平面构成在设计中的应用范例6篇

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平面构成在设计中的应用

平面构成在设计中的应用范文1

【关键词】平面构成;广告设计

平面构成发端于现代艺术与设计,从立体主义的毕加索、乔治・布拉克到荷兰风格派的蒙德里安;再到包豪斯的基础课程,从造型艺术发展规律的角度来看,平面构成的思想、方法、理念、形式都在不断发展。平面构成中点、线、面的各个构成要素与广告设计密切相关,如何在广告设计中应用平面构成显得愈发重要。

一、平面构成与广告设计的时代性

随着社会生产力的发展,人们生活水平的提高,生活节奏的加快,受众的审美也发生了很大的变化,影响消费者购买活动的因素很多,现代社会消费者的购买活动受广告的影响较大,广告的目的不仅停留在产品的推销,起到广而告之的作用,还在于通过广告的艺术表现体现广告的娱乐性,缓解现代快节奏的都市生活压力,起到休闲娱乐和调节氛围的作用。平面构成的主要含义就是把几个不同或者具有相关性的单元形态按照一定的目的要求和形式规律组合成一个全新的形态。这些构成的单元形态是富有抽象性的简洁的形态,富有抽象性的简洁的形态相较于具象的复杂形态现代感强烈。平面构成的单元形态在构成中遵循平面设计的基本设计原则和美的形式规律进行画面重构,运用这些形式感强烈的单元形态在平面空间中进行艺术创作,再现产品特色的同时,提高广告的整体创作艺术美感,表现广告设计的现代审美意识,体现广告设计的时代性。平面构成涉及多个元素的组构,对于特定产品的广告设计,其产品本身涵盖的元素多样,然而运用平面构成的方法、形式将产品涉及的各种有价值的准确的元素重新组构成特定的形态,不仅能体现广告的内容和形式上的多样性和多元性,还能体现广告的趣味性和娱乐性,相比传统的广告设计而言,更加具有时代性特征。

二、平面构成与广告设计的版式

所谓广告设计的版式,就是在版面上,将有限的视觉元素进行有机的排列组合,将理性思维个性化地表现出来的一种具有个人风格和艺术特色的视觉传送方式。版式设计是广告设计中的重要组成部分,广告设计中信息的传达和形式美感都与版式设计密不可分。谈到版式设计,就关系到形式美。在日常生活中,美是每一个人追求的精神享受。当你接触任何一件事物判断它的存在价值时,合乎逻辑的内容和美的形式必然成为判断的标准,然而单从形式条件来评价某一事物或某一造型设计时,对于美或丑的感觉,却在大多数人中间存在着一种相通的共识,这种共识是从人类社会长期生产、生活实践中积累的,它的依据就是客观存在的美的法则,也就是对比统一、节奏韵律、对称均衡等。这些形式美的法则,就是平面构成中将各个构成要素组构成全新的形态必须遵循的规律。平面构成中点、线、面的要素呈现出来的视觉感受各不相同,广告设计中版式点、线、面的元素便是图形、文字等,把组成版式的基本单位归纳为点、线、面,由点、线、面的大小、色彩、方向、形状、疏密等的不同产生变化,按照重复、近似、渐变、发射、特异、对比、密集、肌理等不同的构成形式形成千变万化的版式,这样的版式从平面构成的范畴体现对比统一、节奏韵律、对称均衡等这些美的法则。平面构成是运用构成要素的构成形式体现美的原则,广告设计也同样运用构成要素的构成形式体现美的原则。

三、平面构成与广告设计中的传统元素

文化需要多元,贵在多元,这是当今世界的突出特征之一,我国的设计师们也意识到了在设计作品中体现民族性与地域性的重要性,都前赴后继的努力探索着和实践着,希望让中国设计在国际现代设计中有立足之地,实现这一目标,就需要在吸收借鉴国外先进设计经验的基础上,充分挖掘我国传统文化,在博大精深的传统文化中去粗取精,吸收养分。传统的文化元素包括了我国传统宗教艺术、传统人文艺术、民间艺术、宫廷艺术等,在广告设计中运用这些元素,可大大丰富广告设计的文化内涵。然而传统元素的运用如何体现现代人的审美观,如何满足现代人的审美需求,这是继承和发扬传统文化的关键。平面构成是新时代的产物,是一个全新的造型观念,它构筑于现代科技美学基础之上,综合了现代物理学、光学、数学、心理学、美学等诸多领域的成就,给艺术设计注入了新鲜的血液,大大拓展了设计艺术的视觉审美领域,丰富了设计的思维及表现手段。对于广告设计中传统元素的运用,采用平面构成的思维、理念、方法和表现形式才能使广告设计中传统元素的继承和发扬有意义、有价值。

【参考文献】

[1]王宇.浅谈项目教学法在中职平面构成教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2011(32).

[2]原雯静.点、线、面的造型特征及在平面设计中的应用[J].科海故事博览・科教创新,2013(7).

平面构成在设计中的应用范文2

1 平面构成的基本元素在园林设计中的运用

为了促进我国园林工程的稳步开展,工程设计以及建设单位在实际的操作过程中加强了对于平面构成艺术的运用。在这一过程中,作为平面构成的基本元素,“点、线、面”在园林设计中起到了不小的推动作用。关于平面构成的基本元素在园林设计中的运用,笔者进行了相关总结,具体内容如下。

1.1 点的运用

作为平面构成艺术的基础元素,点元素在园林建筑、水体以及植物的设计过程中发挥着重要的作用。以植物的安排为例。设计人员可以将单独的植株看作一个点,并以此为基础对园林植物进行多种排列作业,继而促进园林功能性的突出,并增强了园林的视觉效果,提升了设计的效率以及质量。在植物的排列过程中,作业人员可以采取同间隔点以及印刷网版式点的方式进行操作。继而实现了对于行道区域以及休闲广场区域的有效分隔。

目前,点在园林建筑的设计过程中获得了广泛的运用以及推广。以园林水景设计为例,湖中小岛相对湖泊而言,可以视为一个点。基于此,就导致湖心岛的位置以及面积等因素的设计往往会对湖泊水体景观的设计在布局重心以及构图方面产生了较大的影响。

一般而言,点在园林设计中的运用能够在最大程度上引起居民的注意力,并由此成为视觉中心。目前,在借助点元素进行原理设计的过程中,设计师主要采取自由、排列、旋转、放射等手法,进而存各类视觉效果的形成。在实际的设计过程中,设计师往往会在观赏视线终点或交点处,设置的雕塑、景石,促进园林设计的优化。在观赏视线终点或交点处设置的风景点,增强了园林的观赏性。

1.2 线的运用

此外,设计人员在进行园林设计作业的过程中还加强了对于线元素的运用。在实际的设计操作过程中,加强了对于水平横线、竖直垂线、斜直线、C曲线等线姿的运用。一般而言,不同的线姿往往会给园林设计带来不同的视觉效果。为此,设计人员在园林设计的过程中加强了对于线的合理利用,进而让人造景充满生命,靠近自然。

不同于点元素,线元素在园林设计作业的过程中具有较强的方向感,进而凸显出园林景观设计的造型以及构图。一般而言,园林设计单位在进行设计操作的过程中加强了对于曲线道路、线型模纹、直线长廊等元素以及功能构造的运用,进而在增强园林方向性之外,还能够实现对于园林空间的进一步优化分割以及表现,并由此促进设计人员感情色彩的凸显,使园林中各种景观元素具有一定的联系性。

1.3 面的应用

所谓的面,一般是由点、线围合起来的区域。目前,园林设计单位在实际的作业过程中所构建的面主要分为几何直线、自由直线、几何曲线、自由曲线着四种。近年来,随着时代的发展以及社会居民生活水平的提升,我国的园林设计单位在实际的操作过程中加强了对于面的运用,确保园林功能性以及观赏性的提升。

在实际的操作过程中,设计人员依据绿地植物的种类而构建不同的面,并借助植物的色彩而构建不同的色面,促进园林观赏性的提升。不仅如此,面元素还被运用在绿地草坪、绿墙、林道铺装等的设计中。相关的设计实践显示:园林设计人员在实际的设计过程中加强了对于面元素的运用,进而由此带动了设计主题的突出,增强了民众观赏的视觉冲击力。

2 平面构成的形式法则在现代园林景观设计中的运用

由于平面构成艺术在实际的运用过程中具有多种特点,进而由此促进我国园林设计作业的有效开展,促进各项作业的开展。基于此,为了进一步促进现代园林景观设计作业的优化开展,需要作业人员在此过程中按照一定的原则进行平面构成艺术的运用。关于平面构成艺术在现代园林景观设计运用的原则,笔者进行了相关总结,具体内容如下。

2.1 遵循多样与统一

在借助平面构成艺术进行园林设计作业的过程中,需要作业人员严格遵循“多样与统一”的原则进行操作。所谓的“多样与统一”指的是在园林景观设计的过程中需要确保园林各区域的设计需要具有一定的差异性,但是这种差异性还需要协调一致。

由于园林设计设计内容较为繁杂,故而作业人员在操作的过程为了确保相关作业的有序开展,需要确保建材、植物以及设计之间的统一,确保园林设计的和谐性,另一方面则是需要保障园林设?主题、建筑类型以及植物类型的多样性,保障园林景观以及规划的丰富性。

园林规划设计往往由多种艺术因素构成,故而在促进设计统一性的过程中,需要作业人员确保园林风格、图形线条、材料质地的变化与统一。

2.2 遵循对称与均衡原则

此外,作业人员在实际的设计作业过程中还需要加强对于对称与均衡的遵循。在这一过程中,就需要作业人员以园林某一景观点为核心,将等同的形式和构图均衡地分布。

以西方园林设计为例,为了追求人工美,促进园林观赏性的显著提升,需要作业人员对园林景观进行对称布局,并对各类植物进行整齐修整。

平面构成在设计中的应用范文3

关键词:现代设计理论 园林设计 应用探讨分析

现代设计理论为园林设计开辟了一个全新的时代,引入了新的理念与设计方式。现代园林设计要求必须在深入了解现代设计理论内涵及原则的前提下,来进行园林的设计。

一、现代设计理论的原则

新形势下现代设计理论的原则有以下几个内容:

1.1以功能作为设计最主要的原则,现代的设计思想是以人为最终的服务目标,现代的设计理论就是功能主义。在现代设计理论思想的要求下必须把设计逐渐转为功能主义的形式,要注重强调功能第一的主导思想。

1.2为大众服务的思想,设计的本质理念是服务,不需要追求过多形式化的东西,而是要强调服务的内涵。

1.3简洁实用,现代的设计理论要求剥除原有的设计形态及特征,运用基础的几何单体,形成简洁实用的设计。

1.4技术和艺术相互结合的本质内涵,现代设计理论提出了很多创新的思想。技术要和艺术相结合,在遵循自然的客观原则下,实现工艺美术的改革。

二、现代设计理论三大构成因素在园林设计中的应用

色彩构成、平面构成、立体构成不仅是设计的构成因素,而且也是设计的核心元素,是设计的实际表现形式。这三大构成元素在园林设计时,可以独立运用,也可以结合运用。

1.色彩在现代园林设计中的应用

色彩在园林设计中应用的理论基础是因为在面对色彩会产生同样的心理方面及感应。

1.1色彩的轻重感在园林设计中的应用

浅色的事物显得轻盈,重色的事物显得沉重,在园林设计中一定要把握色彩的轻重感,才能体现设计的主题。轻重感的规律包括:白(轻)

1.2冷暖色系在园林设计中的应用

在现代设计学中,色彩可以分为暖色及冷色系。暖色系可以充分展现热烈愉快的氛围,进行园林设计时一般适用在庆典等场面。例如:在广场入口设置颜色鲜艳的大型花柱,拱托欢愉的气氛。冷色系则是突出宁静与肃穆的氛围。例如:建筑物的顶部以蓝为主色调,配以白色,可以营造肃穆的氛围。

1.3色彩忧郁和明在园林设计中的应用

纯度与明度是是色彩产生忧郁或明的主要因素。明度较高的颜色搭配可以很容易获得明,而明度较低的颜色搭配就会引发忧郁感。在选择园林设计的整体感觉时,要着重把握颜色对比度高低所产生的明快及忧郁感,这样才能充分体现园林设计的内涵。

2.平面构成在园林设计中的应用

平面构成属于视觉语言中的一种,是知觉和视觉共同作用产生的。平面构成的原理是指将设计中的若干因素,在逻辑推理的研究下进行构思,整合成为预期画面的过程。点、线、面都是属于平面构成的因素。

2.1点在园林设计中的应用

点虽然在平面构成的实际体现中只具有较小的面积,但是它的形状具有很强的多边性。点的聚集性可以极易获取目光的焦点,在园林设计中可以把点当做整体构成的视觉向心点或焦点,以实现突出主题或创造意境的根本目的。例如:在林间小道的尽头设置凉亭,在假山阶梯的尽头设置彩门,这一种突出点的形式可以迅速获取视觉的焦点。点的设置及组合是构成园林设计韵律及节奏的构成因素。在进行园林设计时运用点的差异性组合,可以构构造出富有韵律及节奏的意境。例如排列整齐的树木,可以体现秩序井然的意境。

2.2线在园林设计中的应用

点在发生移动之后产生的轨迹称之为线,是点之间联结的表现形式,线的最突出特征是长度,园林设计中常用的两种线条包括直线和曲线。水平线、垂直线、倾斜线是直线出现的三种形式。直线一般应用在道路绿化带、规则式园林、局部自由式园林的设计中。水平线具有统一、稳定、庄重等的特征。曲线在园林设计中具有很高的应用频率,在园林作品中随处都可以见到曲线的存在。其在园林设计中占据着非常重要的作用,能够最大程度上扩大园林作品的空间及视觉感受。

2.3面在园林设计中的应用

形状不同的线在封闭情况下可以构成具有差异性质的面。几何曲线形平面和直线形平面几何形平面都属于园林设计中经常用到的平面构成因素。几何形平面可以是规则对称的,也可以是不对称散乱的。

3.立体构成在园林设计中的应用

立体构成在设计中也可以称为空间造形,是用来传达视觉的一种设计形式,其传达的信息具有感性的特点。立体造型具有的特点包括:在限定的空间之内、以实体占据空间、结合空间构成全新的意境、产生新的视觉。

3.1粒体在园林设计中的应用

粒体不仅是最小的形体单位,而且包含点的形式特点,粒体在形象的设计上是非常随意的。粒体在进行园林设计时,可以联想为多种形状的树木,如圆球形、伞形花形等,甚至可以联想为圆柱形的。

3.2线体的在园林设计中的应用

平面线条的三维化形式称为线体,线体不仅包含平面线全部的特征,而且的还拥有自身独特的形式。线体可以由不同的形态来组成,其展现出来的视觉效果也是迥异的。

3.3面体在园林设计中的应用

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构成艺术与设计艺术相比较而言,构成艺术重在追求的是形式上的美感,忽略设计作品的主题含义。它是一种抽象形态的组织造型,追求的是一种单纯的美感。构成艺术是按照人们的心里与视觉感受,结合各种材料、力学原理和造型美法则来进行艺术创造。根据所选取的侧重点不同,构成艺术包含了平面构成、色彩构成、立体构成等三方面。现今,我国的艺术院校根据构成艺术涵盖的三大方面内容,在各类设计艺术应用教育前期,均开设了平面构成、色彩构成、立体构成专业基础课程的学习,为各行业的设计艺术教育奠定了扎实的专业设计基础。

二、构成艺术课程在服装设计中的应用

1、构成艺术———平面构成在服装设计中的应用任何构成艺术都来源于生活,平面构成作为构成艺术的组成部分之一也不例外。作为艺术类教育体系中的基础课程,平面构成所学习到的图形变化,点线面在平面构成设计中的运用,平面构成所涉及到的各种形式。例如:近似、骨骼变化、重复、渐变、发射、特异、对比、空间、密集、肌理等艺术表现形式均可应用于服装设计后期的专业课程学习中。例如服饰图案及面料纹样设计均建立在平面构成艺术形式的表现基础上。无论是服饰图案还是面料纹样创作,均离不开点、线、面的基本构成形式和审美原则。此外,在服装廓形与款式设计中,大到服装本身结构线的分割设计,小到服装装饰纹样的创作,均离不开构成艺术中平面构成技法的应用。

2、构成艺术———色彩构成在服装设计中的应用人类生活在大自然中,自然界有着五彩斑斓的丰富色彩。通过艺术的角度去分析色彩、学习色彩、运用色彩,这也正是色彩构成艺术带给我们的启示。通过色彩构成艺术形式的学习,可以让学习者领略到色彩的生命力,了解色彩的基本原理、色彩应用规律、色彩心里感受以及色彩表现技法,这些为服装设计中服饰色彩的掌握和学习打下了良好的色彩感知基础。服装设计离不开色彩,服饰本来除了实用功能以外还起到一定的装饰作用。在色彩构成中涉及到的色彩表现技法,如色彩推移、色彩调和、色彩肌理、色彩想象等方面的训练,均可以延续到服装色彩设计中去。让设计者在服装设计创作时,能更好的把握色彩、运用色彩,通过色彩的生命力创造人与服饰的完美结合。色彩推移的服装式样、对比色彩的强烈视觉、灰色调系列服饰的完美演绎均离不开色彩构成艺术带给我们的启示,使得色彩构成艺术中的原理在服装设计中的应用起到画龙点睛的作用。当今知名的服装设计大师们,无一不对色彩有着自己的理解和象征应用。服装设计界的鬼才约翰﹒加里亚诺就做到了淋漓尽致的运用色彩来展示他的服装品牌内涵,在他的知名品牌服装会上,艳丽的色彩搭配与应用让他所涉及的服装充满了无限的生命力。

3、构成艺术———立体构成在服装设计中的应用如果说上面我们提到的平面构成、色彩构成作为构成艺术形式在服装设计中增强了二维空间的艺术效果,那么立体构成艺术作为构成艺术的另外一个重要分支起到的则是三维空间艺术形式的展现。服装设计作为设计艺术的一个门类,它本身就是直接为人所穿着和使用的一种立体的设计艺术产品。立体构成艺术与服装设计的紧密结合,无疑将创造出艺术与产品的完美佳作。立体构成艺术所涉及到的点、线、面、体等四大元素的组合、分解运用;半立体结构的浮雕效果;综合材质的组合;框架结构的搭建均可在服装设计中得以应用。例如服装设计中有一种立体裁剪方法,此方法可以看做是立体构成艺术的一种实用延续设计,从立体裁剪中材料的肌理浮雕到效果创作到整体服装的廓形设计、内部结构框架设计、各种材质的装饰品作为点出现的排列组合装饰,从点到线,从线到面、从面到体,一款具有艺术氛围的服装均离不开立体构成艺术的指导,尤其是创意材质的服装设计更是需要立体构成艺术为它开启三维空间造型的大门。

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关键词:选型;适用;优化

中图分类号:TU3文献标识码: A

一、民用建筑结构设计中常用选型及适用特性分析建筑结构按照一定的方法形成造型和空间,并具有一定的荷载能力,能够承受外界一定的压力,并保持建筑物的相对稳定性良好的建筑结构设计是保证房屋安全的重要保障,而建筑结构的型式则主要为建筑的美服务,并能满足建筑功能的相关要求下面,介绍民用建筑中常用的结构选型和适用特征。

1.剪力墙结构;剪力墙属于建筑物的分隔墙、围护墙和承重墙,对于剪力墙的布置应符合建筑物结构和平面布置的相关要求剪力墙具有较强的承载能力和良好的空间作用,一般作为抗侧力构件在高层建筑中使用,但建筑物的平面开间设计会受到剪力墙的间距的影响,因此剪力墙适用于公寓住宅或旅馆等建筑为节约高层,楼面可设梁或不设梁,采用钢筋混凝土平板作为剪力墙结构中楼盖结构即可。

2.筒体结构;筒体结构由于具有较强的抗扭性能和抗侧力刚度被广泛用于各种高层或超高层建筑。在选用筒体结构进行平面设计时,宜选用圆形或方形的形式另外,也可选用人字形或对称三角形的平面形式若选用矩形的平面进行布置,长宽比应小于2。为提高建筑的空间整体性,在布置设计时外筒的边长宜为内筒的边长的3倍,并在框筒的顶部可设计一个刚性环梁(1或2层高)。

3.框架结构;框架结构的平面布置应灵活,承重结构与分隔构件、围护分开,并同时满足使用功能和生产工艺的相关要求。框架结构中一般使用钢筋混凝土、型钢材料,这些材料具有较好的抗弯和抗压性能因此,其抗震性以及延通性良好,一般适用于多层建筑和高度小于60m的建筑另外,进行框架结构平面布置时,宜使建筑物的平面和立面形状规则而简单,以保持刚度处于均匀状态。

4.砌体结构墙体属于砌体结构的主要组成部分,具有围护和承重的双重功效。在进行砌体结构施工时,施工较为简单,且具有施工进度快、取材方便、技术需求低、设备要求简单等特点,但砌体在抗剪抗拉性能方面欠佳,导致抗震强度低所以,砌体结构一般不超过7层,不适用于较高层的建筑物。

二、民用建筑结构设计的优化措施分析

1.加强建筑结构设计深度;在进行民用建筑结构设计时,存在设计粗糙、标注不全、图纸偷工减料、图纸缺漏等问题。客观上是由于工期紧,设计周期短,主观上是设计师设计水平有限或缺乏责任心造成的,严重影响了结构设计的安全性和整个建筑工程的质量因此,为提升建筑结构的设计的深度和质量,设计师应注重自身设计能力的提升,并端正工作态度,做到认真负责,有一颗强烈的责任心。

2.建筑模型的优化结构设计;建筑工程是一项大的工程,施工前进行建筑模型设计非常重要,也十分必要。因此,对建筑工程模型进行优化结构设计方案十分重要,结构优化设计主要有基础结构的优化设计、房屋楼盖系统的优化设计、围护相关结构的优化设计和房屋结构节点部分的优化设计等另外,还包括对造价、受力、选型、布置等方面的内容进行优化设计。对以上的优化设计均应遵循从实际出发的原则,并以实现建筑经济效益最大化为主要目标进行,结构设计时应注意:为达到设计意图,可使用平面布置的方法,以控制好刚度与质量中心间的差距,可有效降低水平荷载与建筑之间的扭转作用力;竖直方向尽量不使用转换层,以避免应力集中的情况;注意建筑结构中结构设计中的强度约束、应力约束、尺寸约束、裂缝的宽度约束等条件,保证各种约束条件符合标准的规范要求。

3.注重提高结构体系设计水平。在民用建筑结构设计中,普遍存在抗震结构不合理、规则性差以及楼层错层等情况,这与选用结构体系不合理有很大关系。因此,要优化结构体系设计,主要包括以下结构的优化设计。

(1)异形柱框架结构的应用;建筑结构设计中,除特殊情况下使用圆形或三角形柱作为框架结构柱之外,一般多采用矩形柱形式因为矩形柱的受力性较强,计算理论完善且工程的实践经验丰富,能够保证应用时的安全性和可靠性。但也存在一定的局限性,表现在当民用建筑增加到一定高度时,矩形柱的界面要求相应增大,但矩形柱的截面增大会对建筑结构的使用和布置造成一定影响,此时,异形柱框架结构的出现就能很好地解决这一难题,可有效解决由于民用建筑高度的增加带来的不利影响。

(2)多采用钢结构;钢结构与混凝土结构、砖混结构相比,具有更强的强度、性价比相对较高、综合经济效益高等特点因此,在民用建筑中应尽量使用钢结构,应用钢结构宜进行大开间布置,以避免结构跨度过大,从而增加建筑结构自身的质量的问题,这使得建筑结构的空间设计布置有更大的自由发挥性另外,使用钢结构可有效减少石、沙的用量即使是较为软弱的地基也同样适用,从而大大减少了基础造价。钢结构的大量使用也有助于推动钢铁产业和其他新兴产业的发展,并可实现环境的可持续发展,对于促进社会产业化发展具有重要意义。

(3)优化下部地基基础结构设计;对下部地基基础结构进行优化设计,要选择适宜的方案例如进行桩地基基础设计时,应根据实际的地质条件,选择适合的桩基形式,以减少成本值得注意的是,由于灌注桩桩长受桩端持力层的影响较大,因此在进行选择时,应选择多种备用方案进行比较分析,最终选取最佳的方案。

(4)采用预应力大板结构技术;所谓的预应力大板结构在是指在柱间布置一根梁,并将预应力大板作为楼板,直接在预应力大板上布置隔墙的结构类型。随着预应力大板结构应用技术的不断发展和成熟,在装修改造以及平面设计中得到越来越多的应用,其适用性越来越广另外,若将预应力大板结构与预应力宽扁梁结合应用,可有效提升建筑楼层的净高度,并有利于结构间的互相转化,达到美化室内环境的功效。

4.建筑模型的优化,结构设计中的计算方法设定:完成计算方案后,采用相适应的运算程序,就能得到最后的优化结果。但是,在进行结构优化设计时,由于有较多的变量和多种限制条件,导致计算方案并非线性优化问题,进行计算方案设定时,应将限制条件转化为无限制条件计算。在建筑设计中,应用较多的设计计算程序有PKPM、SAP、MIDAS、ETABS等计算程序,用这些程序的计算结果互相验证,以达到最终的优化目的。

平面构成在设计中的应用范文6

摘要:本文主要阐述了高层建筑结构概念设计的意义依据、设计特点为基础,因地制宜创造出高效可行并适应工程情况的设计方案。 关键词:高层建筑 结构设计 概念设计 1概念设计的重要性 概念设计是指一般不经过数值计算,根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。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 1.1结构概念设计 概念设计是运用人的思维和判断力,在设计前期从宏观上决定结构设计中的基本问题。一般指不经数值计算,是从结构概念人手。依据整体结构体系与结构子体系之间的力学关系、相对刚度关系、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。从整体角度来确定建筑结构的总体布置和结构措施。 1.2结构设计特点 水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化;.轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果;侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内;结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 2概念设计的主要内容 2.1高层建筑结构设计多样性 水平荷载是高层建筑结构设计的主要控制因素,因此如何选择抗侧力结构是结构设计的关键。高层建筑钢筋混凝土结构主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、底层大开间上部剪力墙即框支剪力墙结构和简体结构等。为适应结构体系的多样化,结构材料向多样性发展,80年代以前高层建筑主要为钢筋混凝土结构。进入90年代后.由于我国钢材产量的增加,钢结构、钢一混凝土混合结构逐渐采用。此外,钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高,从C30逐步向C60及更高的等级发展。预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。钢材的强度等级也不断提高。我国高层建筑早期多为单一用途,为适应建筑功能需要,向多用途、多功能发展,高层建筑平面布置和立面体型日趋复杂。结构平面形式多样,如三角形、梭形、圆形、弧形.以及多种形式的组合等亦多采用。高层建筑立面体型亦有丰富的变化,立面退台、部分切块、挖洞、尖塔、大悬臂等,使高层建筑的刚度沿竖向发生突变。由于建筑功能的改变,使结构体系、柱网发生变化。因此主体结构要发生转换,即由上部剪力墙结构到下部筒体框架或框架剪力墙结构的转换;或主体结构由上部小柱网、薄壁柱到下部大柱网的转换。结构体系的转换及立面体型变化丰富的结构在地震区建造难度较大,还有待于进一步深入研究,并经历强震的检验。 2.2高层建筑的抗震抗风设计 高层建筑除必须承担建筑物的垂直荷载外,更重要的是能有效地承受侧向的风荷载和地震作用。一幢高层建筑结构的抗侧力刚度在高度方向上是逐层变化的。因此在多层之间会出现一些相对薄弱层.这是侧向变形和应力集中处。在结构设计中应尽量避免。建筑设计与结构计要密切配合.力求减少各相邻层之间刚度偏心矩的变化率。我国现行抗震设计规范对建筑物抗震提出了三个水准的设防要求和两个阶段的设计方法.其中第一阶段设计采用第一水准烈度的地震动参数.计算出结构在弹性状态下的地震作用效应与构件截面尺寸:第二阶段设计采用第三水准烈度的地震参数核算结构薄弱层或薄弱环节的弹塑性层问侧向位移、转角,使设计小于规范规定的限值。建筑结构的抗风设计.其重要性超越抗震设计,成为高层结构 设计中的控制因素。这是因为超高层建筑结构的第一自振周期与场地地面卓越周期相差较大,故地震作用对它的影响远比风荷载小。 2.3结构平面布置 (1)平面形状 (1在高层建筑的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状简单,规则、均匀、对称、使结构受力明确,传力直接,有利于抵抗水平和竖向荷载,减少扭转影响,减少构件的应力集中。平面形状的首选具有两个或多1、对称轴的平面。特别对框架一核心筒结构、筒中筒结构更应选取具有两个或多个对称轴的矩形、正方形、正多边形、圆形等; (2平面长度不宜过长。长宽比I.IB不宜过大。突出部分长度不宜过大,因为平面有较长的外伸时,外伸段容易产生局部振动而引发凹角处破坏。《高规》对此都有规定,设计时应尽2.4结构平面布置的一般原则 (1)在一个独立的结构单元内,结构布置力求简单、规则、对称、刚度和承载力分布变化均匀,并尽量使结构的刚度中心和质量中心重合,以减少扭转。不应采用平面严重不规则的结构; (2)结构平面不对称,造成质量和刚度偏心。地震时会引起结构的扭转效应。为了减小扭转的影响,《高规》4.3.5条规定: ①在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的I.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。此规定的条件是楼板在其平面内刚度为无限大,若楼板开大洞,结构分析中按柔性楼板考虑,实际扭转效应较刚性楼板小。设计时应作具体考虑; ②结构扭转为主的第一白振周期Tt与平动为主的第一自振周期Tt之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、混和结构高层建筑及《高规》规定的复杂高层建筑不应大于0.85。扭转振动的主方向,可以通过计算振型方向因子来判断。在两个平动和一个转动构成的三个方向因子中,当转动方向因子大于0.5时,则该振型可以认为是扭转为主的振型; (3)应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位}避免在凹角和建筑物端部设置电梯、楼梯间。如因建筑功能需要,确实非设不可则应采用剪力墙予以加强; (4)楼板开洞而使楼板有过大削弱时,应加厚洞口附近楼板或洞口边缘设置边梁、暗粱。采用双层双向配筋或加配斜向钢筋; (5)尽可能设置多道抗震防线。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,丽最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系,遵守“强柱、弱梁、更强节点、强剪、弱弯、强底层柱”的原则。从而形成多道防线,是增加结构抗震能力的重要措施; (6)对转换层结构应遵守宜低位转换,尽量避免高位转换。转换层结构的形式尽量简单,受力明确。传力合理。 3概念设计的步骤 (1)结构方案选用 一个成功的建筑设计,必须选择一个经济合理的结构方案,即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确,传力简捷,同一结构单元不宜混用不同结构体系,地震区应力求平面和竖向规则。总之,必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析,并应充分考虑与建筑、水、暖、电等专业所需要相协调,在此基础上进行结构选型,确定结构方案,必要时还应进行多方案比较。择优选用。 (2)选择合适的基础方案 基础设计应根据工程地质条件,上部结构类型及荷载分布,相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析,选择经济合理的基础方案,设计时宜最大限度地发挥地基的潜力。一般情况下,同一结构单元不宜采用两种不同的类型。 (3)正确分析计算结果 在高层建筑结构分析和设计中普遍采用计算机技术,对计算的合理性、可靠性进行判断是十分必要的。但由于目前软件种类繁多。不同软件往往会导致不同的计算结果。因此工程师以力学概念和丰富的工程经验为基础,应对程序的适用范围、技术条件等全面了解;对结构的振型、周期、允许位移、地震作用的分布和楼层地震剪力的大小等,是否在合理的范围中,应做出合理判断。 (4)采取相应的构造措施 始终牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则”注意构件的延性性能,加强薄弱部位,注意钢筋的锚固长度,尤其是钢筋的直线段锚固长度,考虑温度应力的影响。除此之外。还应注意按均匀、对称、规整原则考虑平面和立面的布置综合考虑抗震的多道防线尽量避免薄弱层的出现,以及正常使用极限状态的验算等等都需要概念设计作指导。 4 结束语 概念设计是从设计的基本原理,工程的客观规律和方法等出发进行综合考虑,并能尽快确定建筑结构的总体布置,为各专业设计提供相对可靠的结构数据。随着社会的进步.结构设计也在不断的进步,结构工程师和建筑师在设计中应以正确的科学理念为基础,让理论知识和实践相结合,探索新的思路,设计出更加适合经济可靠的方案,为每一个崭新的工程奠定基础,把概念设计推向主流。 参考文献 [1]高立人,王跃,结构设计的新思路――概念设计,工业建筑1999(1). [2]林同炎,S.D. 思多台斯伯利,结构概念和体系,中国建筑工业出版社. [3]JGJ3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程 [4]IGB50011―2001,建筑抗震设计规范.