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浅谈森林病虫害的概念及其防治方法(一)

浅谈森林病虫害的概念及其防治方法(一)
浅谈森林病虫害的概念及其防治方法(一)

浅谈森林病虫害的概念及其防治方法(一)

论文关键词森林病虫害;概念;防治方法论文摘要介绍了森林病虫害的概念,对森林病虫害防治的生物防治与化学防治方式进行对比,说明选用生物防治方法防治森林病虫害的优点,应大力推广生物防治。

森林是以乔木和其他木本植物为主体的生物群落。构成这个群落的成分除乔木、灌木外,还包括其他植物、动物、微生物及其居住的环境。森林并非是树木的简单集合,而是有一定结构,各成分之间相互作用、彼此制约,并与外界环境发生密切联系的极其复杂的集合体。森林的主要功能是:涵养水源、保持水土、净化空气、降低噪音、防风固沙、改良土壤、调节气候、减免自然灾害,保障农牧业稳产高产,维护生态平衡;另外,森林还可以为人类提供丰富的林副产品。

在建国初期,国家为了改变当时恶劣的自然环境,投入了大批的财力、物力营造了广袤的人工林。使得祖国的荒山秃岭都披上了绿装,也改善了人们居住的环境,使大部分人居住在如画环境之中。但是,在人们庆幸生存环境改善之余,大面积的人工林也为人们带来了不少的烦恼。因为人工林的特点是几千公顷甚至几万公顷都是纯林,这种单一的纯林为森林病虫害的发生发展创造了有利的条件,极易造成森林病虫害的大面积发生,使得林木及林副产品减产、甚至绝收,更有甚者森林病虫害会让大片林木死亡,造成大量森林资源的浪费。因此,森林病虫害的防治工作越来越受到林业工作者的高度重视。

1森林病虫害的概念

森林病害是指森林植物在其生长发育过程中或其产品和繁殖材料在储存和运输过程中,遭受其他生物的侵染或不适宜的环境条件影响,生理程序的正常功能受到干扰和破坏,从而导致植物生理上、组织上和形态上产生一系列不正常的状态,生长发育不良,甚至整株死亡,最终引起人类经济损失和其他损失的现象。

林木病害的类型有:一是侵染型病害。是由真菌、细菌、质原体、病毒、寄生性种子植物、藻类、线虫和螨虫等侵染的病害,此种病具有传染性。二是非侵染性病害。是由不适于林木正常生长的水分、温度、光照、营养物质、空气污染等因素所引起的病害,这种病不具有传染性。三是衰退病。是指按照特定顺序出现的一系列生物和非生物因素综合作用造成林木生长势或生长潜能显著下降,最终导致林木死亡的一种病。森林病害的发生必须要有植物和引起植物发病的因素,没有这2个条件森林病害就无从发生。病害的发生可能是由一个因素或某些因素作用的结果。其中,直接引起病害发生的原因称病原,间接因素称诱因。病原按其性质分为生物性病原和非生物性病原。

森林虫害是一种非常普遍的自然灾害,是昆虫在繁殖生长的过程中,取食植物的营养器官或吸食植物的汁液,造成林木所生产的营养减少或者是林木的营养物质被林木害虫取食,造成林木生长不良,使得木材及林副产品的产量下降,甚至使整株林木死亡。

2防治方法

病害防治的基本方针是“预防为主,综合治理”。病害防治的原则是在制定森林病害防治计划和方案时,必须考虑三方面的因素,即生物性因素、生态因素、经济因素。森林病害防治的策略:一是杜绝和铲除;二是免疫和抗病;三是保护;四是治疗。人们在对森林病害的防治过程中先后使用化学防治和生物防治。起初,人们为了防治森林病害普遍采用化学防治的方法,刚开始使用化学药品的品种少,使用的剂量少,但取得的效果极好,森林病害发生的间隔期较长,防治的费用低。随着时间的推移,大多数森林病害对化学药剂产生了抗药性,森林病虫害发生的间隔期逐渐缩短,森林病虫害防治的剂量加大,且效果降低,即成本加大,呈逐次上涨的趋势。后来,人们利用微生物之间的拮抗作用对病原物进行杀灭或抑制,即采取生物技术来实现对森林病害的防治。

20世纪70年代后期,全世界都在探索利用生物技术来防治森林病虫害的方法。通过几十年对

森林病虫害防治技术的探索发现,化学防治具有防治效果好、收效快、使用方法简单、受季节性影响较小、适合大面积使用等优点。缺点是如果使用不当,能够引起人、畜中毒,污染环境,杀伤天敌,造成植物药害,长期使用还可使某些病虫害产生抗性等。森林病虫害的生物防治有很大的优点:不仅能直接消灭大量的害虫,而且可以改变生物群落的组成成分,具有对人、畜、植物安全,不杀伤天敌和其他有益生物,不存在残留和污染问题,不会引起害虫的再次猖獗和产生抗性,对一些害虫具有长期控制等优点,即在林区内使用了生物制品可以在很长的时间内达到对森林病虫害的防治效果。但生物防治也有局限性,一般见效比较慢,人工繁殖技术较复杂,防治效果受使用技术和自然条件影响较大等。

浅析建筑结构设计中概念设计的应用

浅析建筑结构设计中概念设计的应用 当前我们国家的建筑行业发展的如火如荼,作为行业的一个关键工作,结构设计工作在最近几年广受关注。之所以如此是因为它的意义非常显著,只有做好了结构设计工作才能够保证建筑的总体性能良好,才能够保证它可以长久的运行。最近的结构设计频发各种问题,导致总体项目受到极大的影响。在这个背景之下,概念设计开始被人们关注。作者具体的分析了此类设计在建筑中的应用情况。 标签:概念设计;建筑结构设计;应用 1 概念设计的重要性 经济高速发展,带动了科技的进步,当前行业之中普遍的使用电脑和信息技术。它们的存在为行业的发展贡献了显著的力量。不过也引发了一些问题。比如设计工作者过分的依靠软件,在工作的时候经常会出现误区,他们没有意识到高品质的项目离不开我们的大脑思考,离不开长久的工作实践。 对于概念设计来讲,它是一种定性化的内容,通常不需数字运算,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。 此类设计之所以在当前的行业中占据非常重要的地位,主要是因为如下的几点。第一,当前的设计理论中有很多的不当之处,像是混凝土相关的设计,它的内力计算是以弹性理论为前提的,但是截面设计依靠的是塑性知识,这种矛盾导致运作的最终结构和结构的真实力之间有着很大的差别。因此为了避免这种问题发生,我们就要借助概念设计来开展工作。对于工作者来讲,必须强化结构概念意识,只有这样才能够更好的分析结构的特性。第二,在建筑的设计时期,初始设计活动无法依靠电脑来获取,此时就规定工作者要利用自身的结构知识,选取优秀的方案。因此,工作者就要切实的增加本身的结构知识,深入的分析各种结构的特点,而且合理的使用它们。 2 概念设计在建筑结构设计中应用的意义 第一,通过使用概念设计方法,我们能够避免电脑设计的不当之处。在最开始设计的时候,工作者使用该设计方法能够避免很多电脑设计的不当之处,借助自身的经验分析之前的方案,合理的选取,最终保证获取的方案是最为优秀的。 第二,此设计十分新颖。在当前的工作中,设计人员在工作的时候,还是固守成规,过分的参照之前的资料文件,使用固有的软件开展设计工作,很显然此时获取的方案大同小异,一点也没有创新性。但是使用概念方法的话,就能够避

浅谈建筑结构的概念设计

浅谈建筑结构的概念设计 随着我国房地产业的迅速兴起,我国的建筑水平不断提高,其中建筑结构的概念设计更是彰显了自身的独特优越性,促进了我国建筑事业的发展。本文从研究建筑结构概念设计的含义入手,对具体的概念设计进行分析,以供参考。 标签:建筑结构概念设计的内涵;意义;原则;注意事项 1、概念设计的内涵剖析 1)建筑结构的概念设计是指在特定的建筑空间中用整体概念来设计结构的总体方案。其是从整个结构体系的角度,而不是从构件的角度介绍房屋设计的结构问题。它应成为建筑设计的一个最初的总体构思,其最终目的是要把设计做到合理、实用、美观、经济。 2)结构概念设计的前提是需要对地区规划、自然环境、建筑意图和使用功能进行分析;对投资方资金状况和建造场地的地基条件进行了解;对建筑的各个专业的相关要求、相关联系做到心中有数。 3)结构概念设计的目的是运用所学的结构知识,同时还要有长远的眼光、大局的意识和丰富的经验,确定结构的总体方案(指主要承重体系)和相应的分结构体系(指屋楼盖、基础等);在设计过程中还要进行整体的考虑,全面的布局和综合的评价。 4)結构的概念设计是随着结构师年龄和实践的增长越来越丰富的整体结构想法,是从重视结构的方案、体系、布置、构造到施工图等具体部分转变到规划、建筑、结构、设备、施工的结合考虑的整体布局;从习惯于依赖设计规范,转变为重视实践;从习惯于理论分析转变为综合考虑;尽可能采用新技术,为实践提供新思路。 2、概念设计在建筑结构中的意义 1)结构的概念设计是在综合考虑规划、建筑、结构、设备、施工诸方面关系后形成的“总体设计方案”,其为完成最终的设计提供了正确的概念和思路。可以认为,概念设计是整个建筑设计前进的指示灯,更是整个建筑设计的灵魂。 2)由于传统的设计方法需要设计师依赖规范、查找手册、依靠一体式计算机程序进行,从而缺少风格和原创性,而概念设计可以使工程师根据自己的经验及理论知识,从根源分析问题,做出合理的以及一定创新性的设计。 3、结构概念设计需遵循的原则 1)全面综合考虑原则:结构概念设计时,首先要对所设计工程的各方面做

试验优化设计与分析(教材)

试验优化设计与分析(教材) 成果总结 成果完成人:任露泉,丛茜,杨印生,李建桥,佟金成果完成单位:吉林大学 推荐等级建议:二等奖

1.立项背景 在现代社会实现过程和目标的最优化,已成为解决科学研究、工程设计、生产管理以及其他方面实际问题的一项重要原则。试验优化技术因其具有设计灵活、计算简便、试验次数少、优化成果多、可靠性高、适用面广等特点,已成为现代设计方法中一个先进的设计方法,成为发达国家企业界人士、工程技术人员、研究人员和管理人员的必备技术,它对于创造利润和提高生产率起着巨大的作用。因此在我国为了赶超世界先进水平,促进科研、生产和管理事业的发展,编著相关教材,大力推广与应用试验优化技术,不仅具有普遍的实际意义,也具有一定的迫切性。 20世纪80年代初,鉴于国民经济建设实践和科学技术研究中对试验优化技术的广泛需求,为推动教学改革、提高教学质量,任露泉教授对试验优化理论与技术进行了深入系统研究,为本科生开设了“试验设计”课程,为研究生开设了“试验优化技术”课程,并于1987年由机械工业出版社出版了教材《试验优化技术》,产生了很高的学术与技术影响。 2001年任露泉教授在《试验优化技术》一书的基础上编著了《试验优化设计与分析》教材,由吉林科技出版社出版发行。该教材是对1987年出版的《试验优化技术》的修改、补充和发展。作者根据对试验优化的教学和科研应用的多年实践与体会,为适应读者学习与使用的实际需要,调整修改了原书中的部分内容和一些方法的设计程式;补充了一些试验优化设计的新方法、新技术;增添了试验优化的一些最新应用实例;并增加了试验优化分析一篇。 本教材2001年获吉林省长白山优秀图书一等奖,2002年被遴选为教育部全国研究生教学用书,再次出版发行,2004年获吉林省教学成果一等奖。 2.教材内容 本教材万字,共分三篇二十一章。第一篇试验设计,除正交设计、干扰控制设计与数据处理等常用技术外,还介绍SN比设计、均匀设计、广义设计、调优运算及稳健设计等正交试验设计技术的拓广应用和现代发展的最新方法;第二篇回归设计,除各种回归的正交设计、旋转设计、饱和设计、多项式设计、还介绍多次变换设计、交互作用搜索设计、混料设计以及D-最优设计等回归设计技术的进一步完善与最新应用技术;在第三篇试验优化技术分析中,介绍了试验数据处理过程中经常遇到的难题及其解决办法,数据分析的最新研究成果及其应用实例。例如:有偏估计、PPR分析、探索性数据分析等;此外还介绍了试验优化的常用统计软件。 3.教材特点

优化设计的概念和原理

优化设计的概念和原理 优化设计的概念和原则 概念 1前言 对于任何设计者来说,其目的都是为了制定最优的设计方案,使所设计的产品或工程设施具有最佳的性能和最低的材料消耗和制造成本,以获得最佳的经济效益和社会效益。因此,在实际设计中,科技人员往往会先提出几种不同的方案,并通过比较分析来选择最佳方案。然而,在现实中,由于资金限制,选定的候选方案的数量往往非常有限。因此,迫切需要一种科学有效的数学方法,于是“优化设计”理论应运而生。 优化设计是在计算机广泛应用的基础上发展起来的新技术。这是一种现代设计方法,它根据优化原理和方法将各种因素结合起来,在计算机上以人机合作或“自动探索”的方式进行半自动或自动设计,以选择现有工程条件下的最佳设计方案。其设计原则是优化设计:设计手段是电子计算机和计算程序;设计方法是采用最优化数学方法。本文将简要介绍优化设计中常用的概念,如设计变量、目标函数、约束条件等。 2设计变量 设计变量是独立参数,必须在设计过程的最终选择中确定它们是选择过程中的变量,但是一旦确定了变量,设计对象就完全确定了。优化设计是研究如何合理优化这些设计变量值的现代设计方法。

机械设计中常用的独立参数包括结构的整体构型尺寸、部件的几何尺寸和材料的机械物理性能等。在这些参数中,根据设计要求可以预先给出的不是设计变量,而是设计常数。最简单的设计变量是元件尺寸,例如杆元件的长度、横截面积、弯曲元件的惯性矩、板元件的厚度等。 3目标函数 目标函数是设计中要达到的目标在优化设计中,所追求的设计目标(最优指标)可以用设计变量的函数来表示。这个过程被称为建立目标函数。一般目标函数表示为 f(x)=f(xl,xZ,?,x) 此功能代表设计的最重要特征,如设计组件的性能、质量或体积以及成本。最常见的情况是使用质量作为一个函数,因为质量的大小是最容易量化的价值度量。尽管费用具有更大的实际重要性,但通常需要有足够的数据来构成费用的目标函数。目标函数是设计变量的标量函数。优化设计的过程就是优化设计变量,使目标函数达到最优值或找到目标函数的最小值(或最大值)的过程。在实际工程设计过程中,经常会遇到多目标函数的某些目标之间存在矛盾,这就要求设计者正确处理各目标函数之间的关系目前,对这类多目标函数优化问题的研究还没有单目标函数的研究成熟。有时一个目标函数可以用来表示几个期望目标的加权和,多目标问题可以转化为单目标问题来求解。4约束 设计变量是优化设计中的基本参数。目标函数取决于设计变量。在

东南大学建筑结构设计复试

趁还有点印象赶紧回忆下卷子吧要知道东大的复试卷子很难搞到 《建筑结构设计》 40分选择+20分填空+90分计算去年也是这个分布 选择都出自第三册上的选择题。注意一点,第三册上的选择题有些答案是第一册和第三册找不到了,不过今年也没考 填空也算是源自第三册选择吧,一条是根据建筑层标高算结构标高。一条是算个剪力,一条是算准永久组合和频遇组合 一条是数框剪结构的柱,墙,结构的个数。还算好,把第三册选择搞搞清楚就差不多 计算题共3条,每条30分。每一题有3问。 第一题类似于第三册水平结构那章的第2个例题,砌体结构加了个钢梁进行验算,但多了内容 第一问,钢梁与楼板无有效连接件。验算钢梁的强度,整体稳定,挠度 第2问,高厚比,还有啥的忘了 第2问,告诉你边跨跨内,支座配筋,验算楼板强度和裂缝 第二题是和第三册竖向结构那章的那个框架结构改造类似,但也复杂了 柱有牛腿,加了吊车梁,柱也是变截面。然后去掉吊车,将一梁搁在牛腿上,就和例题改造方案一类似 问题1:判断牛腿是否满足要求,通过算Dmax 问题2,画竖向荷载的内力图 问题3,算水平力下的位移 第三题,框架剪力墙 跟第一册书上例题差不多,我还以为不会考这么复杂 第1问,分别算框架,剪力墙分别受水平侧向荷载下得位移。框剪的位移15‘ 第2问,说明框架的最大层间位移的位置,剪力墙,,框剪的最大层位移的位置5‘ 第3问,当只有顶部有一根刚性连杆的时候,计算体系水平侧位移 题外话:对于外校生来说,建筑结构设计的卷子真的很难搞到手。我百度了很久,淘宝了很久,花了95大洋才弄了几张不知道是何年马月的期末卷子,还不全。郁闷,真烧钱。但这不代表东大的卷子真的就无迹可寻,只不过只在同学间流传,没公布到网上。所以如果你有学长朋友之类的,去问问吧。弄到一份卷子,你就赚了。至于像俺一样的外校,且无熟人,那只好老老实实的了。 复试中的面试 哎,复试的笔试加面试简直是让我郁闷透了。不知道最后个结果会怎么样。反正个人感觉很糟糕。提醒大家一下吧。专业面试也不是漫天随便问的,都是根据个人情况进行的。比如如果你本科学的桥梁,那就会问你个桥梁的问题。如果你工作过,问你干过哪些工程,顺带问这些工作方向的专业问题。所以,大家之前得想好,崩自我介绍的时候乱吹,否则问的问题范围会很大。至于英语面试,不谈了,英语一直是哥的痛。我就不信我整不好英语。 《结构力学》结构力学你想考多少分?130吗?那我劝你赶紧再把目标提高点吧。考140不是难事。要知道,东大的结构力学的出题并不灵活,题型从05年以后很固定。即便是08年,上面的题也该要掌握的。还有,东大土木今年上400分的好像有18个吧。你不在专业课上捞点分,难不成指望英语,数学这种每年一变的科目?况且专业课考140又没捞多少

浅论建筑结构安全性的实现

文章编号:100926825(2010)0120089202 浅论建筑结构安全性的实现 收稿日期:2009209207 作者简介:张明朗(19762),男,讲师,兰州工业高等专科学校建筑工程系,甘肃兰州 730050 张明朗 摘 要:通过讲述建筑结构的概念及设计与建造的目的,概括了建筑结构安全性的内涵,并重点探讨了实现建筑结构安 全性的方法和步骤,从而有助于我国建筑结构安全性的实现。关键词:建筑结构,安全性,实现途径,概念设计中图分类号:TU318文献标识码:A 0 引言 建筑结构是各类建筑物的一部分或全部,它是由结构用建材 制成的构件连接而成用来完成建筑物功能的体系,起到承受、传递自身及其建筑物使用过程中出现的各种作用的体系;若将构成这一体系的构件及地基看成是刚体,该体系和地基构成的新体系一般是几何不变体系。 结构设计的目的是希望通过最经济的途径来满足建筑物的功能要求,建造是将设计图变成真实的结构。通过对建筑结构设计及建造,以求达到保证建成的建筑结构的安全性,建筑结构才能完成自身的功能。研究和把握清楚结构安全性的内涵及实现的方法对结构的安全性而言非常重要。 1 建筑结构安全性的内涵 安全性这个词表述的是一个宏观概念,不同于力或位移可以直接成为设计参数,不能直接在设计中应用。结构性能往往可以通过结构受力极限状态或邻近破坏程度来体现,而结构的受力极限状态或破坏程度又可以由结构的反应参数来表示(如内力、应 力、位移、能量及其他一些可以用来表示破坏指标)[1] 。确定结构的安全性能标准,并进一步找到相应的结构反应参数或设计方法,才能确保设计结构的安全性。文献[2]规定结构安全性标准是“在其设计使用年限内都具有———结构在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用而不发生破坏;在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必要的整体稳定性;在正常维护下具有足够的耐久性”。文献[3]表述的结构安全性标准是“结构安全性是结构在各种作用下防止破坏、倒塌的能力。安全性是结构设计最主要的追求目标,其中应至少包括结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性和结构在环境作用下与耐久性相联系的安全性”。 以上两文献从不同的角度阐释了结构安全性的内涵,文献[2]将外作用分为一般情况和偶然情况,文献[3]分构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性、与耐久性相联系的安全性三个层次确定了结构安全性的标准。 建筑结构是按一定的使用要求设计并按一定建造要求建造的,要求在其设计使用年限内都具有安全的性能,即在一般情况下,结构能承受可能出现的各种作用而不发生破坏,在正常维护下具有足够的耐久性;在偶然情况下,按偶然作用的情况及结构重要性的不同可以区别对待,比如现阶段对待地震作用的“小震不坏、中震可修、大震不倒”为其安全性能要求,或采用基于性能的抗震设计,提出相应的抗震性能水平[4]。 2 建筑结构安全性的实现2.1 结构设计中安全性的实现 1)做好建筑结构的概念设计[5]。 结构的概念设计是根据各种安全灾害和工程经验等形成的基图3所示。 仔细对比六条滞回曲线,可以发现对同一种螺栓直径,随着角钢厚度的增加,滞回曲线的面积相应增大;对于不同的螺栓直径,随着螺栓直径的增大,滞回曲线的面积也相应增大。 3 结语 对于同一连接形式的门式钢框架,螺栓直径的增大及角钢的厚度增加都将增强其抗震性能。建议对抗震要求较高的门式钢框架,在规范允许范围内适当采用较大直径的螺栓或采用较厚的角钢。从经济方面考虑,应优先选择前者。 参考文献: [1] Pr EN 19932121,Design of steel structures 2Part 121:G eneral rules and rules for buildings[S].European Committee for Stan 2dardisation (CEN ),2003. [2] PrEN 19932128,Design of steel structures 2Part 128:Design of joints [S].European Committee for Standardisation (CEN ),2003.[3] G B 50017,钢结构设计规范[S].[4] 陈惠发.钢框架稳定设计[M ].周绥平,译.上海:世界图书 出版公司,1999:2642381. On influence of scre w ’s diameter and thickness of angle steel on connecting performance of steel frame ZHANG Shi 2jie Abstract :Based on the finite element analysis of semi 2rigid connection of door steel frame with different screw ’s diameters and thicknesses of angle steel by using ANSYS software ,the paper indicates the frame ’s anti 2seismic performance can be improved gradually by adding the thick 2ness of the angle steel and the screw ’s diameter ,as well as the larger curved area of the door steel frame.K ey w ords :door steel frame ,semi 2rigid connection ,finite element analysis ,anti 2seismic performance ? 98? 第36卷第1期2010年1月 山西建 筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.36No.1Jan. 2010

建筑结构概念设计及案例

建筑结构概念设计及案例 书名:建筑结构概念设计及案例 出版社:清华大学出版社 作者:罗福午 出版日期:2003-12-01 简介: 本书提出建筑结构概念设计的概念、原则和思路,并介绍相关案例。“概念”部分说明结构概念设计的地位和作用、基本思路、基本做法以及设计中常用到的结构概念。“案例”部分则介绍了国内外的著名案例。 目录: 前言 第1章建筑结构概念设计概述 1.1 建筑结构的作用 1.2 结构概念设计的概念 1.3 概念设计在建设过程中的地位 1.4 建筑结构的基本构件类型 1.4.1 基本构件的类型 1.4.2 各种构件之间的区别与联系 1.5 建筑结构的几个基本概念 1.5.1 荷载和作用 1.5.2 结构失效和材料,结构受力和荷载

1.5.3 结构的可靠度和设计方法 1.5.4 结构的三个基本分体系 1.5.5 关于地基的基本概念 1.5.6 梁、板设计中的几个基本概念 1.5.7 梁、拱和索 1.5.8 梁柱框架 1.5.9 平面桁架(含空腹桁架)和空间架1.5.10 从对比中认识壳体结构 1.5.11 折板结构和幕结构 1.5.12 帐篷、索和充气结构 1.5.13 结构受力、变形的相对性 1.5.14 结构构件的弯曲变形示意图 1.5.15 预应力和预应力结构 1.5.16 结构抗震设计的基本概念 1.5.17 从总体概念上考虑结构设计 1.5.18 对标准、规范、规程应有的知识1.6 结构概念设计的原则 第2章托罗哈结构概念设计作品案例2.1 关于E.托罗哈的评价 2.2 运动场旁有轨电车站 2.3 圆形手术教室 2.4 阿尔捷希拉集贸市场

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

浅谈结构设计的新思路—概念设计

浅谈结构设计的新思路—概念设计 发表时间:2019-05-31T11:06:21.877Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:蔡杰彬 [导读] 前期的方案选择、中期的结构计算及后期的施工图绘制。结构的概念设计是结构分析和设计的第一步,结构设计三个阶段离不开科学的概念作指导。 摘要:概念设计是利用设计概念以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法。概念设计是完整而全面的设计过程,通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。建筑结构设计中的概念设计是新兴的设计理念,逐渐被建筑结构工程师运用到现代建筑设计中。这种理念的逐渐成熟,促进我国建筑行业的进步,对结构设计的改进具有重要意义。 关键词:建筑工程;结构设计;概念设计 一、概念设计的必要性 1.概念设计是结构设计的基础与灵魂 结构的概念设计在结构设计中占有重要的地位,结构设计的流程一般分为3个阶段:前期的方案选择、中期的结构计算及后期的施工图绘制。结构的概念设计是结构分析和设计的第一步,结构设计三个阶段离不开科学的概念作指导。 (1)方案设计阶段 一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案,即选择一个切实可靠的结构形式和结构体系。在此阶段,设计者除了对建筑物的功能要求、地理环境、资金配备、材料供应、施工条件与水平等进行综合的分析,并与建筑、水电、设备等专业进行充分比较外,还要考虑结构内部的协同工作、结构抗震的构造设计、结构整体性能控制等问题,而后完成结构选型,确定结构方案,必要时还要对多个方案进行比较,择优选用。因此方案设计过程是不能借助于计算机或理论计算来实现的,它需要结构工程师综合应用其掌握的结构概念,在深入了解各类结构性能的基础上,有针对性地选择效果最好、造价最低的结构方案。 (2)结构计算阶段 结构计算是在计算简图的基础上进行的,即要对作用在结构构件上的荷载和构件的约束进行一定的简化,简化后的结构内力变形必须与原结构尽可能一致。目前由于建筑物的功能复杂多样,结构计算一般是通过计算机来完成的,因此结构工程师必须把实际工程的结构形式转换成计算机能够识别的计算模型,并且要保证模型受力和变形的精确性,在此基础上结构工程师还应根据实际结构的工作状态,在全面了解程序软件的适用范围与技术条件后正确选择和使用结构设计软件,同时再用概念设计对电算结果进行科学分析,作正确合理的判断。 (3)施工图绘制阶段 结构工程师通过计算机完成结构设计计算并对结果确认无误后,接着就是把计算结果用施工图的方式表现出来。此时,结构工程师还有一项比较艰巨的任务需要完成,即调图工作。他们要检查施工是否正确反映设计意图,是否满足结构整体稳定和各构件间协同工作的要求、结构抗震设计的要求、结构的材料利用率和经济适用的要求等。很多刚毕业的大学生面对施工图纸无法断定其适用性和正确否,主要原因就是他们缺乏经验与实践过程中结构概念的养成。 2.概念设计思想的运用。弥补结构设计理论和计算理论的缺陷,拓宽结构设计思路 我国现行的结构设计理论与计算理论采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,与过去经历过的经验估算法、容许应力法及破损阶段法相比,它更科学、更合理,但也存在一些缺陷或不可计算性,即它对具体空间结构体系整体研究存在一定的局限性,只能视作近似概率法。如,对混凝土楼板结构设计,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结构的实际受力状态差之甚远。为了弥补这一缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,必须用优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。 3.概念设计思想的运用,有利于培养结构工程师的创造力 随着计算机结构分析软件的广泛应用和普及,它使人们摆脱了过去必须进行的大量的手工计算,使人们的工作效率得到大幅度的提高。与此同时,结构设计人员对结构计算软件的依赖性也越来越大,有时甚至过分地相信计算软件,并拘泥于规范、手册、图集等书本和遵从计算结果设计,致使设计思维过于理论化,注重理论忽略结构构造,从而忽略了结构概念设计的重要性。并且,由于各种因素,目前的结构计算软件总是存在着一定的局限性、适用性和近似性。如,结构的模型化误差;非结构构件对结构刚度的影响;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;结构的实际阻尼比;回填土对地下室约束相对刚度比;地基基础和上部结构的相互作用等。有些影响因素目前还无法给准确的模型描述,也只能给出简化的表达或简单的处理,受人为影响较大,因此设计人员不能据此来定分析软件的正确性,更不能对异常构件、部位置之不理或偏信于计算机的结果,而足应该从整体上来把握和控制结构体系的各项性能,对内力异常的构件或部位,应从明确的结构概念出发来分析和处理,从而确保结构的安全性。 二、建筑结构设计中概念设计、结构措施具体应用的体现 1.在建筑结构设计中抗震设计时的应用 设计前首先要考虑建筑的场地,在进行抗震设计时,一般设计师会先确定混凝土的等级、初始尺寸,然后进行结构实际刚度的计算,然后依据刚度的计算结构得出地震力的大小,从而掌握需要配筋的数目。结构刚度的大小、地震力的大小、需要配筋的数目三者是正相关的。所以如果我们计算的刚度大,对地震力大小的推断就大,配筋数目也多。反之,建筑使用的实际配筋越多,结构刚度就大,地震力也大,所以这就会加剧地震的力度,抗震也就达不到理想的效果。概念设计的应用能够给设计师带来灵感,开拓设计的思路,从而不再局限于传统的设计,产生了应用降低作用效果的新思路,如采用隔震消能的概念设计方法,在建筑物的主体和各基础之间设置隔震层、在建筑物的顶端放置反摆,都可以大幅度降低地震的效果,也就达到了理想的抗震设计效果。 2.在建筑结构设计中计算机分析时的应用 经济全球化、信息全球化使得互联网技术应用到了各行各业中。建筑行业也不例外,正在广泛的应用互联网技术。互联网技术在一定程度上的确减轻了设计人员的负担。但其实应用计算机是有很多的不足的。设计师在采用计算机软件进行结构设计时产生了依赖性,忽视

浅议建筑结构设计中的概念设计

浅议建筑结构设计中的概念设计 发表时间:2013-08-26T08:49:30.483Z 来源:《中国商界》2013年7期供稿作者:李繁武斌[导读] 总之,概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想,这就让我们来共同学习、发展它吧,为结构设计的发展作出应有的贡献。 李繁/沈阳远大铝业工程有限公司;美洲公司设计部武斌/辽宁省交通高等专科学校建筑工程系【摘要】目的为了使概念设计在建筑结构设计中广泛的引起重视.方法对建筑结构设计的相关重点内容进行阐述以达到说明概念设计的重要性.结论建筑结构设计中的概念设计有着重要的作用. 【关键词】建筑结构设计;概念设计 一、前言 在不断的结构设计研究与实践中,人们积累了大量有益的经验,并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。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地应用,每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉,觉得结构设计很简单,只需遵循规范、手册、图集,等待建筑师给出一个空间形成的方案(非结构的),使用计算机,然后设法去完成它,自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间,而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。 二、概念设计的重要性 我国结构计算理论经历了经验估算,容许应力法,破损阶段计算,极限状态计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。概率极限状态设计法更科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一定程度的近似,只能视作近似概率法。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。事实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,把概念设计应用到实际工作中去。 所谓的概念设计一般指不经数值计算,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。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,易于手算。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。比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况,概念设计的思想不妨是个好方法。 运用概念设计的思想,也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R,以至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。但是大家知道,结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。其实,为什么不考虑降低作用效应S呢?目前在抗震设计中,隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑(类似于阻尼器的装置);有的在建筑物顶部装一个“反摆”,地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反,从对建筑物的振动加大阻尼作用,降低加速度,减少建筑物的位移,来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%,并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本,研究成果已经广泛应用于实际工程中,取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制,在工程界还未被广泛地应用。同时,在目前建筑结构抗震鉴定及加固中,概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中,天津市加固的2万间民房无一倒塌,但天津第二毛纺厂三层的框架厂房,却因偏重于传统构部件的加固,忽视结构总体抗震性能的判断,造成不合理的加固使抗震薄弱层转移,仍然倒塌。 概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中,往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中,单项计算练习居多,综合练习偏少,并着重体现在考题中,使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育,比如,毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽,手算过程训练程度的削弱,造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。 三、结论 著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法,以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合,设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版,为我们更好的加深概念设计的理解,提供有益的帮助。总之,概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想,这就让我们来共同学习、发展它吧,为结构设计的发展作出应有的贡献。

建筑结构概念设计浅议

结构概念设计浅议 ——碎冰 概念设计是结构设计的灵魂。 它要求设计人对结构有充分的体认,拥有对结构的直觉力,还要有灵感和创造力。 所有的分析软件以及其他外在的东西都只能辅助你去实现你的 想法,这个基本的想法和构思和我们讨论的概念设计是一个东西。 他是源头是出发点,他决定一个结构设计是卓越、优秀还是普通、低劣。 和你是否采用最高端分析工具没有关系因为我们完全有可能采用最高端的分析工具设计出最拙劣的结构作品,比如央视大楼。我们所有的分析都是去验证一个东西,而不可能去创造一个东西,这个东西就是你最初通过概念设计的方式在脑海里组装起来的结构构型。这个最初构型就是概念设计最重要的成果,它决定了以后设计进程中的整个设计路径。很简单,你不管用多么高端的分析手段都分析不出一个构型,而你只能去验证一个构型是否合理,是否可能。认识到这点很重要。精细的分析最多使我们的结构更精致,但对结构体的优劣却不可能有太多的帮助。

概念设计是基于对力的充分理解后的创造力释放。结构人的创造力也只有在此点才能得到最为充分的表达和实现。结构魅力也是基于此点才得以绽放! 一个有建树的结构人,必是一个概念设计的高手,道理就在这里。 这就是过去的一些结构大师让我们吃惊的地方,那时还没有电脑,也没有有限元,但是一些令人惊艳的结构体就这样的诞生了(比如托罗哈的一些作品)。为什么会这样呢? 开始我也是迷惑的,后来我明白了,是他们对结构、对力拥有深刻的理解和超强的直觉力,当在进行一个项目的实施之前,在他们的脑海里已经有了清晰的结构构型,他们很确信这些构型是成立的,是能够实现的,然后就把他们从脑海里搬到了现实世界,于是经典就这样诞生了。 凡事一种技艺达到了一定的高度,都是据灵魂很近的产物。一个好的建筑你会觉得有一种亲切感和美善的感觉,好的结构设计也一样。

机械优化设计讲义

《机械优化设计》讲义 刘长毅 第一讲 第一课时:机械优化设计概论 课程的研究对象:根据最优化原理和方法,利用计算机为计算工具,寻求最优设计参数的一种现代设计方法。 目标:本课程目标体系可以分为三大块:理论基础、算法的分析、理解和掌握,算法的设计、实现(编程)能力的培养。将主要是对算法的学习为主,并兼顾培养一定的解决实际问题能力、上机编程调试能力。 首先,几个概念:优化(或最优化原理、方法)、优化设计、机械(工程)优化设计。 现代的优化方法,研究某些数学上定义的问题的,利用计算机为计算工具的最优解。 优化理论本身是一种应用性很强的学科,而工程优化设计(特别是机械优化设计)由于采用计算机作为工具解决工程中的优化问题,可以归入计算机辅助设计(CAD)的研究范畴。 再,优化方法的发展:源头是数学的极值问题,但不是简单的极值问题,计算机算法和运算的引入是关键。 从理论与实践的关系方面,符合实践-理论-实践的过程。优化原理和方法的理论基础归根结底还是来源于实际生产生活当中,特别是工程、管理领域对最优方案的寻找,一旦发展为一种相对独立系统、成熟的理论基础,反过来可以指导工程、管理领域最优方案的寻找(理论本身也在实践应用中不断进步、完善)。 解决优化设计问题的一般步骤: 相关知识:数学方面:微积分、线性代数;计算机方面:编程语言、计算方法;专业领域方面:机械原理、力学等知识 内容:数学基础、一维到多维、无约束到有约束 1.1数学模型

三个基本概念:设计变量、目标函数、约束条件 设计变量: 相对于设计常量(如材料的机械性能) 在设计域中变量是否连续:连续变量、离散变量(齿轮的齿数,)。 设计问题的维数,表征了设计的自由度。每个设计问题的方案(设计点)为设计空间中的一个对应的点。 设计空间:二维(设计平面)、三维(设计空间)、更高维(超设计空间)。 目标函数: 设计变量的函数。 单目标、多目标函数。 等值面的概念:设计目标为常量时形成的曲面(等值线、等值面、超等值面)。几何意义:等值线(等值线的公共中心既是无约束极小点)、等值面。 约束条件: 等式约束(约数个数小于设计问题的维数) 不等式约束 满足约束条件的设计点的集合构成可行域D :可行点、非可行点、边界设计点 几何意义(二维):对于设计空间不满足不等式约束的部分,用阴影表示。 数学模型的一般形式: 寻找一个满足约束条件的设计点,使得目标函数值最小。 标准形式:n p v X h m u X g t s R X X f v u n <===≥∈,,2,1,0)(,,2,1,0)(..),(min 1.2 优化问题的几何描述 第二章 数学基础和数值迭代法 2.1 函数的方向导数和梯度 一、 函数的方向导数 ∑=??=??++??+??=??N i i i N n x X f x X f x X f x X f S X f 10 02201100cos )(cos ) (cos )(cos )()(θθθθ 二、函数的梯度

浅议建筑结构设计中的概念设计_

浅议建筑结构设计中的概念设计 阐述了概念设计的概念及其重要性,并针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,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。 标签建筑结构;概念设计;应用 在建筑结构设计中,概念设计与结构构造措施至关重要,它在一定程度上反映了一个结构工程师的设计水平。概念设计的内容十分丰富,应用面也非常广泛,几乎蕴含了所有的结构设计过程。我们通常谈到的安全度的概念、力学的概念、材料的概念、荷载的概念、地震的概念、使用的概念等都属于结构的概念。概念设计就是融合这些概念,贯穿到结构选型、方案设计、结构布置、计算简图抽象、计算结果处理、施工图绘制等设计的整个过程,对理论无法明确的部位,还要有定性的认识后才能反映到设计成果中。当前科学技术迅速发展。 计算机结构程序的全面应用给结构设计师带来了极大方便,大大减轻了他们的劳动强度,提高了设计的效率和质量。但同时也容易让人产生错误认识,认为结构设计很简单,只需遵循规范、手册、图集,等待建筑师给出一个空间形成的方案(非结构的),然后就可使用计算机完成结构设计了。因此,一些结构设计师不重视结构的基本理论和基本概念的正确使用,不能有效地运用他们的知识、精力和时间去考虑结构的整体设计、协同工作等一系列概念设计问题。而是一味地依赖计算机,久而久之许多设计人员缺乏结构设计的概念,对软件技术条件认识不清、对计算机的计算结果无法判断,对规范与软件之间的差异不甚了解,对如何加强结构的整体性、合理性、经济性没有概念,甚至一些设计人员因为过多地相信计算机分析结果而导致结构计算模型与实际建筑物存在较大差别,引起结构施工图中出现了大量的概念性错误和计算错误,且有些错误可能会导致严重的后果。为保证建筑结构的安全、适用、经济、可靠,对设计人员强调结构概念设计的重要性是非常必要的。 1 关于概念设计 所谓的概念设计就是运用清晰的结构概念,不经数值计算,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、实验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,对结构及计算结果进行正确的分析,并考虑结构实际受力状况与计算假设间的差异,对结构和构造进行设计,使建筑物受力更合理、安全、协调。概念设计主要从两个方面对结构设计进行宏观控制:一是在方案设计满足建筑要求的前提下,从宏观的角度考虑结构整体性及主要分体的相互协调关系,确定总体设计方案;二是在理论设计过程中综合考虑工程条件、计算理论、材料性能等各种因素对计算结果的影响,判断理论设计的准确性,并对一些工程中难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题,根据实际经验采用一些结构构造措施进行处理。换句话说,概念设计是运用人的判断和思维能力,从宏观上解决结构设计的基本问题。概念设计是一种思路,是一种定性的设计,它不以

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