向抗侧力子结构,但这些子结构需要具备协同承受地震的作用,以发挥抗御地震等自然灾害的破坏作用。但如果竖向抗侧力子结构布置不均匀或是水平变形特征不同,就会使其无法有效协同工作,进而使得抗御效果大幅降低。3.3结构的规则性和均匀性建筑结构的规则性与均匀性能够有效避免薄弱子结构过早破坏、倒塌问题的发生,从而使得建筑物分布质量与结构刚度的分布协调,有利于整体结构抵抗自然灾害破坏作用的充分发挥,进而最大限度的避免承载力和传力途径的突变。3.4优化选型原则在建筑结构中,对于概念设计的运用,主要是对结构体系与结构布置的优化,其中,结构体系的优化主要是依据其基本构件特征与荷载实际情况等形成基本结构单元,然后通过集合形式构成主要的结构体系。结构布置的优化是指基础系统、柱墙竖向支撑系统、楼屋盖水平系统的设置。3.5合理受力原则一般情况下,在建筑结构概念设计过程中,通常需要对均匀受力、超静定受力体系、刚性连接、空间作用等进行充分的考虑,并且还要重视建筑结构宏观受力状态、直接受力状态以及主要受力状态的分析,以便运用力学原理来处理好受力分析问题。

4概念设计在建筑结构设计中的应用

4.1在建筑结构方案选择中的应用在建筑结构设计过程中,结构方案的选用具有十分重要的作用,并且还是整体建筑结构设计的核心内容,结构方案的重要性直接决定了结构方案选择的困难程度,所以,一旦建筑结构方案的选择上出现了问题,必将导致整体建筑结构设计严重错误的出现。通过概念设计的合理运用,并且充分发挥其自身应有的作用,可确保建筑结构方案选择的合理性与有效性。在进行建筑结构方案的选择时,应重视以下两方面内容:①在进行建筑结构方案的选择时,必须对建筑工程项目施工现场所有的相关影响要素进行充分的分析与全面的调查,例如建筑场地的一些地形条件、地质结构以及承载力状况,是概念设计整体性要求的主要体现。②在选用具体建筑结构设计方案时,应充分考虑用户的一些基本要求,是概念设计的主要特点与作用体现,且其还能够根据用户所提供的一些基本要求进行具体化设计,将其体现在建筑结构方案中,可有效提高建筑结构方案选择的准确性。4.2在基础设计中的应用在进行建筑结构基础设计类型的选择时,设计人员应当依据建筑物的具体结构形式及其所处的地理位置,在充分遵循概念设计基本原则的基础上进行合理的选用。4.3在建筑结构抗震设计中的应用对于建筑物抗震设计中概念设计的应用,应当结合建筑平面对建筑结构体系进行合理的布置,并且还要仔细分析建筑主体的结构体型和各个部分的基础体系之间的力学关系。此外,通过调整建筑物质心、平面形心及结构刚心间的距离,可使得这三者尽可能靠近,进而最大限度的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,节约建筑工程造价。

5结语

综上所述,在建筑结构设计中,通过概念设计的合理应用,不仅能够有效提升建筑结构设计的主观能动性,还可在充分融合建筑设计人员想象力与个人经验的基础上,保证建筑结构设计的经济性、合理性、安全性。概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并在结构设计中发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]张钧玛.在建筑结构设计中如何加强建筑结构的概念设计应用[J].城市建筑,2014(06):53.

概念结构设计原则例7

中图分类号:S611 文献标识码: A

建筑物结构的概念设计一般来说有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计,它们之间相互影响、相互协调、相互结合。结构概念设计就是以工程概念为依据从有利于提高结构抗震力的概念上,用符合工程客观规律和本质的方法,对所设计的对象做宏观的控制,目的就是在初步设计前为所这几的工程项目设计一个概念性的总体方案和宏观的控制。近年来,结构工程师将概念设计应用于实际工程中取得了很好的效果。同时随着建筑业的发展,建筑的体型、功能的日新月异 的变化与要求,我们发现 89抗震规范中规定的概念设计内容不够全面。2010年 1月实施的 GB50 0 1 1 - 2 0 10《建筑抗震设计规范》 (以下简称新抗震规范 )对概念设计的要求作了更全 面、更符合实际的规定,尤其是增加了“不规则建筑结构的概念设计”,使得概念设计在工 程中的应用更具体更明确地落到实处,切实提高了结构的抗震能力。“概念设计”愈来愈受 到国内外工程界的普遍重视。

地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数,目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则,全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。

一、概念设计的主要内容

1.选择有利场地。造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。

2.对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。

经验表明,简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏;反之,如果房屋体形不规则,平面上凸出凹进,立面上高低错落,在地震时容易产生震害。而且,简单、规则、对称结构容易准确计算其地震反应,可以保证地震作用具有明确直接的传递途径,容易采取抗震构造措施和进行细部处理。

3.选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。按结构材料分类,目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构等;按结构形式分类,目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、简体结构等。结构体系的确定受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等诸多因素影响,是一个综合的技术经济问题,需进行周密考虑确定。抗震规范对建筑结构体系主要有以下规定:①结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;②结构体系宜具有多道抗震防线,应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;③结构体系应具有必要的抗震承载力,良好的变形能力和耗能能力;④结构体系宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;⑤结构在两个主轴方向的动力特性宜相近,在结构布置时,应遵循平面布置对称、立面布置均匀的原则,以避免质心和刚心不重合而造成扭转振动和产生薄弱层。

4.提高结构的延性。结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。而结构延性和耗能的大小,取决于构件的破坏形态及其塑化过程,弯曲构件的延性远远大于剪切构件,构件弯曲屈服直至破坏所消耗的地震输入能量,也远远高于构件剪切破坏所消耗的能量。因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁,强煎弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作,使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。

5.确保结构的整体性。结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此,结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。为了充分发挥各构件的抗震能力,确保结构的整体性,在设计的过程中应遵循以下原则:①结构应具有连续性。结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。②保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能,保证各个构件充分发挥承载力,关键的是加强构件间的连接,使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。③增强房屋的竖向刚度。在设计时,应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度,并使房屋基础具有较强的整体性,以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。

6、计算结果的校核。一般来说,在结构设计中,我们通常计算软件来进行结构分析,这就需要设计人员对自己简化的结构模型要进行合理性的分析,是否和实际受力模型一致,而最初的概念设计就显得尤为重要,只有这样,在进行准确分析判断之后,方可用于实际工程

7、抗震构造措施。可以说,合理的抗震概念设计会简化抗震计算过程,而构造措施则是对概念设计的补充。“强柱弱梁”“强剪弱弯”都是抗震概念概念设计的精髓。所以无论是什么结构类型,规范中都明确了在不同的抗震等级中,所应满足的构造措施,这些都是一个结构是否安全的有力保障。

二、抗震概念与设计计算的具体规定

新抗震规范已将设计中常出现的问题做出了具体规定。

1.体形复杂的建筑不一概提倡设防震缝。

2.对规则结构与不规则结构做出了定量的划分。并用强制性条文对建筑师的建 筑设计方案提出了限制。如第 3 . 4. 1条规定,“建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的方案”。

3.予应力混凝土的抗侧力构件,应配有足够的非予应力钢筋。

4.非结构构件与其结构主体的连接,应进行抗震设计,如幕墙、附属机械、电气设备系统 支座和连接等需符合地震时对使用功能的要求。

5.投资方愿意通过增加投资来提高安全要求的抗震建筑,采用隔震和消能减震设计。

6.结构材料的选用应减少材料的脆性,优先采 用延性、韧性和可焊性较好的钢筋和规定强度等级范围内的混凝土。

通过执行新抗震规范中的各项规定,来保证抗震概念设计的完成 ;通过遵循抗震概念设计的原则,使建筑物具有可靠的抗震性能。概念设计决定建筑物的抗震性能,如果概念设计不适宜于抗震,那么不管多“精密”的计算也无济于事。当然,在做好概念设计的基础上也要认真计算做好定量分忻。

三、对自己将来工作的要求

了解未来抗震新思路. 如前所述,目前为减轻灾害所采取的措施都偏重于提高结构自身的承载能力和变形能力,从而耗散地震能量避免建筑的倒塌。这种做法可以说一种比较被动的的办法,存在着造价高、构造复杂,施工难度大等特点。既然破坏能力来自于地面,通过基础向上部结构传递,那么若在基础和上部结构之间增加一个“能量耗散层”以阻隔或减少地震能量向上传递,就能大大减轻地震队建筑物的损坏程度。我国的地震实例也印证了是可行的,1996年邢台地震,大量民屋倒塌,但其中几栋土坯房几乎没有被破坏,经过考察,原因在于基础墙体里铺设厚约30mm的芦苇杆防潮层,起到了减震效果。为避免它给人类带来大的灾难,要求结构工程师根据新抗震规范运用好抗震概念设计。做到 :1 .结构功能与外部条件一致 ;2 .充分发展 先进的设计理念 ;3 .发挥结构的功能并取得与经济的协调 ;4.更好地解决构造处理 ;5. 利用定量的计算进行抗震分忻 ;6.用概念来判断计算的合理性。客观事物是多种多样的,而且都是在不断地变化,因此对不同的客观事物有不同的概 念,随着事物认识的不断发展,概念也在不断的发展变化,做好工程结构概念设计,有着很重要的意义。

结语:汶川大地震,玉树大地震以及近年来全国各地频发的一系列地震,对建筑物的抗震敲响了警钟,建筑抗震必须再次引起我们的高度重视。本文对建筑抗震的概念设计进行了研究分析。对建筑抗震概念设计的重要性进行了阐述并提出了一系列相应的措施。在提高结构整体的抗震性能分析时,又融入了新的抗震设计思路,为工程设计人员在今后的工程设计中提供了一些思路,仅同行参考。

参考文献:

【1】孙柏锋 隔震结构设计方法研究 昆明理工大学硕士学位论文 2007

【2】GB50011-2010 建筑抗震设计规范

概念结构设计原则例8

近年来,建筑行业已经成为我国经济体系中的重要组成部分,其发展受到人们的广泛重视。在建筑工程中建筑结构的设计更是重中之重,为优化建筑结构设计,寻找最佳结构设计方案,则必须将结构设计与概念设计相结合,在遵循概念设计的同时更要结合结构设计的实际情况,充分发挥个人经验,以减少建筑结构成本,提高建筑工程的经济性,保证建筑工程的质量。

1建筑结构设计中概念设计的内涵与意义

概念设计是我国建筑设计中的重要内容之一,其所指的并不仅仅是计算上的精确性,更要求设计者能够充分结合实际情况,并在此基础上设计出最优方案,遵循“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”原则,发挥出建筑设计的最大功能。高品质的概念设计对建筑结构乃至于整个建筑工程都具有重要的意义。优质的概念设计有利于提高建筑设计的可靠性,确保建筑工程的安全性,提升建筑设计的实用性,降低建筑工程的成本,从而提升建筑工程的整体经济效益。

2结构措施在建筑结构设计中的基础内容

在建筑设计中既要重视概念设计,也要做好结构设计措施。结构措施的好坏将直接影响到建筑设计的效果,因而一定要将其与概念设计有效结合,需做好以下几点:一是选择合适的建筑场地,应当考虑日照长短、防护距离、建筑物间距;二是需要考察场地所处的地貌地形,结合建筑场地的使用性进行分析,以此实施合理的桩基础工程和箱型基础工程;三是选择结构材料和建筑构件时应仔细对待,需保证其质量,以此来提高建筑结构的承载力。

3概念设计与结构措施在建筑结构中的应用分析

3.1概念设计和结构措施的应用关系

概念设计是结构师深入了解整个建筑项目,根据自身的设计经验来设计出最具效益的方案,其必须对建筑物的各项性能进行研究和分析,以保证结构框架的适用性。而结构措施的基础便是概念设计,其需要对结构师的概念设计进行相关研究,根据力学和设计原理来制定设计措施,这是一种定量设计到定性设计的转换。在建筑设计中如果不能制定出切合实际的概念设计则无法实施结构措施,会影响建筑工程的安全性;而如果结构措施制定的不合适,那么概念设计就无法按要求实施,因此,只有将概念设计和结构措施相结合起来并发挥其各自优势,才能保障建筑结构的完整性。

3.2在结构措施中概念设计的相关应用

在结构措施中概念设计主要应用于协同工作。协同工作的概念存在于工业产品设计中,指的是建筑物结构构件之间的配合,将每个构件的作用发挥到极致。良好的协同工作,能够确保建筑结构构件在承受最大重力的同时还具有稳定性,如在设计框架结构的时候,电梯井壁的设计不可使用砖墙承重,而应是实施黏土砖砌筑;在验算抗震时,应充分应用概念设计和结构措施,若要使建筑结构的抗震性能提高,则应当最大化的加剪力墙;在设计结构框架的时候,可采用双向梁柱刚接体系。除此之外,概念设计的协同工作还表现在另一个方面,即在实施结构设计的过程中,需要通过概念设计来确保每个结构构件能够均匀受力,使建筑结构中的每个柱能够均匀承受压力。由于建筑物楼层的增加,则会增加建筑结构底层柱的截面,若要改善这种情况,则可根据实际情况于柱子截面中设置竖槽,以减少短柱的使用,增加建筑结构的承受力,从而为建筑结构的安全性提供重要保障。概念设计在结构措施中的应用还体现在材料方面,建筑工程中材料的使用也不容忽视。在使用建筑材料的时候应当遵循概念设计原则,将材料利用与设计工作相协调,以充分发挥材料的作用,尽量减少材料成本。建筑材料利用率的高低与协同工作配合度的高低有着重要关系。如果协同工作程度高,那么在材料的利用上效果便会好,能促进材料利用率的提高;反之,则会降低。随着我国建筑行业的高速发展,如何提高建筑效益已经成为人们关注的重点之一。用最少的成本做最好的设计,是结构设计的重要目标,例如,在建筑结构中梁构件的材料利用率一直不太高,主要表现在矩形受弯梁截面上,通常来说梁的长度将会对梁的弯曲程度产生决定性影响,这就削弱了梁在大多数曲段上的应力;另一方面则表现在中和轴附近,建筑结构中的梁截面是一种应变梯度,这就使得此部分的材料应用受到构件中心受力情况的影响。只有将构件中心的受力发挥到最佳状态,才能够有效的提升材料利用率。而一般采取的措施便是掏空梁的内部,以此来降低梁自身的重力,减少材料成本。

4结束语

综上所述,为保障建筑工程施工的质量,需要制定完善的概念设计方案,将结构师的设计能力发挥到极致,一切从实际出发,结合建筑场地的实际情况以制定出更为合理的设计方案。除此之外还应当做好结构措施,将其与概念设计相结合,以此促进建筑设计整体效果的提高,保证建筑设计的科学性,提高建筑施工的质量,从而推动我国建筑行业的可持续发展。

作者:丁 可 单位:江苏省建筑材料研究设计院有限公司

参考文献:

概念结构设计原则例9

中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:

抗震概念设计的产生的背景

七十年代以来 ,人们在总结大地震灾害经验中发现 ,对结构抗震设计来说 ,“概念设计”比“计算分析”更为重要。由于地震作用的不确定性,以及结构计算假定与实际情况的差异,使“计算设计”很难有效地控制结构在地震作用下的薄弱环节,因此不能完全依赖“计算”。结构抗震性的决定因素是良好的“概念设计”,设计人员必须首先掌握这些重要的设计概念。所以概念设计是结构抗震设计的首要问题。

2010年12月01日实施的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》对概念设计的要求作了全面、符合实际的规定 ,根据2008年汶川地震震害经验,对灾区设防烈度进行了调整,增加了“有关山区场地、框架结构填充墙设置、砌体结构楼梯间、抗震结构施工要求的强制性条文”,使得概念设计在工程中的应用更具体更明确地落到实处 ,切实提高了结构的抗震能力。“概念设计”愈来愈受到国内外工程界的普遍重视。

抗震概念设计的定义

建筑抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

因而可以认为,概念设计是设计的灵魂,也是整个建筑过程中的灵魂。

抗震概念设计的主要内容

目前地震及结构所受地震作用还有许多规律未被认识,人们在总结历次大地震灾害经验中认识到:一个合理的抗震设计,在很大程度上取决于良好的“概念设计”。

下面按照新抗震规范的精髓归纳为以下几点 :

选择对抗震有利的场地、地基和基础

选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和抗震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。宜选择有利的地段,避开不利地段,当无法避开时应采取有效的抗震措施;严禁在危险地段建造甲、乙类建筑,不应在危险地段建造丙类建筑。

建筑形体及其构件布置的规则性

建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济和理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。

建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。

结构体系的合理选择

结构体系是抗震设计应考虑的关键问题,结构方案的选取是否合理,对安全性和结构性起决定作用。抗震结构体系,应根据建筑功能要求、建筑高度、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、结构材料和施工技术条件等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。

结构体系应符合以下要求:

1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。

2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。

抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的赘余度和内力重分配的功能。

3)应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。

4)对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。

结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用,避免结构出现敏感的薄弱部位,地震能量的耗散仅集中在极少数薄弱部位,导致结构过早破坏。因此,抗震结构设计应该尤其注意重要概念、整体性及多道防线。

1)确保结构的整体性。

结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。若结构在地震作用下丧失了整体性,则结构各构件的抗震能力不能充分发挥,这样容易使结构成为机动体而倒塌。因此,结构的整体性是保证结构各个部分在地震作用下协调工作的重要条件,确保结构的整体性是抗震概念设计的重要内容。

多、高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用。楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构,而且使这些子结构能协同承受地震作用。多、高层建筑基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接是结构整体性的重要保证。

2)宜有多道抗震防线。

地震有一定的持续时间 ,而且可能多次往复作用 ,根据地震后倒塌的建筑物的分析 ,我们知道地震的往复作用使结构遭到严重破坏 ,而最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。因此,设置合理的多道防线,是提高建筑抗震能力、减轻地震破坏的必要手段。

多道防线的设置,原则上应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或者选用轴压比较小的抗震墙、实体筒墙等构件作为第一道抗震防线,一般情况下,不宜采用轴压比很大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件。例如,在框架-抗震墙体系中,延性的抗震墙是第一道防线,令其承担全部地震力,延性框架是第二道防线,要承担墙体开裂后转移到框架的部分地震剪力。对于单层工业厂房,柱间支撑是第一道抗震防线,承担了厂房纵向的大部分地震力,未设支撑的开间柱则承担因支撑损坏而转移的地震力。

3)足够的侧向刚度、冗余度。

对于建筑抗震设计来说,防止倒塌是我们的最低目标,也是最重要和必须要得到保证的要求。而建筑的倒塌往往都是结构构建破坏后致使结构体系变为机动体系的结果。从能量耗散角度看,在地震作用下,结构上每出现一个塑性铰,即可吸收和耗散一定数量的地震能量。在整个结构变成机动体系之前,能够出现的塑性铰越多,耗散的地震输入能量就越多,就更能经受住较强地震而不倒塌。从结构传力路径上看,超静定结构要明显优于静定结构。因此,从这个意义上来说,结构冗余度越多,抗震安全度越高。

4)“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件”的设计准则。

抗震设计三水准原则:小震不坏、中震可修、大震不倒。结构设计时,主要通过弹性计算保证“小震不坏”。“中震可修”原则即为概念设计的内容,主要采用放大系数保证强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件。“大震不倒”原则主要依靠采取抗震构造措施,提高延性来保证。

四、建筑结构概念设计的意义

在结构设计中,概念设计占据极其重要的地位,结构设计与分析的首要步骤就是概念设计。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。由于概念设计可以借助概念性近似计算方法来完成,虽有一定的误差度,但概念清楚、定性准确、运算简单快捷,所以往往能迅速选择出最优方案。作为结构设计的灵魂和核心,概念设计统领着整个结构设计过程,也显示了设计工程师的理论和设计水平。通过结构概念设计的运用,可以从全局上明确结构的各项性能,从而科学的判断计算分析得到的结果并进行合理的利用,确保了设计过程中工程师的主体地位。

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。

结束语

我国城市建设速度越来越快,城市中的工程建设数量逐渐增加,为了创造

更多精品工程,我们结构设计人员在日常设计工作中,必须学会熟练运用概念设计,并使这一理念贯穿于结构设计工作的整个过程当中,既要严格把握好设计的大原则,又要全面考虑诸多因素,最终才能保证设计的科学性和严谨性。

参考文献

概念结构设计原则例10

财务会计概念结构是由一系列基本概念构成的、具有内在的逻辑一致性的理论体系,它是现代财务会计的理论框架,也是指导会计准则建设、评价和解释会计准则合理性的理论依据。

美国从正式制定会计准则伊始,即试图建立用以指导和解释会计准则建设的财务会计概念结构,并曾经历过以“会计基本假设——会计原则”为核心的概念结构的失败。60年代美国会计学会提出的“会计是一个经济信息系统”的观点为会计界广泛接受,这为日后以会计目标为起点的新概念结构的建立提供了理论基础。财务会计准则委员会成立后不久,即从1978年到1985年陆续发表了6份财务会计概念结构公告,它标志着以财务会计目标为起点,按照“会计目标——会计信息质量特征——财务报表要素——要素的确认与计量——要素的报告”等概念构建的理论体系基本形成,为财务会计概念结构的建设树立了第一个“成功的范例”。此后,加拿大、澳大利亚、英国以及国际会计准则委员会等国家或组织也纷纷效仿建立了或正在建立以会计目标为起点的类似的财务会计概念结构。这种概念结构的理论依据都是“会计是一个经济信息系统”的观点。系统的有效运行需要有一个明确的目标;目标是整个概念结构的起点和归宿,它会直接或间接地影响或制约会计基本假设、会计信息的质量特征、会计确认和计量、财务报告等概念。因此会计目标的设定是建立财务会计概念结构的关键。会计目标是从对经济现象的分析、归纳中概括出来的,并以此作为逻辑演绎的起点,推导出一系列的概念和结论,因而概念结构中的概念和结论与客观现实是否相符,首先依赖于会计目标这一理论前提是否与现实关系相符合。有些国家设定的会计目标从满足人的需要和财务会计的未来发展考虑注入了人的理想化成份,如美国财务会计准则委员会(FASB)将会计目标设定为:提供有助于信息使用者评估报告主体未来现金流量的数额、时机和不确定性的信息。美国财务会计准则委员会、国际会计准则委员会(IASC)的概念结构是当今世界最有影响力的概念结构。它们的会计目标尽管略有差异,但均可概括为决策有用性。为了实现决策有用性的目标,赋予会计信息的主要质量特征是相关性、可靠性、可比性。因此FASB和IASC概念结构的最基本框架可以抽象概括为“决策有用性——相关性、可靠性”,在它们看来,可靠性、相关性是同等重要的,所以没有给出先后次序,某些人甚至更强调相关性。由于FASB和IASC的会计准则和概念结构在世界范围内的影响力,所以“决策有用性——相关性、可靠性”,成为现行财务会计模式的最重要特征之一,也成为人们评价会计准则的最基本的分析框架。就计量属性的选择而言,历史成本最符合可靠性的质量特征,但在市场经济条件下(物价变动是其规律)其相关性受到挑战,而重置成本、可变现净值、未来现金流量的贴现值等公允价值更符合相关性的质量特征和决策有用性的目标。在“决策有用性——相关性、可靠性”模式下,公允价值成为最符合逻辑的选择,有人甚至称21世纪是公允价值的世纪,为公允价值的广泛应用呐喊开道;不热衷于应用公允价值者则被视为保守派。然而不可忽视的是,公允价值的广泛应用有一个前提条件(假设),即现行审计技术和审计人员能够对公允价值进行审计,并且符合效用>成本的原则,否则公允价值的广泛应用将失去意义,因为很难想像失去可靠性的会计信息会具有相关性和决策有用性。我们有理由提出这样的问题:美国“数字游戏”问题是否与公允价值的应用有关?会计目标的设定是否过多地偏离了实际?在会计信息的质量特征中是否应规定次序、并将可靠性放在首位?

二、财务会计概念结构有无国家特色以及如何体现国家特色:制定我国财务会计概念结构需要着重研究的问题

我国目前尚无完整的财务会计概念结构。1992年颁布的《企业会计准则》,其内容曾包含会计目标、会计基本假设、会计信息质量特征、会计要素、财务报告、会计确认和计量的原则等,在一定程度上起到了概念结构的作用,但是其缺点很明显,即诸概念之间缺乏内在的逻辑一致性,尚不足以形成一个逻辑一致的理论体系,并且会计目标的定位和表述、会计要素的定义、财务报告的构成、信息质量特征的表述等,均随着时间的推移,愈显其不严密的一面。我认为1992年的《企业会计准则》首要的作用在于,它突破了传统的会计核算模式,初步实现了我国会计核算制度与国际会计惯例相协调的要求,对具体会计准则和行业会计制度的制定起了“提纲挈领”或“总则”的作用。尽管它有财务会计概念结构的内容,但由于诸概念之间缺乏逻辑一致性以及概念本身的缺陷,并未起到FASB和IASC概念结构的作用。

制定财务会计准则概念结构的作用和必要性,有关文献已做过很多研究,并已初步形成一致的观点:西方国家制定会计准则的实践也已充分证明了制定财务会计概念公告的意义。因此本文对此不再赘述。目前首先需要研究的是财务会计概念结构有无国家特色以及国家特色在概念结构中如何体现的问题。

如果承认财务会计概念结构没有国家特色,那么各国即无需单独制定财务会计概念结构,只需采用FASB或IASC的概念结构就可以了。

如果承认会计准则在内容上有国家特色,那么用来指导和评价会计准则的概念结构也应有国家特色,否则,会计准则的国家特色难以获得理论支持和说明。但是财务会计概念结构的国家特色如何体现尚需研究。

我认为,财务会计概念结构的国家特色,首先表现在会计目标的定位上。会计目标是从客观实际中概括。归纳出来的,它理应反映会计环境的特征。会计环境还通过会计目标间接地影响会计信息质量特征的认定。财务报表要素的构成及定义、要素的确认和计量(如计量属性的选择、要素的确认标准等)、财务报告的构成以及披露要求等。

会计目标反映各国会计环境的特征、然后通过会计目标反映会计环境对概念结构中其它概念的影响的观点,与会计环境影响各国会计准则从而使各国会计准则表现出国家特色的观点,在逻辑上是一致的。

三、财务会计目标的定位:美国财务会计概念结构简评

美国在经历了以“会计假设——会计原则”为核心的概念结构的失败以后,从70年代开始转向以会计目标为起点构建财务会计概念结构。财务会计准则委员会从1978-1985年陆续了6辑(其中第6辑取代第3辑,并修订第2辑)财务会计概念公告,从而建立了以会计目标为起点,由“财务报告的目标——会计信息的质量特征——财务报表的要素——财务报表项目的确认和计量”等概念构成的财务会计概念结构,在财务会计概念结构建设方面树立了第一个“成功的范例”。美国财务会计概念结构成功的一面已有目共睹,本文仅就其逻辑结构中存在的问题进行简要的评述。

L、关于会计目标。美国财务会计概念公告中的会计目标界定为编制财务报告的目标,而编制财务报告的目标则具体确定为如下三项:(1)财务报告应提供对现在和潜在的投资者、债权人及其他使用者作出合理的投资、信贷及类似决策的有用信息;(2)对财务报告应提供有助于其使用者评估来自销售、偿付、到期证券或借款等现金流入的金额、时间和不确定性的信息。因为投资者、信贷者的现金流量和企业的现金流量有关,编制财务报告应提供信息,帮助投资者、信贷者以及其他使用者估量有关企业期望的净现金流入量的数额、时间和不确定性;(3)财务报告应提供关于企业的经济资源,对资源的要求权以及使资源和要求权发生变动的各种交易、事项和情况的影响(第1辑第34-54段)。上述关于会计目标的表述通常被概括为“决策有用性”,持这样一种观点者通常被称为“决策有用学派”。

决策有用学派在强调会计信息的决策有用性的同时,并未否认会计在报告受托责任方面的职责(即“受托责任学派”的观点)。财务会计准则委员会在其第1辑概念公告中申明,财务报告应该提供企业管理当局怎样履行受托责任的信息(第1辑第50—53段八但报告受托责任被决策有用学派置于次要的位置上,这与将其摆在第一位的受托责任学派显然不同。从时间观念看,受托责任学派立足于过去,而决策有用学派则面向未来(裘宗舜,2001)。

财务会计概念公告关于会计目标的三项表述,其逻辑关系不甚明确,但若将第三项目标作为直接目标,第一、二两项作为间接目标,则另当别论。然而,从财务会计概念公告第2辑《会计信息的质量特征》所列示的“会计信息的层次结构”看,其第一、二两项目标并非间接目标。若将第一、二两项均作为直接目标,那么以反映过去交易或其他事项为主的现行权责发生制会计模式(第3、5辑立足于此)显然难以满足其要求。

2.第l、2两辑与第3辑《财务报表的各种要素》之间缺乏逻辑一致性。从逻辑关系上说,第3辑财务报表要素应是第l、2辑财务报告目标演绎的结果,但事实上并无这种关系。从财务报表要素的定义看,它们均是根据现行会计实务归纳出来的,而现行会计实务是传统的反映过去交易或其他事项的权责发生制会计。这是财务会计概念公告会计目标的理想化与现实脱节的表现,也是未将会计基本假设纳入概念结构所暴露出的缺陷。根据财务会计概念公告的会计目标,在财务报表要素中至少应有反映现金流量的报表要素。

3、财务会计概念公告第2辑《会计信息的质量特征》应进一步明确为财务报表信息的质量特征。信息质量特征的作用之一是为财务报表要素的确认提供标准;财务报表以外的其他财务报告很难符合第2辑《会计信息的质量特征》的要求。

4.财务报表要素的确认标准。第5辑《企业财务报表项目的确认和计量》中,报表项目的确认标准为:(1)定义,项目要符合财务报表某一要素的定义;(2)可计量性,具有一个相关的可计量属性,足以可靠地予以计量;(3)相关性,有关信息在用户决策中有举足轻重的作用;(4)可靠性,信息是反映真实的、可核实的、无偏向的。

尽管FASB没有在相关性和可靠性两个信息质量特征的顺序上明确表明态度,但从其行文的次序来看,它似乎更倾向于相关性。因为计量属性上没有表明哪一种计量属性为主并且在确认标准上倾向相关性,这样就为原始交换价格以外的公允价值的应用大开方便之门。在审计尚难以保证公允价值可靠性的情况下,势必为会计信息失真的泛滥埋下隐患。

5、将权责发生制放在第3辑《财务报表的各种要素》之中在逻辑上讲不通。

另外,因为概念结构中避开了会计假设,所以难以为名义货币单位的应用提供合理的根据。

四、建立我国财务会计概念结构应注意的几个问题

财务会计概念结构是会计准则的理论支持,如果不制定用以指导、评价、解释会计准则的概念结构,那么建立即与国际惯例协调又符合中国国情的会计准则体系将失去理论基础。随着具体会计准则的陆续颁布,制定我国财务会计概念结构的条件逐渐成熟。

建立我国财务会计概念结构应研究和注意如下几个问题:

l、研究财务会计建立独立的概念结构的必要性。为什么财务会计学不能简单地应用理论经济学或管理经济学的理论框架,而必须建立自身的理论框架?

2.财务会计概念结构有无国家特色以及具有国家特色的原因,是建立我国财务会计概念结构必须解决的理论问题。因为若无国家特色,即无单独制定之必要;若有国家特色,那么其特色受何影响、如何体现将是制定我国财务会计概念框架应予重点研究的问题。

3、明确我国财务会计概念结构与基本准则——《企业会计准则》的相同与相异之处,并协调好概念结构与基本准则的关系。1992年颁布的《企业会计准则》对于突破传统的会计核算模式、初步实现我国会计核算制度与国际会计惯例的协调起了重要的作用。随着具体会计准则的陆续颁布,具体准则与基本准则的不一致、不协调愈显突出,《企业会计准则》已难以起到统制具体会计准则的作用,修订《企业会计准则》已十分迫切。修订后的《企业会计准则》应如何重新定位、其总体结构和内容如何调整和安排,需要研究。

4、研究会计环境对财务会计概念结构的影响。会计环境既是各国会计准则具有国家特色的原因,也应是财务会计概念结构具有国家特色的原因;通过会计环境对概念结构影响的研究和对其他国家概念结构的借鉴,将得出我国财务会计概念框架的逻辑起点和内容构成,然后进一步对中国财务会计概念框架的内容逐项进行研究。

5.关于会计目标的设定。我国会计准则的应用范围是我国境内的所有企业,国有企业或国有控股企业占主导,国有股和法人股不流通,资本市场相对不发达,会计信息失真情况严重,这种状况必然会影响到会计目标的设定。我认为我国会计目标的设定应以受托责任观为依据,目标定位要切合实际。会计目标是否应限定在财务报表的目标上或将财务报表的目标与财务报告的目标分开表述并将它们的关系讲清楚。