摘要：近几年，随着社会经济的高速发展，新型技术不断涌现。在建筑结构设计领域，计算机结构分析软件给相关从业人员的工作模式带来了很大的改变，大幅提高了人们的工作效率。正是因为计算机技术具有许多优点，设计师们逐渐对其产生了依赖。然而，许多设计师在建筑结构设计中，往往忽视了结构概念设计的重要性。概念设计是一项能够提高建筑结构设计质量的理念技术，工作人员需要在建筑结构设计中高度重视概念设计，这也是推动建筑设计高质量发展的重要路径。
关键词：概念设计；建筑结构设计；质量
作为建筑结构设计的核心部分，概念设计会直接影响建筑结构设计的质量。笔者分析建筑结构设计特点发现，概念设计的内容十分丰富，其在市场上的应用范围十分广泛。特别是在建筑结构设计领域，概念设计为设计师开展设计工作提供了思路。概念设计不仅减小了设计师的工作难度，还提高了建筑结构的设计质量和设计效率。
1概念设计与建筑结构设计概述
1.1概念设计的基本概念
概念设计是设计师应用清晰的结构概念来研究建筑整体结构体系与分体系，在不进行数值计算的情况下，根据两者之间的力学关系、结构破坏机理、震害、实验现象和工程经验，得出基本设计原则和设计思路，分析建筑结构和计算结果，以及设计方案中建筑结构的实际受力情况和模型假设计算结果之间的差异，调整方案，设计出最合理的建筑结构，确保建筑物整体受力均匀、结构安排更加合理的一种设计理念和设计方法。[1]
1.2建筑结构设计的基本概念
1.2.1建筑结构类型
众所周知，建筑物的建筑风格各有特点，根据不同的分类方法，也会产生不同的分类结果。首先，按照建筑物的使用方法进行分类，建筑结构主要分为工业建筑和民用建筑。其次，根据建筑物整体层数，建筑物可以分为单层建筑、多层建筑、高层建筑和超高层建筑。另外，不同的建筑物会使用不同的建材，所以建筑物也存在许多不同的结构方式，例如木结构、钢筋混凝土结构、钢材结构、砌体结构和混合结构等。最后，按照结构方式所属的体系进行分类，建筑物可以分为框架结构、剪力墙结构、框剪结构、简体结构和束简结构等。[2]
1.2.2结构设计的基本内容
结构设计是建筑物的重要组成部分，其包含了许多不同的设计内容，例如，在建造过程中，建筑物内部的各个模块应该按照什么样的方案来进行施工。结构设计不仅需要保证建筑物功能齐全，还需要保证建筑物的美观性。在按照设计方案进行建设的过程中，工作人员应避免建设资金超出预算。因此，设计方案要符合经济性原则。建筑物的结构设计也要符合环保标准，避免造成环境污染。建筑结构是建筑物发挥使用功能的基础，设计人员在设计过程中要遵循相关原则，有效把握每一个细节。[3]
2重视概念设计的必要性
2.1应用概念设计思想，拓宽结构设计思路
现阶段，我国建筑设计领域流行的设计理论和计算理论都存在一定的缺陷，需要不断改进。这些理论以概率计算理论为主，其通过概率计算来推断建筑结构的极限状态数据是否符合标准。随着概念设计的不断推广应用，这些理论问题都得到了有效解决。与传统的设计理论相比，概念设计理论更加科学、更加合理，它也比曾经流行的经验估算法、容许应力法和破损阶段法更加先进。对于建筑设计师来说，概念设计在提高业务水平和工作效率方面有着很大的帮助。但是，概念设计理念也存在着一定的缺陷，它在具体空间结构体系研究方面，还具有一定的局限性。这种缺陷与近似概率法类似，它们都不能准确地得出计算结果，例如：在设计混凝土楼板结构时，工作人员通常会以弹性理论为基础来计算内力，但在设计截面时，却使用了另一种设计理论，即塑性理论的极限状态法。这种现象导致工作人员在建筑结构设计中，无法统一设计理念。理念矛盾会导致计算结果不精确、预计的受力状态与实际情况严重不符，这不仅严重影响了设计方案的准确性和可行性，还增加了建筑结构设计的难度。为了避免这种缺陷带来的影响，工作人员需要将概念设计和结构设计相结合，以此来满足建筑结构设计的需求。另外，工作人员还需要拓宽设计思路，推动结构设计技术向前发展。
2.2应用概念设计思想，培养结构工程师创造力
随着新技术的不断普及，计算机结构分析软件给建筑结构设计师的工作方式带来了巨大的改变。随着这项技术的广泛应用，设计师不需要进行大量的手工计算，只需通过电脑快速地计算结构数据，这大幅提高了工作效率。然而，在新技术给工作带来便利的同时，人们也开始对它产生依赖性——工作人员往往将所有的计算数据全部交给计算机进行处理，很少进行人工检验，甚至对计算软件的数据深信不疑。在设计过程中，设计人员只依靠现有的设计理论和规范要求，利用相关手册、图集等来开展设计工作，将设计结果交由计算机处理，这既导致设计理念和设计思维越来越理论化，也导致设计人员越来越忽视结构概念设计的重要性。同时，结构计算软件由于发展时间不长，还存在着一定的局限性，例如结构模型失真、非结构构件或楼板对结构刚度的影响、温度变化在结构构件中产生的应力等。有些因素目前还无法通过模型来描述。因此，设计师在实际工作中，需要重视概念设计的应用，不应局限于刻板的理论系统，而是要不断地创新思维，深入了解所用计算机软件的基本假定、力学模型及其适用范围，将建筑结构设计工作提升到一个新的高度。[4]
3概念设计在建筑结构设计中的具体应用
3.1方案设计阶段
方案设计阶段是建筑结构设计整个过程中的初始阶段，设计方案会直接影响建筑项目的方向和成果。一个成功的设计方案要保证建筑的功能性和美观性，并且能够与经济性高的结构模式相结合。做好设计工作，关键在于选择最合适的、最可靠的结构形式和结构体系。在设计之前，设计师需要考察建筑物的建设地点，研究和分析周边的地理环境，保证结构设计不会受到外部环境因素的影响，从而有效地发挥建筑结构设计的作用。同时，工作人员需要考虑资金预算和设备配置等问题，例如建筑施工材料供应是否及时、建筑施工材料是否充足、建设单位的资金投入是否会影响建筑建设进度、施工团队的专业水平和综合素质是否符合实际建设要求等。工作人员需要收集所有的因素，根据不同模块内容的专业条件，将所有因素和条件进行详细对比。同时，工作人员不能忽视建筑结构的协调性，要保证建筑结构的抗震性和整体性。另外，工作人员需要根据设计目标，完成结构选型，确定结构方案，开展细节设计工作。在一般情况下，设计师需要准备多个设计方案，从备选方案中择优选用，避免实际施工过程的突发事件而影响工程进度。制订备选方案，是应对突发事件的重要措施。面对多种影响因素，在设计建筑结构方案时，设计师和结构工程师不能完全依赖计算机处理软件或计算理论，而是需要深入了解建筑结构的特点和设计要求，有效掌握每一种结构方式的特点，根据实际条件，采取最合适的方式来设计建筑结构方案。总之，设计人员设计的方案要具有效果优良、预算合理等特点。只有这样，设计人员才能设计出令人满意的建筑结构方案。[5]
3.2结构计算阶段
结构计算是以计算简图为基础的设计工作，其实质内容是简化结构构件的荷载和构件的约束。在结构构件简化后，工作人员需要将建筑结构的内力、变形、结构差异控制在规定的范围内。现阶段，随着建筑行业的不断发展，建筑物的结构形式也越来越丰富，工作人员也开始大量利用计算机来开展结构计算工作。对于结构工程师而言，将实际工程的结构形式进行转换是工作中的主要内容。在实际工作中，结构工程师不仅要确保计算机可以精准识别计算模型，还需要精确地计算及评估模型的受力和变形等情况。在这一系列的工作基础上，结构工程师还需要分析和测试建筑结构实际的工作状态，分析结构计算软件的适用范围和支持技术类型，并采用合适的结构设计软件来计算和演示建筑结构设计方案，避免兼容问题或技术支持问题导致计算结果产生误差，从而提高工程师的工作效率。在前期工作完成后，结构工程师还要合理应用概念设计来分析计算机演示的结果，评估设计方案是否符合标准、是否存在技术方面的问题，以此来判断采取的结构设计模式是否符合建筑工程建设的实际要求。
3.3施工图绘制阶段
在应用计算机的结构计算软件计算和评估建筑结构设计并确定结果无误后，结构工程师需要绘制施工图纸以表现计算机完成的结构设计计算结果，这一工作决定了建筑施工团队的施工方向。施工图纸可以通过人工来绘制，也可以通过计算机来自动生成。另外，结构工程师还将面临一项非常繁杂的工作，即施工图纸调图工作。结构工程师应具备严谨的工作态度和较高的专业水平，因为任何一个细节问题都会导致建筑结构设计方案成为一纸空文。结构工程师需要全面复盘施工图纸，主要检查施工图纸是否能够有效展现设计意图、建筑结构的稳定性能否得到保证、施工图纸是否具有可行性、建筑内部的各个模块是否可以相互协调、建筑结构设计是否满足抗震要求、结构设计所使用的材料是否实现利用、整体设计所需资金是否在预算范围之内等。这些工作既是对结构工程师前期设计工作的总结，也是建筑结构工程施工工作的开端，其决定了施工方向。结构工程师需要不断丰富工作经验和提高实践能力，加强概念设计理念学习，以此来保证施工图纸的准确性和可实施性。
4结语
综上所述，在建筑结构设计领域，工作人员应积极应用概念设计理念。设计师需要掌握概念设计理论知识，分析和研究建筑结构原理及力学模型性质，提高概念设计水平。结构工程师需要不断丰富工程经验，提高解决设计问题的能力。总之，重视概念设计是提高建筑设计质量的根本保证。
作者：孙启 单位：中凡国际工程设计有限公司浙东分公司