建筑概论论文【通用8篇】

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建筑概论论文 篇1

[关键词]建筑结构 弹性理论 承载能力极限 失效概率

中图分类号:TU313.1 文献标识码:TU 文章编号:1009914X(2013)34033701

一、建筑结构的主要分类及其应用情况概述

一般来说,按所用材料的不同,可以把建筑结构分为以下几种主要类别。一是混凝土结构(以混凝土为主要材料的结构)包括:钢筋混凝土结构―配置受力的普通钢筋,钢筋网或钢骨架;预应力混凝土结构 ―配置预应力钢筋的混凝土结构;素混凝土结构 ―没有配置受力的钢筋的混凝土结构。二是钢结构,以钢材(钢板、型钢)为主制作的结构。三是砌体结构,由块材通过砂浆砌筑而成的结构。四是木结构,指全部或大部分用木材制作的结构。五是混合结构,由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋此外还有钢―混凝土组合结构、钢管混凝土等。

就各种建筑结构的应用而言,混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。1824年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥。1849年法国人朗波(L.Lambot)制造了第一只钢筋混凝土小船。1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。与砖石结构、钢木结构相比,混凝土结构的历史并不长,但发展非常迅速,是目前土木工程结构中应用最为广泛结构,而且高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断发展。砌体结构的发展历史更为悠久,考古资料表明,我国在新石器时代末期(约6000-4500年前),已有地面木架建筑和木骨泥墙建筑。就我国而言,解放之后,无论在桥梁、房屋,且在新结构、新技术方面也有了很大的发展,并建立了具有我国特色的结构设计计算理论。钢结构主要应用于重型结构及大跨度建筑结构;多层、高层及超高层建筑结构;轻钢结构;塔桅等高耸结构;钢-混凝土组合结构。

我国是最早应用钢结构的国家,但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比,已有相当大的差距。目前钢结构的发展趋势主要体现在以下几个方面,发展低合金高强度钢材和型钢品种,结构和构件设计计算方法的深入研究,结构形式的革新,结构优化设计。

二、建筑结构设计的基本理论及其方法

无论如何,建筑物结构设计必须要满足一些基本的要求,否则,看起来多么美丽的结构,也是镜花水月,空中楼阁。一是安全性,结构在正常施工和使用时应能承受可能出现的各种荷载及外部作用,以及在偶然事件发生时及发生后能保持必需的整体稳定性。二是适用性,结构在正常使用时有良好的工作性能。三是耐久性,结构在正常维护下,材料性能虽随时间变化,但仍能满足预定功能要求。随着人们对建筑物结构设计的要求变化以及相关的理论及技术的变革,建筑物结构设计的发展也经历了不同的发展时期。

20世纪50年代主要是以弹性理论为基础的容许应力设计方法,20世纪60年代则是破坏阶段设计法,20世纪70-80年代主要是采用多系数分析,单一安全系数表达的极限状态设计法。20世纪90年代至今主要是概率设计法,以近似概率为基础的极限状态设计法。即用概率统计方法对荷载、材料强度值及抗力进行统计分析。

承载能力极限状态设计表达式采用,ro S ≤R,式中R是结构构件的承载力设计值(结构抗力),R = R(fc,fs,k,…),式中 fc、fs-砼。钢筋强度设计值,ak-几何参数的标准值。ro 是结构构件的重要性系数,S是内力组合设计值(作用效应)。鉴于材料的承载能力对结构设计的重要影响,有必要考虑米塞斯屈服准则的影响。米塞斯屈服准则可以表述为:在一定的变形条件下,当受力物体内一点的等效应力 达到某一定值时,该点就开始进入塑性状态。在一定的变形条件下,当材料的单位体积形状改变的弹性位能(又称弹性形变能)达到某一常数时,材料就屈服。

当结构由可变荷载控制时,如排架、框架结构,会有不同的组合。不同结构或构件超过正常使用极限状态时所造成的财产和生命损失要小于超过承载力极限状态的后果,故其可靠度指标要低一些。在荷载效应及结构抗力计算中均采用标准值。结构或构件在持荷作用下,其裂缝和变形会随时间的推移而发展,因此讨论其荷载组合时应考虑短期效应和长期效应的组合。

还需要注意的是,由于实际结构中的不确定性,因此无论如何设计结构,都会有失效的可能性存在,只是可能性大小不同而已。为了科学定量的表示结构可靠性的大小,采用概率方法是比较合理的。失效概率越小,表示结构可靠性越大。因此,可以用失效概率来定量表示结构可靠性的大小。结构可靠性的概率度量称为结构可靠度。

在建筑结构设计之时,还需要把握个体空间和整体功能协调的问题。个体空间主要考虑如下问题,体量大小:具体功能活动所要求的平面大小与空间高度(三维);基本设施要求:对应特有的功能活动内容确立家具、陈设等基本设施;位置关系:自身地位以及与其他功能空间的联系;环境景观要求:对声、光、热及景观朝向的要求;空间属性:明确其是私密空间还是公共空间,是封闭空间还是开放空间。整体功能关系主要考虑,相互关系:是主次、并列、序列或混合关系。对策方式:表现为树枝、串联、放射、环绕或混合等组织形式。密切程度:是密切、一般、很少或没有。对策方式:体现为距离上的远近以及直接、间接或隔断等关联形式。

三、结语

事实上,我国现行结构设计规范也较多,如《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001,《建筑结构荷载规范》GB5009-2001,《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《砌体结构设计规范》GB50003-2001,《钢结构设计规范》GB50017-2003等等。设计人员必须遵照各种结构类型设计规范或规程进行设计。各种设计规范或规程是具有约束性和立法性的文件,其目的是使工程结构的设计在符合国家经济政策的条件下,保证设计质量和工程项目的安全可靠。结构如同建筑的骨骼,要承受各种力的作用,形成支撑体系,是建筑物赖以存在的物质基础。尤其应当考虑到不同因素之间的集合性、相关性、层次性、环境制约性、整体性、动态性。掌握建筑结构设计的系统性,任何一个建筑结构体系都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,建筑结构的整体工功能是各要素在孤立状态下所没有的新质。

参考文献

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建筑概论论文 篇2

德、英、美等国的学者包括一些马克思主义学者,对马克思的上层建筑理论同样缺乏深入研究。由于他们对马克思有关上层建筑的论述没有全面把握,因而不可避免地存在种种误解。本文仅对此作些剖析。

一、德国学者的上层建筑定义之缺陷

1998年,德国学者柯尔希纳、米夏利斯在《哲学概念词典》中对上层建筑是这样界说的:“上层建筑(nberbau):历史唯物主义有关国家、文化、社会意识、意识形态和政治的比喻性的集合名称,与基础(生产关系)相区别”。这个词条指出上层建筑是“比喻性”名称,但从中可以看出词条编写者没有悉心研究马克思使用上层建筑概念时所赋予的各种不同意义,以及这些不同意义之间曾发生过转变,因而导致他们对这一概念的内涵作出大杂烩式的说明且具有随意性。词条把马克思并没有用上层建筑概念喻指过的文化、意识形态也列举其中,又根本忽略马克思曾用上层建筑概念喻指过信用与虚拟资本这类内容,因而它貌似全面但实际存在缺陷。

其实,马克思使用上层建筑这个比喻性概念时灵活多变、赋予它复杂多样的含义。这些含义主要有三种:思想、观念,政治结构、政治权力及政治行为,信用与虚拟资本等。上层建筑概念的含义还曾从喻指思想、观念到喻指政治结构和政治权力变迁,在《德意志意识形态》等著作中喻指思想、意识,在《(政治经济学批判)序言》、法文版《资本论》等著作中则赋予“法律的政治的”内涵而舍去了意识的内涵。柯尔希纳、米夏利斯的上层建筑定义中不仅未提及信用与虚拟资本方面的内容,也根本没有说明上层建筑概念的含义曾从喻指思想、观念到喻指政治结构和政治权力变迁,只是将国家、文化、社会意识、意识形态和政治等概念并列在一起,称它们是“比喻性的集合名称”。这显然失之笼统而缺乏精确。

只要具体分析上层建筑这个比喻性概念所喻指的思想、观念,政治结构、政治权力及政治行为,信用与虚拟资本等含义,就可以知道其缺陷何在。

例如,马克思在《德意志意识形态》、《路易·波拿巴的雾月十八日》等文献中用上层建筑概念喻指过思想、观念,他主要是借助这一概念去说明社会存在决定社会意识,揭示社会意识是超出社会存在之上的“上层建筑”。在《德意志意识形态》中,马克思恩格斯在论述市民社会这种随同资产阶级发展起来的“社会组织”及其作用时,从社会存在与社会意识的关系上,即在社会存在决定社会意识的意义上首次使用了“上层建筑”概念,所指的是一种“观念的上层建筑”或“思想上层建筑”。他们指出真正的市民社会“这种社会组织在一切时代都构成国家的基础以及任何其他的观念的上层建筑的基础”。他们在该书中还有“整个思想上层建筑”的提法。但马克思在《路易·波拿巴的雾月十八日》中再次使用上层建筑概念时赋予了更加复杂的含义。他在分析立宪共和国或议会制共和国的存在时期、共和党人与保皇党人之间的斗争时写道:“在不同的占有形式上,在社会生存条件上,耸立着由各种不同的、表现独特的情感、幻想、思想方式和人生观构成的整个上层建筑。”此外,在《剩余价值理论》中,马克思在思想家从理论上构造上层建筑的角度使用了上层建筑概念:“物质生产领域中的对立,使得由各个意识形态阶层构成的上层建筑成为必要……”在《法兰西内战》初稿中论及农民时,说在农民的“经济差异的基础上,作为上层建筑,形成了大量互不相同的社会政治观点”。

马克思更多的是在社会政治结构、国家政权或政治行为的意义上使用上层建筑概念。这里引述一些典型的论述作为例证。例如,马克思和恩格斯在《共产党宣言》中写道:“无产阶级,现今社会的最下层,如果不炸毁构成官方社会的整个上层,就不能抬起头来,挺起胸来。”这里的“全部上层建筑”主要是指资产阶级的国家政权。马克思在《马志尼和拿破仑》一文中则是在“国家的政治形式”意义上使用上层建筑概念的。在《关于俄国废除农奴制的问题》一文中,马克思又有“国家全部上层建筑”的用法。他写道:“的确,要解放被压迫阶级而不损害靠压迫它过活的阶级,而不同时摧毁建立在这种阴暗社会基础上的国家全部上层建筑,是不可能的。”在《中国记事》一文中,马克思也是用政治上层建筑概念喻指国家政权。针对中国发生的太平天国革命,马克思这样评论道:“在东方各国,我们经常看到社会基础不动而夺取到政治上层建筑的人物和种族不断更迭的情形”。在《政治经济学批判》手稿中,马克思在论述剩余劳动的性质时,也几次使用了上层建筑概念,说的是资本主义“社会的整个上层建筑”,即国家从事非直接生产活动的部门。他写道:工人用剩余劳动时间创造的“剩余产品是除劳动阶级外的一切阶级存在的物质基础,是社会整个上层建筑存在的物质基础”。马克思在《法兰西内战》二稿中使用上层建筑一词时,也赋予了政治结构的意义,并有“中央集权的国家政权这一上层建筑”的提法。在正式公开发表的《法兰西内战》中,马克思在作为阶级统治机器的国家政权的意义上使用上层建筑概念时是这样表述的:“中央集权的国家政权连同其遍布各地的机关,即常备军、警察局、官厅、教会和法院——这些机关是按照系统的和等级的分工原则建立的——起源于专制君主制时代,当时它充当了新兴资产阶级社会反对封建制度的有力武器。……18世纪法国革命的大扫帚,把所有这些过去时代的残余都扫除干净,这样就从社会基地上清除了那些妨碍建立现代国家大厦这个上层建筑的最后障碍。”马克思在致尼·弗·丹尼尔逊的信中使用上层建筑概念时也是用于揭示社会的政治结构,尽管1995年版《马克思恩格斯选集》将tiberbau译为“上部结构”,但该概念用于揭示社

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会的政治结构的意义并不因此而改变。马克思是在谈及铁路发展的作用时写道:“铁路网在居主导地位的资本主义国家的出现,促使甚至迫使那些资本主义还局限在社会的少数点面上的国家在最短期间建立起它们的资本主义的上部结构”。

马克思用上层建筑概念喻指政治行为,是在《科布顿、布莱特和吉布森的失败》中议论英国时政,其意义具体指的是“内阁的擅权”。其行文是:“摧毁它的上层建筑,即内阁的擅权”。此外,马克思在《总委员会关于继承权的报告》中使用了“法律的上层建筑”提法,其意思就是指继承权:“我们应当同原因而不是同结果作斗争,同经济基础而不是同它的法律的上层建筑作斗争。假定生产资料从私有财产转变为公有财产,那时继承权(既然它具有某种社会意义)就会自行消亡,因为一个人死后留下的只能是他生前所有的东西”。

上层建筑概念用来喻指信用与虚拟资本、汇票等主要在马克思的政治经济学著作和文章中。例如,马克思在《贸易和财政状况》一文中,在信贷与虚拟资本如银行券、债券类的意义上使用了上层建筑概念。他主要是引述伦敦的政府机关刊物《经济学家》的文字:“在这种资本的狭小基础上利用信贷建立起来的巨大上层建筑,不能不使人担忧。”马克思在摘录经济学家配第的《赋税论》时,其笔录中的上层建筑概念之意义与货币流通量有关。马克思摘引的配第的原话是:“我断定,这一点是平衡和衡量各个价值的基础;但是在它的上层建筑和实际应用中,我承认情况是多种多样的和错综复杂的。”在《政治经济学批判》手稿的第3篇中,马克思在研究“商人资本的周转。商业利润和一般利润率”时,也使用了上层建筑概念:“一般说来,商人和银行家自己的资本只是据以建立起巨大的上层建筑物的基础……”马克思在《资本论》第3卷第5篇第25章“信用和虚拟资本”中,引用上层建筑概念具体指汇票。他引述的是威·里瑟姆在《关于通货问题的通信》中的话:“汇票这个巨大的上层建筑,是建立在由银行券和金的总额形成的基础之上的……”在《资本论》第3卷第5篇第27章“信用在资本主义生产中的作用”中,马克思则是在信用的意义上使用上层建筑概念:“一个人实际拥有的或公众认为他拥有的资本本身,只是成为信用这个上层建筑的基础”。马克思在《论蒲鲁东》一文中,论及蒲鲁东主张建立无息信贷的银行并误解商品对货币的关系时,也是在信贷制度的意义上使用上层建筑概念。他说:“蒲鲁东发明‘无本文由收集整理息信贷’和以这种信贷为基础的‘人民银行’(banque du peuple),是他在经济学上的最后的‘业绩’。……他的观点的理论基础产生于对资产阶级‘政治经济学’的基本要素即商品对货币的关系的误解,而实际的上层建筑不过是更老得多和制定得更好得多的方案的翻版而已。”

由上可见,马克思上层建筑概念主要包含三种喻义:思想、观念,政治结构、政治权力及政治行为,信用与虚拟资本等。马克思在使用上层建筑概念时,对其所赋予的含义发生过转移变迁,即从喻指思想、观念到喻指政治结构和政治权力的变化,显然,说上层建筑是历史唯物主义有关国家、文化、社会意识、意识形态和政治的比喻性的集合名称是不周全的,它在使用过程中也不只是与基础(生产关系)相区别。

二、德、英、美等国学者对马克思上层建筑概念的种种误解

柯尔希纳等人在《哲学概念词典》中对上层建筑的界说不周全表明德国学者对马克思有关上层建筑的文献缺乏系统全面的阅读,因而对上层建筑概念的理论造成误解。

对马克思上层建筑概念存在误解甚至连德国著名学者哈贝马斯也不能免。在20世纪30年代,德国法兰克福学派中的一些马克思主义学者就对经济基础和上层建筑理论展开过讨论。但是该学派的学者并未深入研究和全面把握马克思的经济基础和上层建筑学说,也未能用系统的观点和发展的眼光来看问题,只是片面地抓住马克思的某些论述做文章,他们在用社会实践的新发展来观照马克思的学说时走人了否定这一学说的境地。例如,尤尔根·哈贝马斯即用西方工业社会出现的国家资本主义现象来否定经济基础和上层建筑的界限。在《作为“意识形态”的技术与科学》(1968年)一书中,哈贝马斯这样指出:“自19世纪的后二十五年以来,在先进的资本主义国家中出现了两种引人注目的发展趋势:第一,国家干预活动增加了;国家的这种干预活动必须保障[资本主义]制度的稳定性。第二,[科学]研究和技术之间的相互依赖关系日益密切;这种相互依赖关系使得科学成了第一位的生产力。这两种趋势破坏了制度框架和目的理性活动的子系统的原有格局;而自由发展的资本主义曾经以这种格局显示过自身的优点。于是,运用马克思根据自由资本主义社会正确提出的政治经济学的重要条件消失了。正像我所认为的那样,马尔库塞的基本论点——技术和科学今天也具有统治的合法性功能——为分析改变了的格局提供了钥匙。”“马克思在理论上揭露的公平交换的基本意识形态(diebasisideologie)实际上瓦解了。——社会的制度框架重新政治化了,它今天不再直接同生产关系,即同那种保障资本主义经济交往的私法制度相一致,以及同保障资产阶级国家制度的一般措施相适应。于是,经济体制同政治体制的关系发生了变化;政治不再仅仅是一种上层建筑现象。如果社会不再是‘独立的’——这曾经是资本主义生产方式中真正新的东西——作为先于国家和给国家作基础的领域,用自我调节的方法维持自身的存在,那么,社会和国家也就不再处于马克思的理论所规定的基础和上层建筑的关系之中。”哈贝马斯在这里认为,在国家干预经济的资本主义时代,马克思的经济基础和上层建筑理论就再不适用于社会和国家的分析。他由此而出发提出了重构历史唯物主义的任务。

对上层建筑概念误解的情况在英国学者那里也同样存在。英国学者认为马克思的“基础一上层建筑这种两分法事实上是一种错误的模式”,并认为还存在“反映论的发展与基础一上层建筑的比喻缠结在一起”的问题。英国学界自20世纪30-80年代,就经济基础、上层建筑与意识形态的关系,上层建筑能否与经济基础区分开来这类问题一直在进行争论,也提出了重构历史唯物主义的问题。乔治·莱尔因(jorge larrain)在1983年出版的《马克思主义与意识形态》一书中,用专门章节讨论了意识形态与上层建筑的关系,并具体侧重“讨论意识形态与基础一上层建筑比喻”。莱尔因认为,“基础与上层建筑的传统的三维表现必须在意识的生产中得到检测。虽然1859年《(政治经济学批判>序言》似乎限定在法律的政治的层面使用上层建筑概念,其他文本如《德意志意识形态》和《路易·波拿巴的雾月十八日》的上层建筑概念则包括政治和意识两者。基础与上层建筑的三维表现想要表达的理念是社会意识形式不是自主的,它们不是来自于自身,其基础是在社会生产关系之中。”然而“不难看到,三 转贴于

维性比喻的一些喻含意义有可能导致混乱,也确实引起与它想要说明的意义正好相抵捂。”在1986年出版的《重构历史唯物主义》一书中,莱尔因对一些否定马克思“基础一上层建筑两分法”的学者们的观点进行了较全面的分析。他声称:对于“反映论的发展与基础一上层建筑的比喻缠结在一起”的问题,他已在自己的著作《马克思主义与意识形态》中作过论述,现在有必要探讨一下“批评家们的观点”。莱尔因写道:“也许,对基础一上层建筑比喻的最常见的批评是,人们无法准确地把经济结构与法律的和意识形态的上层建筑区分开来。这种批评的目的是要说明,如果不能把经济基础和上层建筑区分开来,那就不能认为经济基础决定上层建筑。普兰茨认为,‘每一种社会活动都包含意识在内,因此,把社会存在与社会意识相对照容易使人产生误解,因为这种对照意味着二者有明显的差异,(普兰茨,1971年,第42页)。海伯罗尔也认为,意识要素充满整个社会有机体,人们很难‘划定物质领域的界限’(海伯罗尔,1981年,第48页)。--莱夫坚持认为,法律的和政治的上层建筑无法与经济结构相分离,总的说来,‘基础——层建筑这种两分法事实上是一种错误的模式’(莱夫:《马克思主义的批判》,1961年,第172、174页);在费尔恩和阿克顿那里,可以看到同样的观点(费尔恩:《马克思的历史概念》,1939年,第101页;阿克顿:《时代的幻想》,1955年,第164—165、167页)”。从莱尔因所作的分析中可以看出,他提到的这些马克思主义学者基本上都否定马克思的上层建筑理论,只不过否定的角度各有不同:有的学者是因为把上层建筑理解为社会意识,把经济基础理解为社会存在而得出不同的看法;有的学者则认为上层建筑与经济结构本身无法分离。不过,莱尔因接着指出英国学者科亨从两个方面反击了这些指责:“第一,他说明对基础和上层建筑作出区分是可能的,因为无需借助法律概念就可对经济结构作出规定;第二,把社会存在和社会意识区分开来也是可能的,因为在社会存在的定义中,不包括思想要素的运用”。但莱尔因认为科亨“把意识从上层建筑中排除出去,确实消除了基础——上层建筑结构中的某些问题,但它并没有解决怎样认识意识的决定作用这一问题”。科亨的努力不是完全没有成功,“但收效甚微”。莱尔因之所以得出这样的看法,是因为他也没有系统研究马克思的上层建筑理论,因而陷入所谓“反映论的发展与基础上层建筑的比喻缠结在一起”的问题中难以自拔。

美国有些学者对上层建筑理论亦存在误解,一些对马克思的“世界观结构”理论持批判态度的美国学者更是否定马克思的经济结构和上层建筑理论。例如,约翰·麦克莫策(john mcmurtry)认为马克思的“生产关系”概念大有问题,即它意含着技术型关系、所有权关系和市场关系。由于马克思在《(政治本文由收集整理经济学批判>序言》中认为所有权关系这种“财产关系”只是生产关系的“法律用语”,那“‘实质的’生产关系和法律的上层建筑之间的区别就会扫落在地”。如果说其中几种关系同时存在的话,这就模糊不清了,那马克思不是存心困惑我们就是存心欺骗我们。麦克莫策认为,“马克思理论中的最关键的范畴——生产关系——是一密码。当去解码时,马克思弃我们于‘混乱的地狱’。”从对生产关系的这种理解出发,麦克莫策进而指出:何谓“法律的政治上层建筑”也不清楚。一方面,这种上层建筑交叠于如在上面所说的那种生产关系的方式里,“即是说,被上层建筑规定的财产关系难以与生产关系构成的经济基础区别。另一方面,制度的上层建筑深深契人生产力的实施之中——所有工序都受制于一些非技术类的规则和法律——这就不能认为这两者是可分开的。因法律一政治的上层建筑以某种方式与生产力和生产关系牵涉,这样马克思视它为一种明显的社会的因素就好像是在概念上变的戏法。”麦克莫策这里其实已经接触到问题的实质,可是由于他持反对马克思的立场,最后问题不仅没有得到说明,反而从他手中溜走了。

美国当代著名的马克思主义学者弗·杰姆逊也是因为误解上层建筑理论而认为马克思对基础和上层建筑经典式的区分随着社会的发展而变得不能令人满意。他在《后现代主义与文化理论》一书中这样指出:“意识形态理论是马克思对异化的认识中一个不可缺少的组成部分,同时也是马克思主义对意识分析和文化分析最有独创性的贡献之一。这一理论属于十九世纪所特有的对意识的复杂性的研究成果,这一理论也许首先可以看成是弗洛伊德尔后所称的思想界的‘哥白尼式革命’的一个阶段。”但是,在社会自身发生改变的今天,“马克思经典式的对经济基础和上层建筑的区分越来越不令人满意,这种区分似乎可以将基础和上层建筑绝然分开”。

这些西方国家的学者根据社会的发展和社会经济、政治变化过程中出现的许多新的复杂情况,企图重构历史唯物主义,这本身具有积极意义。但他们根本否定马克思的作为政治的上层建筑概念则未免有失轻率。哈贝马斯等人认为在国家干预经济的资本主义时代,马克思的经济基础和上层建筑理论就再不适用于社会和国家的分析,因为政治不再仅仅是一种上层建筑现象,社会不再是“独立的”作为先于国家和给国家作基础的领域。这种观点形成的主要原因在于他没有从系统观出发深入研究马克思的经济基础和上层建筑理论,并且只看到上层建筑与经济基础混合生长的一面,没有看到上层建筑仍有独立发展的一面。无论社会政治结构怎样演化,也无论怎样因政治的经济功能日益突出而使政治形式多样化、网络化,但社会政治结构的核心地带仍然是可以确定的。上层建筑作为社会中一个重要子系统的地位永远不会从社会中消失或溶解于另一个子系统经济基础中。莱夫、普兰茨等人认为法律的和政治的上层建筑无法与经济结构相分离,因为每一种社会活动都包含“意识”在内等说法,其原因是未在政治结构意义上理解上层建筑,未仔细辨别马克思使用上层建筑概念时所赋含义的转移变化;或受苏联理论界人士解释的影响,例如把社会意识置于上层建筑的核心或将其作为一种并列的上层建筑形式的影响,于是产生了莱尔因所说的那种理解困难。同样,杰姆逊也是因为把马克思的意识形态理论完全等同为上层建筑理论,才会产生“马克思对基础和上层建筑的区分越来越不令人满意”的看法。麦克莫策认为,马克思在《<政治经济学批判>序言》中有关所有权关系这种“财产关系”只是生产关系的“法律用语”的提法,会导致“实质的”生产关系和法律的上层建筑之间的区别“扫落在地”。他看到了被上层建筑规定的财产关系难以与生产关系构成的经济基础区别,制度的上层建筑深深契入生产力的实施之中,却从此出发用上层建筑与经济基础内在相关联的一面来否定上层建筑与经济基础相区别的一面,可惜却得出了否定上层建筑理论的错误结论。

归结起来看,国外学者所谓难以划清上层建 转贴于

筑与经济基础之间界限问题的成因主要在于两个方面:(1)由于现代社会中政治的经济功能大大加强,作为国家政权的上层建筑与经济基础混合生长的情况突出,导致他们否定上层建筑的独立存在。(2)由于对“观念的上层建筑”关注较多,又受苏联理论界尤其是斯大林有关上层建筑“定义”的影响,把社会意识看作是上层建筑的核心,便产生了所谓“反映论的发展与基础上层建筑的比喻缠结在一起”的难题。其实,这个所谓的难题只需要运用马克思的社会结构理论和系统方法即可解决。然而,这些学者在没有弄清问题本身的前提下去否定马克思的上层建筑理论,并且企图重构历史唯物主义,这只能混淆问题而不可能解决重构的问题。

三、西方学者误解上层建筑概念的其他因素分析

百余年来,马克思的上层建筑概念中包含的思想观念和政治结构或国家政权意义被学界引述、研究和争论,因为它与马克思的唯物主义历史观息息相关,涉及人类社会的政治生活和精神生活两大领域。这不仅是西方国家学界争论的问题,也是苏联和中国学界尤其是中国学界长期以来争议不休的问题。这种情况,首先可从语言学寻找原因。考茨基在1927年出版的《唯物主义历史观》一书中指出:马克思在《(政治经济学批判)序言》中的说明“造成了一些奇奇怪怪的误解和解释”。“这种情况,一部分也许是由于马克思在这里使用比喻而引起的。比喻即使用得十分恰当,也永远是不完全的,会被按照字面去解释的人误解。”考茨基指出上层建筑这一比喻性概念会被按照字面去解释的人误解的看法十分正确。

确实如考茨基所说,上层建筑这一比喻性概念已造成历史性误解。这也许是语言文字的本性使然。马克思在表述上层建筑时使用了灵活多变的话语,但他使用的是传统人工语言之一的字符语言(又称书面文字语言)。这种语言虽然能够突破时空定位限制进行表意传情,但它毕竟不是数学语言(如爱因斯坦质能方程式:e=mc2)或数码语言(数字和代码语言,如计算机语言)那样内涵精确、极度抽象并呈中性化、能够完全突破时一空定位的约束。传统字符语言虽然每一独立的意符及引申外延一经约定俗成其所指意义就明确无误,有一些能够长期保持不变,但也有许多有关人类社会的意符却会随时而变。这就会造成读者对作者的误解,尤其当读者面对那些超时空的书面文字语言时,这种误解的可能性就会增加。故此,当今天的读者在阅读和理解一个多世纪前马克思的著作时,由于存在巨大的时空距离,在一定程度上会发生误读误解就在所难免。字符语言文字的另一个特点是,它不仅带有情感色彩,而且还有比喻、隐喻、讽刺、影射、反语等非字面含义。如果读者与作者不处于共同的文化背景中,或只按字面意义去进行理解,就不能准确把握作者在文字中的表意传情,准会发生误解。

当然,重要的原因是西方学者没有全面、系统阅读马克思有关上层建筑的文献,没有把握上层建筑的全部喻义。上层建筑概念包括信用和虚拟资本、思想观念和政治结构、政治权力等含义,在争论中西方学者基本没有关注或涉及。从语言学角度说,这本身就是最好的解释:信用与虚拟资本这些属于政治经济学、尤其是金融学领域的内容最需要的是概念明晰、观点清楚,比喻性的说法不会有长久的生命力。记载这些内容的文字虽然同样含藏于马克思著作中,以文本形式存在,但并没有进入理论界的视野,理论界和哲学界将它们似乎忘却了。至少,从当年马克思的追随者和第二国际的理论家,到苏联、中国及东欧诸国的理论界和哲学界,再到现代西方的马克思主义学界,几乎没有人提及马克思上层建筑概念中所包含的信用与虚拟资本等内容。

上层建筑概念的多种含义表明,对马克思的每一次上层建筑概念具体使用需要具体分析,不能任意将其含义混淆或任意换用,也不能将其全部含义字典式地罗列起来,如不能因马克思用上层建筑喻指过信贷就把“信贷上层建筑”也列入上层建筑总概念。并且,马克思在使用上层建筑一词时,随着他思想的发展,他在对上层建筑内涵的赋予上也发生了历史性变化,即从喻指思想、观念到政治结构和政治权力,特别是在《(政治经济学批判>序言》、法文版《资本论》等经典著作中,马克思更加确定地赋予了“法律的政治的”内涵而舍去了意识的内涵。这表明,以1859年《<政治经济学批判>序言》发表为界,马克思在对上层建筑内涵的赋予上发生历史性的变化和根本性的转移。也正是《(政治经济学批判)序言》的深刻思想和巨大影响,理论界、哲学界更加关心它涉及的思想、观念和政治结构、国家政权方面的内容。

马克思在《<政治经济学批判>序言》中回顾自己研究政治经济学的历史再次使用“上层建筑”概念时,是这样表述的:“人们在自己生活的社会生产中发生一定的、必然的、不以他们的意志为转移的关系,即同他们的物质生产力的一定发展阶段相适合的生产关系。这些生产关系的总和构成社会的经济结构,即有法律的和政治的上层建筑竖立其上并有一定的社会意识形式与之相适应的现实基础。物质生活的生产方式制约着整个社会生活、政治生活和精神生活的过程。不是人们的意识决定人们的存在,相反,是人们的社会存在决定人们的意识”。他还指出:“随着经济基础的变更,全部庞大的上层建筑也或慢或快地发生变革。”这里,马克思的意思十分明朗:不以人们意志为转移的生产关系的总和构成社会的经济结构;在社会经济结构之上,竖立着法律的政治的上层建筑,同时有与之相适应的社会意识形式。显然,上层建筑的含义在这里发生了根本性转移和变化。马克思在使用这一概念时已经不是用来指称社会意识,而是用来指称与经济结构相对称的政治结构。并且,上层建筑含义由意识的规定向政治结构的规定转移、变化后,在马克思那里不断得到强化。1872年,马克思在法文版《资本论》中更加明确地在“法律的政治的”结构意义上使用上层建筑概念。他在《资本论》(第1辑)第1卷第1章的第31个脚注中引述了《(政治经济学批判>序言》中的这段话。但马克思在引用中作修改时不仅把直接引证变成间接引语,并且把“是有法律的政治的上层建筑竖立其上并有一定的社会意识形式相适应的现实基础”一语作了删改:“一定的生产方式以及从这种生产方式中产生的社会关系,简言之,社会的经济结构,是有法律的和政治的上层建筑竖立其上的现实基础,物质生活的生产方式普遍支配着社会生活、政治生活和精神生活的发展。”马克思的这一删改把上层建筑的规定变得简单、明白,“并有一定的社会意识形式与之相适应”一语删除后,社会意识形式不再被表述为一种独立的上层建筑形式与法律的政治的上层建筑并立或外在地结成一体的东西了。这同时为后人理解他的上层建筑概念意义重心的转移提供了重要文本依据。

不像国外学者所说的那样,马克思的历史唯物主义理论仅仅是一种简单的“基础一上层建筑两分法”。马克思在《<政治经济学批判>序言》等 转贴于

建筑概论论文 篇3

【关键词】建筑结构设计;应用;概念设计

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:

建筑结构设计中最为关键的内容就是结构设计方案的确定,而概念设计对于结构设计方案的确定有着举足轻重的作用,概念设计的重要性不言而喻,这就进一步对建筑结构设计人员提出了更高的要求。因此,作为新时期背景下的建筑结构设计人员必须具备专业理论知识和丰富的工作实践经验,进而结合工程实际情况编制出一个经济、合理的建筑结构设计方案,进一步确保建筑工程质量。

1.概念设计在建筑结构设计中的重要作用

1.1利用概念设计对计算理论局限性进行完善

当前进行建筑结构设计时,建筑结构计算理论存在一定的局限性,根据计算理论进行计算,得出的结果只有控制解,得不到精确解。现行的结构计算通常分三步进行:第一,根据布置的结构进行荷载确定;第二,选择科学的结构体系,确定计算模型,并对构件内力进行计算及组合;第三,选定控制截面,开展截面设计,对结构与构件的稳定性、强度及刚度进行验算。采用这些计算分析所得结果均不是精确解。虽然能尽可能接近精确解,但是却达不到精确解的状态与效果。其主要原因有:第一,确定荷载的过程中,忽视和简化了一部分次要因素,这样就必然会出现一定的误差。第二,采用不同的计算理论进行内力分析计算其得到的结果也极大的不同,追究其根本原因是计算理论的前提不相同。第三,对钢筋混凝土强度、刚度进行计算的计算公式是一种经过多项假定与简化而形成实用计算公式。所以钢筋混凝土采用这种计算理论只能得到的是控制解,不会是精确解。一般情况下,采用现行的设计理论对建筑结构的强度与刚度进行计算时,通常不会对选定截面的真实性作出评价。因此,往往建筑结构设计人员不能清楚认识计算工作准确性,过于信任控制解,而导致更为重要的概念设计方法被忽视。

1.2利用概念设计有助于设计软件普及与应用

大部分建筑结构设计人员过于依赖计算程序分析,而忽视了结构设计的基本理论和概念设计的相关内容。究其原因主要是我国在建筑结构设计中应用计算机技术较晚,大部分建筑结构设计人员未能对结构分析的重要性有深刻认识,致使建筑结构设计人员缺乏必要的警觉,没有足够重视采用人工计算和运用概念处理复杂结构问题的差异,直接将计算分析出的控制解当作精确解。

1.3加强结构设计方案阶段的概念设计应用

结构设计方案阶段应根据建筑结构人员自身所掌握的概念理论及工作实践经验相互结合,并加以灵活运用来实现,且该阶段无法依靠计算机完成。例如在设计隔震时,为了有效降低地震作用应采取灵活运用悬吊隔震的方式,这样能很大程度上降低震害。图书馆书库荷载超标,楼板难以设计,就应灵活运用悬吊方式解决[1]。

2.建筑结构概念设计方法探析

2.1遵从实事求是、功能协调、全面分析的方法

在进行建筑结构设计之前,应对工程实际情况进行全面分析,必须做到实事求是,以便确保设计方案满足今后建筑施工实际需要。如充分考虑工程所在地的地质地层结构条件、水文条件、气象条件等;认真了解和分析当地风俗习惯、文化背景等;仔细调查当地资源、环境情况等。在建筑结构设计时,必须充分掌握全面构思原则。首先,将建筑、结构、施工三方面进行统一考虑,将建筑经济、功能、技术三方面进行统一考虑,充分处理、协调好整体与局部的关系。其次,从整体入手,对建筑场地条件进行确定,并提出主体结构体系与基础选型等,从而再考虑部分主要构件类型和连接关系。最后,将主要构件整合统一起来,并从结构安全性、整体稳定性、使用性、耐久性等方面进行充分考虑,进而加以修正。上述三点就能形成一个三维构思,在此基础上又能进行二维构思阶段,主要就是竖向体系和水平体系选择及两者关系的处理。此外还能在二维基础上进行一维施工图的构思。上述需解决的问题均各具相对独立性,且其之间的又具有相互照应的关系。概念设计过程中,必须重视功能的协调,主要包括环境、建筑、结构、选用设备的协调。建筑与结构功能协调应充分考虑建筑使用与布置的结构是否相匹配,建筑分区是否与结构分段一致;结构与设备协调,应充分考虑系统布置于结构布局是否对应,设备线路是否与结构构件相联通,设备构造是否与结构构造相匹配等;结构与施工协调,充分考虑结构构件和局部构造是否与满足施工可行性与便利性要求[2]。

2.2空间工作方法

在进行建筑结构设计时,应对建筑结构的空间作用进行充分考虑,空间在建筑受力中起着举足轻重的作用,为了便于计算与分析才将建筑分成平面进行分析,且在分析过程中进行了部分假定与简化。这就要求建筑结构设计人员必须在进行结构分析时充分利用空间概念考虑问题,不仅能增加建筑结构刚度,还能提升建筑结构受力效能。进行结构概念设计时,还应将刚度当作主线来抓,有助于进一步确保实现安全、经济可靠的目的。进行结构设计时,应对结构体系空间的作用与建筑物刚度关系进行充分考虑,以便进一步加强建筑物的整体工作效能。

2.3降低结构自重方法

合理降低建筑结构自重是建筑结构设计人员一直朝着努力追求的方向与目标,同时亦是结构概念设计的重要原则之一。合理降低建筑结构自重能有效降低竖向荷载,减少地震作用,很大程度上降低减轻了震害。同时还能对降低成本、加快施工进度、节省资源有着明显改善。建筑结构设计人员在设计降低结构自重时,应考虑选用高强材料、新型材料;合理进行结构布置;采用优越的结构体系与高效能的结构型式。

3.提高建筑结构设计人员素养

一是要求建筑结构设计人员在工作实践中必须做到实事求是,并形成精益求精的工作作风,从以往纵向思维转变为兼顾横向思维。二是要求建筑结构设计人员重视设计理论规范,并严格按照规范进行工作,但更重视实践。多积累工作实践经验,并学习吸收其他的设计经验取长补短,多注意工程实际。做到既能解决问题,又善于提出问题。三是建筑结构设计人员设计时应进行相对比较,从而选择最优方案。四是从注重理论分析向全面分析转变,不仅对建筑结构本身进行考虑,还应对影响建筑的各方面进行考虑[3]。

4.结语

综上所述,对建筑结构设计中如何更好的应用概念设计进行分析与探讨,具有非常重要的意义。通过上述能够知道,概念设计在建筑结构设计中的重要性,因此,作为新时期背景下的建筑结构设计人员必须善于运用概念设计的基本原理,勇于探索,善于创新,并不断在工作实践中积累经验、总结经验,以便设计出优秀的作品,这样不仅有利于提升设计人员的专业水平,还能增加建筑设计企业的经济效益与社会效益,从而提高市场竞争力。

【参考文献】

[1]冯新波,马春玲,孙景芳。 浅议高层建筑结构设计中的抗震概念设计[J]. 科技致富向导,2009,10:110-111.

[2]徐正加。 浅析概念设计建筑结构设计中的意义及应用[J]. 大众商务,2010,08:293.

建筑概论论文 篇4

作为一名结构工程师,如何去把握,或者说有意识地去进行高层建筑结构的概念设计。一句话,对应于高层建筑结构概念设计的三个阶段,分别进行概念设计。

首先,在建筑方案设计阶段,要正确把握高层建筑结构的概念设计,必须坚持结构设计没有惟一解的设计理念,充分发挥结构工程师的创造力和创新能力,协助建筑师以达到令业主满意的建筑。例如,美国芝加哥第一国家银行大楼建设之初,银行业主追求和向往能在他们银行大楼的整个底部有一个4层~5层楼高的无柱大空间,以充分满足他们银行业务在使用功能和形象功能上的需要。在芝加哥第一国家银行大楼方案设计中,结构工程师和建筑师合作开拓了一种新的结构形式,即将电梯井筒与设备井筒分别设置在建筑物的纵向两侧,作为巨型柱,并将第一道设备层设置在第6层,往上每隔18层再各自设置一道,作为承载力和刚度很大的巨型水平构件,并与周边的巨型柱有机地刚性连接在一起,从而构成了一种巨型框架体系的结构功能与受力特征,不但能有效地抵抗重力荷载和水平荷载,还在整个大楼底部5110m2的面积内无一根柱子,实现了业主梦寐以求的大空间。同时,在建筑方案设计阶段,结构工程师所构思的结构总体系应有一个多道防线、刚柔结合的理想刚度目标。即具有一定大的刚度和承载力抵御风荷载和规范设防烈度水准的地震作用,以及在第一道防线的有意识屈服后,在结构变柔的同时仍具有足够大的弹塑性变形能力和延性耗能能力来抵御可能遇到的罕遇大地震。

其次,在初步设计阶段,要正确把握高层建筑结构的概念设计,必须掌握各种结构体系的近似计算方法。英国工程师A.L.L.Baker讲过:工程师所掌握的最佳计算方法,应该是运用最简单、最直接的计算方法。而近似的计算方法就是对一个结构工程师进行高层建筑结构设计能力的最基本的要求。例如,对于框架结构体系,必须掌握的近似计算方法为:竖向荷载作用下的直接弯矩分配法,水平荷载作用下的近似计算法。同时,结构工程师还必须了解抗侧力构件的变形近似计算,通过获取不同抗侧力结构(或构件)之间的相对刚度比较概念,来大致估算建筑物的变形,以便于提出或比较各种可行的结构总体方案。

建筑概论论文 篇5

关键词:空间概念围合实体关系形态

人类的祖先凿地为穴或构木为巢,创造了避风雨,御严寒,防侵袭的赖以生存的场所,其目的,不是使用围成空间的壳,而是空间本身。从原始人类挖掘洞穴到当今世界上充满金属与玻璃光泽的建筑,人们对建筑形式的追求发生了巨大的变化。但是,无论如何,建筑技术怎样更新,材料、样式怎么改变,建筑活动的目的仍然是为人服务,它必定要满足人们对它提出的使用功能上的要求,为人类提供一个身心庇护与交流的天地。建筑创造最直接也是最根本的含义,就是通过对物质形式的安排而获得某种有目的的空间,从而构成对人的生活有意义的场所。

1建筑空间概念发展的

建筑的原型是一个遮风避雨、驱虫避兽的场所,原始人用界中最常见的材料和最简易的工具:树枝、树叶、石块或泥土等来搭构围合成使用空间。虽然在此类最初的建筑活动(包括人类最早搭建的草棚与洞穴)中已经隐含了空间概念的基本特征,然而对于空间概念的提出却是很晚的一件事。

18世纪之前,从没有在建筑论文中出现过空间这一概念,直到19世纪初才有德国的美学家开始使用(具有建筑意义的)“空间”这一术语。谈到建筑物如同“限制和围合的一个限定空间,形容一座教堂为必要的精神生活的集中,它因而将自身关进空间的关系当中”。在这里“空间”这一概念虽然具有建筑空间的含义,但它更多的是站在的高度来进行论述的。

《SpaceTimeandArchitecture》一书的作者,著名建筑史学家S.吉迪翁(SigfriedGiedion)把人类的建造历史描述为三个空间概念阶段:

①穴居人类,虽然证据显示他们有惊人的创造力,但只是利用而非建造。公元前2500年,开始出现了真正意义的建筑,如美索布达米亚人和埃及人的金字塔,但这些只是服从于外部的建造,真正的内部空间还没有出现。就如同我们在希腊和罗马的城市广场中所见到的用雕像、石柱和方尖碑等作为控制元素所形成的空间。从现代的意义来说,这个空间概念是关于实体之发射能,彼此间的关系及其交互作用,是由实体而向外发展的空间概念;可以称为第一个空间概念阶段(有外无内)。

②公元100年,古罗马万神庙出现了第一个塑造的室内空间,圆形的穹顶至今让人感到震撼,内部与外部空间区分了开来,与宇宙空间大自然的空间的差别做了更为详尽的解释:建筑空间是在大自然中用一定的元素界定出来的物质场所。这种中空而包被的空间概念,支配了西方乃至世界各个国家的发展方向。但遗憾的是外部形式被忽略了。技术和观念的困境使外部形式与内部空间的分离又持续了两干年。可称为第二个空间概念阶段(内外分隔)。

③1929年,密斯。凡。德。罗的巴塞罗那国际博览会德国馆,使千年来内外空间的分隔被一笔勾消。空间从紧身衣般的封闭墙体中解放出来,“流动空间”出现。这称为第三个空间概念阶段,它是关于内外空间互动关系的发展。

这一空间概念所描述的,正是现代建筑所表现出的,内外交融,与自然融为整体的空间,它与古代的神庙和教堂等的封闭与幽暗的空间,有着很大的差别。只有在建筑中人们才可以绕过或穿过界面,感受到“内”与“外”的空间。人们终于可以穿过想象的界面向前迈进,空间在我们地感受行为中流动了起来。

当然,这是一个长期酝酿的思维发展过程的结果,从此,人们开始对建筑的“实体”产生了新的解释:我们通过实体的墙和屋顶来进行建造活动,但我们使用的却是被实体所围合的虚的部分,这虚的部分,就是内部空间,才是建筑的真正“实体”。

挪威建筑学家诺伯格。舒尔茨从建筑空间的角度出发,提出建筑的组合元素是实体、空间、界面。并提出“存在空间——建筑空间——场所”的观念。在建筑创作中,空间重于实体;空间是建筑创作的目的,实体是创造空间的手段,界面则是围合空间的要素。

2.建筑围合实体与内部空间的关系:

老子在《道德经》一书中曾提出:“埏埴以为器,当其无,有器之用,凿户牖以为室,当其无,有室之用。是故,有之以为利,无之以为用。”就是说,建筑对于人来说,具有使用价值的不是围成、组成空间的实体的壳,而是空间的本身。有形的实体(墙体、屋顶)为媒介,而真正有用的是虚无的空间,实体是手段,空间才是目的。

如电影院它所拥有的使用价值就是提供放映的空间。但作为满足使用功能的实空间来讲必定是由围合实体所组成,围合实体对空间的形成是起到相应的作用的。所以不能因过分注重空间而忽略了围合体所起到的作用。有了围合体就从自然空间、虚空间变为人造空间、实空间。而且通过围合实体的多变能反映出空间的层次变化,空间的组合变化又确定了围合实体形式。所以,形成围合实体和空间的紧密关系。以下几点将对建筑的围合体的作用与内部空间之间的关系作为分析。

2.1围合实体的形式是内部空间的反映建筑物的外部围合形体特征不是凭空形成的,也不是设计者随意决定的,而是内部空间的外在表现,内部空间是什么样的就应该形成什么样的外部围合形体。然而,在某些时期的建筑中又体现出形式决定空间,观察古典建筑就会发现外表的形式过分的强调而内部的空间失去了应有的功能,限制了空间的组合使空间显得牵强。到底是空间决定形式还是形式决定空间在这个上,一直是一个容易引起争论的问题。著名设计师密斯。凡。德。罗曾强调“把形式当作目的不可避免的只会产生形式主义”。指出空间的功能决定于外部的形式,因为过分注重外部形式设计出的空间不能满足功能上的需要,而且呆板,无活力。而有空间决定形式设计出的空间,不仅满足不同功能空间需要,而且内部空间灵活只有内部有活力外部才有生命。但是,也不能把形式看的无足轻重,作为内部空间的反映,它必然受制与内部空间。在内部空间的组合、排列上也应考虑和外部形体的统一,做到表里如一。围合实体的形式应真实、正确的反映内部的空间变化。

2.2围合实体对空间起到的基本物理功能建筑的围合实体除了体现出建筑的实体特征,形成建筑外部的视觉变化同时又形成内部空间的层次变化外。而且,又解决了空间最基本的问题它坚固了建筑,使空间实体化,又起到了保温或凉爽,保持干燥或湿润,隔音等一些基本物理功能。最主要的是保温、通风作用,不同地区的建筑形式体现出适应于这地区环境的特点,围合实体为建筑形式完成适应当地环境起到了重要作用。在北方地区因气候比较寒冷所以建筑的围合体比较厚重,目的是为了避寒保持室内温度。南方地区较为温暖而且潮湿所以建筑围合体比较清薄,利于内部空间通风。或许采取其它形式,但无论用那种形式它必须适合所在的地区环境,这样才能使空间在使用程度上达到合理。

2.3围合实体的质感处理与外部内部效果围合实体除了完成基本功能和围合空间外,本身它的形式不同、质感不同还能产生不同的室内外视觉艺术效果。质感的不同主要于材质的不同有很大关系。我国古典建筑在质感上给人色彩艳丽的艺术效果,这就和它所用的材质有关。现代建筑使用的材质很多,砖的运用使围合体界面形成了丰富的层次纹理变化,体现出建筑的朴实质感。粗糙的石材、木、混凝土等材质的运用都能形成不同的质感和艺术效果。特别是玻璃材质的出现使建筑技术得到了新的发展,它的明亮、通透的质感,改变了以往的建筑形式,使室内与外界有了一定的联系,增加了室内的明亮。围合体外部材质的选用不同,不但使建筑外表形成了质感不同的艺术效果,使建筑的形式多样化。而且,还可以使某些材质在围合体内部得到体现,使室内室外的质感得到内外统一,达到特有的艺术效果。如砖材的使用不但外部形成层次同时内部也形成丰富的肌理,还有木材、石材等。但有些材质不宜在室内大面积使用,因为人和室内的关系更为密切,空间要便于人的使用,如材质过于粗糙不利于人的使用,可使围合体某部分选用从而增加室内的艺术效果。当然,可根据室内的效果改变材质,使材质附加在围合体上完成室内效果。

2.4围合实体的比例处理在空间形式上的作用围合实体的长、宽、高比例发生改变不但使建筑形式发生变化,同时它还配合内部空间营造一定的空间氛围。围合体的比例变化不同可表现出多样的空间,不同形状的空间又使人产生不同的感受,甚至会到人的情绪。围合体的高度改变会形成一个形状窄而高的空间,由于它的竖向性比较强烈会使人产生向上的感觉,同时激起人们兴奋、崇高、激昂的情绪。如:哥特式教堂,高直的外部围合形式反映出内部空间的窄而高,设计者正是利用这样的几何空间特点,发挥教堂的使用特点,让人产生希望和超越一切的精神力量,向上追求另一种境界,使人感觉到离神的距离缩短,满足了精神感受。相反,围合高度降低所形成较矮空间使人感到压抑。当长度发生变化时,围合体所形成一个细长的空间,由于纵向性的特点,使人产生深远的感觉,细长型的空间运用会诱导人在心理、情绪上发生变化,使人对空间的深处产生好奇、期待。随着空间的深度增加这种心理上的变化会更强烈。围合体的宽度变化一方面会对空间的物理功能起到不同作用,另一方面体现出建筑的体量美。

通过以上几点,可看出要成为实空间是要借助围合体来完成,而建筑围合实体保证了空间的使用功能又体现出内部空间的形式,因此,建筑实体和内部空间之间存在着重要联系,同时又证明了围合实体的作用。我们不能因某时期的建筑注重围合实体而忽略了空间的价值,也不能因某时期注重空间价值而否定了围合实体的作用。他们之间的关系是相辅相成的、相互对立又相互统一的矛盾体。

3.建筑围合实体形态与内部空间形态

围合实体形态决定空间形态,空间形态通过围合实体形态得以体现,两者是相辅相成的。从形态学的角度,围合实体成为空间的手段。下面我们将通过具体建筑

个案的讨论来枚举若干种典型的围合实体形态。

3.1连续

“连续”是指同种性质的围合实体在改变方向后仍然相连的一种形态关系。这是从传统建筑中继承而来的一种属性一一由于结构的限制,几乎所有的实体都担当承重的作用,实体表面改变方向的拐点对结构的整体性起着至关重要的作用,所以连续性成为必然。近代的结构革命一一钢铁与混凝土以及框架结构体系的广泛,使实体从承重作用中解放出来,不连续成为可能。对于围合实体的垂直表皮而言,结构作用既已剥离,拐点的连续性变得没有必要。各段表皮之间的连接处由于没有荷载传递,只需进行构造层面的处理,可以彻底断开或者以透明玻璃填充。水平表皮的受力情况虽然有所不同,但是在结构梁的帮助下,可以在一面、两面甚至三面与垂直表皮断开。表皮形态变为分离的片断,每段表皮承担自身的荷载,并且无须对位。

当代建筑实践中围合实体所应用的材料和构造,已不限于主义建筑运动之始的实墙开洞或者整片的透明平板玻璃。不像当年那种“非黑即白”(不是实墙,就是透明玻璃)的处理方式。随着“轻表皮”的,垂直方向的“层化”处理方式成为一个显著特征。保温、通风、采光、景观、私密性等表皮功能需求,可以通过不同层的表皮构造组合解决。在此基础上,围合实体的匀质性可以实现。

3.2并置

并置是指多个围合实体单元之间建立的一种关系一一单元各自完整,相互独立,共存于一个较大的秩序内。这种秩序下空间分为两种类型,一种是小级别的表皮单元内部的空间,另一种则是单元与单元之间的残余空间。

卒姆托设计的瓦尔斯温泉浴场用一系列特殊的形态创造了并置的关系。浴场的承重结构是一系列矩形的墩子。墩子的大小各异,不均匀的布置在基地上,通过占据空间起到划分空间的作用。墩子内部“挖出”空腔,成为担当不同功能的小室。墩子承担的混凝土无梁楼板,从墩子顶部一面、两面或三面挑出。楼板之间留有6cm的缝隙,用透明玻璃封闭。楼板的上表面与后面的山坡相连,形成一片镶嵌着一条条玻璃缝隙的草坪。卒姆托的墩子在形态上可能产生不同的理解。如果忽略墩子内的空腔,墩子就变成了极粗的柱子。浴室的形态可以理解为一系列独柱支撑的伞状

结构的组合。如果承认空腔,而忽略墩子闭合的事实,墩子就变成了墙。浴室的形态可以理解为有若干组曲折的墙体支撑的独立结构。如果承认所有这些事实,墩子就成为筒体。筒体具有比承重墙或者柱更有趣的形态。筒体是一座最基本的房屋,它有完整的空间和表皮,并区分内外。浴室因此既是一幢建筑,又是一个建筑群。筒体内部是封闭的传统的静态空间,而外部是由若干筒体围合并分割的流动而开敞的、既是室内又是室外的公共空间。在整个建筑的外部围合实体的处理上,筒体之间的空当被充分的重视,要么封以透明玻璃,要么完全开敞,使既内又外的公共空间与周围的环境融为一体。

3.3嵌套

嵌套是指两层围护实体之间建立的一种关系一一一层始终位于另一层的一侧。空间由此被划分为三部分一一两侧和中间。我们以“嵌套”为这种关系命名也许并不十分准确,实际上指这种关系的一种特殊表现形式一一两层围护实体分别闭合。但是,我们截取其中任意一段进行研究,它都具有以上的普遍的关系。

日本建筑师妹岛和世设计的森林别墅是现代建筑中两层围护实体嵌套的典型个案。该别墅是一个收藏家住宅,要求有展厅和工作室等比较特殊的功能。妹岛的策略是首先将功能进行分类,展厅作为核心空间,厨房和餐厅以及起居、等功能交错编织在一起作为公共空间,卧室、工作室、卫生间等功能性明确的空间相对独立。我们既可以说妹岛重复了一个传统的东方院落式形态关系,同时又可以认为是对文丘里“里衬与残余空间”的实践。两层圆形的围护实体偏心嵌套在一起。小圆包裹核心空间,通高,靠玻璃屋面采光。公共部分布置于两层表皮之间形成的环状空间内,取消不同功能分区之间的隔墙,使各种不同功能得以相互渗透。同时,由于内外环状围护实体偏心布置,之间的环状空间的匀质性得以改变,产生了由宽到窄再到宽的循环运动趋势。功能性较强的空间外化为盒体突出于外环之外。内环围合的展厅空间类似于传统的院落空间,不仅在于其顶部采光的形式,而且它也确实成为整个别墅的内在核心,从而使建筑具有了某种程度的内向性。环状空间类似于沟通各个不同房间的廊。天光透过内环表皮上的洞口间接进入环状空间,为其提供柔和的采光,也同时暗示内核空间的“院落”属性。内外两层环状表皮相对完整,表皮上的洞口异化为盒体,并且与地面脱离,强调了环状围护实体的延续感。洞口超常的比例与尺度,模糊了门与窗之间的区别一一既提供人的出入,又提供景观与采光。两层围护实体上洞口的刻意设置的对位或错开的关系,改变了环状空间内的方向性,丰富了空间体验。

3.4运动

运动指围护实体的某一部分通过改变相对位置,使整个系统的形态发生变化。这就将建筑本体推向四维,引入了时间。其实建筑师并不希望创造严格意义上的“动态建筑”,只是想获得多个静态的累加。也就是说,运动只是手段,目的是通过改变围护实体的形态得到的多种对应的空间形态。要实现围护实体形态由一个向另一个转化的过程,其代价是显而易见的。除了实体上的门与窗,真正意义上可以运动的围护并不是很常见。运动部分的面积和重量都是构造上的难题,运动的惯性和频率也是需要考虑的因素。当然也有观念的问题。比如在大部分建筑师的意识里,“墙”应该是静止不动的。这是从传统建筑形态中继承下来的。也不是说所有的围护的运动都会明显的改变空间形态。比如密斯设计的吐根哈特住宅曾经设置机关,使整片的透明玻璃沉入地下,达到室内外空间的完全开敞。透明平板玻璃对于密斯的意义是凝固的空气。玻璃的“消失”只是意味着空气由凝固状态变为流动状态而已。从建筑师的主观意识和实际效果上来讲,此举对空间形态没有产生任何影响。

结语

建筑概论论文 篇6

【关键词】建筑结构设计;结构概念;应用分析

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A

0、引言

建筑结构概念设计是未来建筑设计的主要发展趋势,当前很多建筑设计对于结构概念的设计也十分关注。对建筑概念设计的研究对于我国建筑设计的长远发展有着巨大的意义。使用建筑结构概念设计不仅能够避免使用计算机软件设计中的不足,而且还能够提高建筑对各种不可控因素的抵抗能力[1]。在进行建筑结构概念设计的过程中应该从整体上来把握并且选择科学合理的方案和软件,使得结构概念能够在建筑结构设计中发挥应有的作用。

1、应用结构概念的必要性

结构概念在建筑结构设计中具有以下意义。

第一,通过应用结构概念能够提高建筑的抗震能力。对建][筑结构进行分析的过程中,会因为缺乏对结构空间作用以及结构材料的考虑,容易使得建筑结构在设计的过程中存有较大的不确定性。因而,对于建筑的抗震能力,要充分的考虑结构概念,这样才能确保建筑的整体结构抗震性有保证。

第二,结构概念在建筑结构设计中的应用能够确保建筑结构设计的精准性和立体性。我国建筑行业的结构计算理论经过了多个发展阶段,例如概率的极限转台、容许应力法等等。从当前我国的建筑行业中使用的概率极限状态理论上看,尽管这种理论存在一定的先进性,然而在使用这种理论进行运算的过程中不可避免的会出现一定的相似程度。我们通常把这种理论看做是近似概念法。建筑本身就是一种空间结构,建筑中的各个构件都是相互联系工作的,而不是独立存在的,这些构件都不能脱离整个建筑结构体系。我们在设计建筑设计要求时,也就应该对建筑结构空间体系加以研究,而且还应该对建筑整体的结构体系以及各个体系间的联系充分的掌握,以实现结构概念在建筑结构设计的使用。

第三,在建筑设计中应用结构设计,可以避免过多的不必要的数值计算,在建筑设计中数值的计算是十分繁琐的,而且容易出现误差。使用概念性估算的方法尽管也会出现误差,但是和其他估算方法相比,概念性估算有其独特的特点,即能够快速且有效的对建筑结构体系进行构思和选择,以选择最佳的设计方案,这样不但具有较高的经济效益而且还可以作为设计施工图时的依据。

第四,结构概念设计能够体现设计师的设计水平,拥有丰富经验的设计师能够很好的在实际的结构设计中应用结构概念设计的理论,最终促进建筑结构设计效果的提高。

总之,结构概念设计是从整体上对建筑结构的性能加以反应的,对于隐患过度的精密计算也不是对建筑结构精致入微的正常效应[2]。而且结构概念设计还是一种不失理性的方式。传统的非概念性的设计容易导致一些错误隐患的出现,最终会影响建筑的整体性能。因此,在设计建筑结构中,应该加大对概念设计的重视,更好的把概念设计应用到建筑结构设计中,弥补传统设计中对建筑结构设计产生的不足。

2、结构概念在建筑设计中应用时应遵循的原则

2.1 合理选择方案

如何判断建筑设计是否成功,进行合理的经济分配十分重要,这是判定建筑设计成功与否的一个主要标准。在建筑结构设计中结构的形式以及体系的可行性则是进行经济分配中对分配是否合理判定的表现。在应用结构概念的过程中,根据建筑结构的设计要求,对材料的供应以及施工的条件等等都要进行分析,在和其他专业沟通协调后方能选择,最后确定最佳的方案。

2.2 精确分析数据

数据结果是建筑结构设计中的主要依据,在整个建筑的施工中具有指导意义。因而,数据结果就一定要精准,而且要把实际的工程作为借鉴。这是因为数据结果是否精确直接影响到了施工的进展,也是施工质量能否有保证的前提。例如,在施工中由于计算工具的不合理使用,以及人为忽略等都会影响到数据结果的精确性。

2.3 精选计算简图

应用结构概念中,对计算简图的精选是结构计算的基础。在对简图进行计算后能够更好的进行精确分析。所以,是否合理的选择了计算简图,对于建筑的结构安全也是十分重要的。如果选择的计算简图不合理,就很容易导致建筑事故的出现。在计算简图的过程中还应该合理的选择结构措施以确保其安全性。建筑结构的实际节点一般不可能是纯粹的钢节点等等,不过其中存在的误差也要在计算简图允许的范围之中[3]。

3、结构概念在建筑结构设计中的应用

3.1 剪力墙设计

剪力墙中的连梁跨度是比较小的,而且截面的高度又比较大,如果发生了地震很容易弯矩,而且剪力也会加大。设计的过程也就比较难,假如要加大连梁高度,配筋的值也就会更大。连梁高度主要是指从洞顶到楼面之间的高度。对于门洞来说,以上所说的梁高是相同的。但是对窗洞来说,要是窗洞算到上一层的窗底,这时所算的连梁高度就太高,和计算图形就会不相符,最后也就会使得相应的配筋值不合理。通常建议连梁的高度要从洞顶算到屋面,至于窗洞楼面和窗台部分则可以用砖或者一些轻质的材料进行砌筑。如果有飘窗时则可以增加一根梁,两梁之间使用砖来进行填充。

3.2 抗震结构设计

要提高建筑的抗震能力,在进行建筑设计时要充分的利用结构概念来控制抗震性能。

首先,场地和地基的选择最好是有一定的抗震能力,以避免因为地面变形而引发危害。对于特殊的情况,则要采用合理的措施确保地基的稳定。

其次,合理进行基础设计。基础设计的过程中对同一结构的单元最好不要设置在不同地基上,而且还应该使用相同的基础形式,在基础设计中还应该重视地基潜力的发挥。

另外,建筑结构的体型要简单,而且刚度以及质量变化要均匀,这样在地震的作用下就能减少变形的出现。

再者,在结构设计中,各个结构的构件的连接要有保证,同时还应该具备一定的变形能力,使得建筑的整体结构能够有良好的抗震能力。

最后,在建筑设计的过程中,要减少地基土中的压力,以减轻建筑的重量,减少因为建筑结构本身给建筑带来的震力。

4、结论

在设计建筑结构的过程中,相关人员要重视结构概念在设计中的使用,对于建筑结构的整体性要进行构思,充分的运用结构概念[4]。而且在实际的操作过程中,要善于积累经验,从整体上把握建筑的性能。结构概念在建筑结构设计中的应用,对于建筑的效益和安全都提供了有利的保障。因此,在今后的建筑结构设计中要充分的、合理的应用结构概念。

【参考文献】

[1]范文勇。 结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析[J]. 中华民居(下旬刊),2013,09:35-36.

[2]王丽萍。 山地建筑结构设计地震动输入与侧向刚度控制方法[D].重庆大学,2010.

建筑概论论文 篇7

关键词:高层建筑,抗震设计,抗震结构,抗震技术

2008年的汶川地震和2010年的玉树地震对中国来说无不是沉重的打击,不但造成巨大的经济损失,更心痛的是有那么的生命离开了我们,这不得不让人们反思我们建筑的抗震设防能力。在地震中,几乎所有的建筑都倒塌了,相对于低层建筑而言,高层建筑破坏和倒塌的后果就更加严重。近年来国内国外高层、超高层建筑的高度不断攀升,就在2010年正式开放的哈利法塔的高度达到了惊人的828米,而且建筑的体型越来越复杂,不规则结构越来越多,这对于结构的抗震都是十分不利的。为保证高层结构的抗震安全,达到安全和经济的统一,有必要对高层结构的抗震设计、抗震结构和抗震技术进行探讨。

1.地震导致建筑破坏的原因

根据地震经验,地震期间导致高层建筑破坏的直接原因可分为以下三种情况:

(1)地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形,对其上部建筑的直接危害;

(2)地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效,对上面建筑物所造成的破坏;

(3)建筑物在地面运动激发下产生剧烈震动过程中,因结构强度不足、过大变形、连接破坏、构件失稳或整体倾覆而破坏;

2.建筑的抗震概念设计

所谓“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,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。科技论文。

3.建筑抗震设计方法的发展过程

3.1、静力理论阶段

水平静力抗震理论始创于意大利,发展于日本,1900年日本学者大森房吉提出“震度法”的概念。该理论认为:结构物所收到的地震作用,可以简化为作用于结构的等效水平静力,其大小等于结构重力荷载乘以一个系数。

3.2、反应谱理论阶段

我国及国际上多数国家抗震设计规范本质上都采用了反应谱理论及结构能力设计原则。其主要特点如下:

(1) 用规范规定的设计反应谱进行结构线弹性分析。

(2) 结构构件的承载力是根据设计反应谱所作的结构线弹性计算通过荷载和地震作用效应组合后内力进行设计。

(3) 在早期方案设计阶段,结构体系、结构体型的规则性及结构的整体性满足规范的规定,以使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。

3.3、动力理论阶段

1971年美国圣费南多地震的震害,使人们清楚地认识到“反应谱理论只说出了问题的一大半,而地震持时对结构破坏程度的重要影响没有得到考虑”,从而推动了采用地震加速度过程a(t)来计算结构反应过程的动力法的研究。此一新理论不但考虑了地震的持时,还更近一步地考虑了地震过程中反应谱所不能概括的其他特性。

4.高层建筑结构体系

设计地震区的高层建筑,在确定结构体系时,除了要考虑前面所提到的材料用量、建筑内部空间和使用的房屋高度等因素外,还需进一步考虑下列抗震设计准则:

(1)具有明确的计算简图和合理的地震力传递路线;

(2)具备多道抗震防线,不会因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抵抗侧力或承受重力荷载的能力

(3)具有必要的承载力、良好的延性和较多的耗能潜力,从而使结构体系遭遇地震时有足够的防倒塌潜力;

(4)沿水平和竖向,结构的刚度和强度分布均匀,或按需要合理分布,避免出现局部削弱或突变形成薄弱环节,从而防止地震时出现过大的应力集中或塑性变形集中。

在确定建筑方案的同时,应综合考虑房屋的重要性、设防烈度、场地条件、房屋高度、地基基础以及材料供应和施工条件,并结合体系的经济、技术指标,选择最合适的结构体系。

5.建筑抗震措施或设计

5.1、错开地震动卓越周期

一个场地的地面运动,一般均存在着一个破坏性最强的主振周期,如果建筑物的自振周期与这个卓越周期相等或相近,建筑物的破坏程度就会因共振而加重。地震动卓越周期又称地震动主导周期。

从众多的地震倒塌建筑物中可以看出,建筑周期与地震动卓越周期相接近,是引起建筑共振破坏的主要因素和直接原因。因此,在进行高层建筑设计时,首先要估计地震引起该建筑所在场地的地震动卓越周期;然后,在进行建筑方案设计时,通过改变房屋层数和结构类型,尽量加大建筑物基本周期与地震动卓越周期的差距。

5.2、采取基础隔震措施

传统的抗震方法是依靠结构的承载力和变形能力,来耗散地震能量,使结构免于倒塌,但由于是一种“被动防震”,就不免存在许多不足之处。地震对建筑的破坏作用,是由于地面运动激发起建筑的强烈振动所造成的,也就是说,破坏能量来自地面,通过基础向上部结构传递。人们总结地震经验后发现,地震时结构底部的有限滑动,能大幅度地减轻上部结构的破坏程度。科技论文。

基于可动概念的基础隔震方案很多,主要有:(1)软垫式隔震。在房屋底部设置若干个带铅芯的钢板橡胶隔振装置,使整个房屋坐落在软垫层上,遭遇地震时,楼房底面与地面之间产生相对水平位移,房屋自振周期加长,主要变形都发生在软垫块处,上部结构层间侧移变得很小,从而保护结构免遭破坏。(2)滑移式隔震。在房屋基础底面处设置钢珠、钢球、石墨、砂粒等材料形成的滑移层或滚动层,使建筑物遇地震时在该处发生较大位移的滑动,达到隔震目的。(3)摆动式隔震。科技论文。摆动式隔震方式实质上是柔性底层概念的改进和引伸。(4)悬吊式隔震。这一隔震方式的构思是,将整个建筑悬吊在支架下面,避免地震的直接冲击,从而大幅度较小建筑物所受到的地震惯力。

5.3、削减地震反应——提高结构阻尼

为了提高结构阻尼,可以在结构上设置阻尼器,以吸收地震输入的能量,减小结构变形。台北101大楼在87~92楼安装了一个巨大的钢球风阻尼器,是世界上目前最大的大楼风阻尼器,它的球体直径5.5米,由四十一层12.5厘米厚钢板结合为球形,重量660吨,可以有效减轻由于飓风和地震所引起的震动和侧移。

为高层建筑提供附加阻尼的另一新途径,是利用主体结构与刚性挂板之间特殊装置的非弹性性能和摩擦。采取这一措施后,可以使阻尼比仅为2%的抗弯钢框架,有效粘滞阻尼比增加到8%或更多,从而使底部地震剪力和顶点侧移降低50%。

此外,通过采用高延性构件和附设耗能装置也能有效削减地震反应。

6.高层建筑抗震技术发展展望

未来高层建筑的发展趋势,体型将更趋复杂,结构体系将更趋多样化。出于对建筑艺术上的要求,高层建筑的体型将会更为复杂和多样,许多高层建筑都是综合性的和多用途的,因此对建筑和结构必然提出新的更高的要求。从结构体系上看,也决不会停留在原有的几种形式上,而会更好地满足功能和艺术上的需求,创造出新的结构体系。

参考文献

[1]刘大海,杨翠如,钟锡根。高层建筑抗震设计。中国建筑工业出版社。

[2]谷连营,肖国梁。高层建筑抗震技术的发展概况。山西建筑,2006.8(15):50—51.

[3]王红霞。论高层建筑抗震概念设计。山西建筑,2007,12(35):74—75.

建筑概论论文 篇8

关键词:建筑结构设计;概念设计;技术举措

Abstract: at present, the conceptual design of building structure design has become theimportant design ideas, is of great significance to the building structure design. This paperdiscusses the importance of concept design, technical measures and the common part of the conceptual design.

Keywords: building structure design; conceptual design; technical measures

中图分类号:TU318 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、概念设计的重要性

随着科学技术的不断发展,计算机技术的应用日益普遍,建筑结构的设计工作也已离不开计算机的应用,计算机技术的大量应用给建筑结构设计人员带来极大的方便,但也造成了建筑结构设计过程当中对计算的过度依赖。其过度依赖不仅让其陷入到了单纯计算的误区当中,同时也让设计人员忽视了工程理论的基础应用与大量经验的灵活运用。因此,对概念设计这一思想进行深化对改变当前建筑结构设计有着重要的作用。

概念设计是一种较少应用数值计算的定性设计思路,通常情况下,在较难进行精确的理性分析与规范操作的问题当中应用较为广泛,其主要是根据结构的整体体系和分结构之间的震害、力学关系以及工程经验等进行基本的设计原则确定与设计思想确立,然后从宏观上对其结构的总体布置与局部措施进行控制。

概念设计的重要性体现在诸多方面,其中较为主要的原因有:首先,现有的结构设计理论与相关计算方法存在着一些缺陷,单纯依靠理论性的计算是难以完成结构设计的,如混凝土结构的相关设计,其内力计算与截面设计分别基于弹性理论与塑性理论两种不同理论的计算与设计,这就促使其计算结果与实际的受力情况产生并不必要的差距,这种情况之下,概念设计就可以在一定程度上弥补其理论上的缺陷达到较为理想的结构设计目标。其次,建筑方案的初步设计难以借助计算机进行,尤其是结构工程师要想制定出效果好且造价低的结构方案时,概念设计的应用是必不可少的,结构工程师不仅要不断地丰富自己的结构概念,而且要将概念设计的具体内容进行充分的理解并在实际的建筑结构设计过程当中灵活地运用。最后,在高层建筑的抗震设计当中,概念设计的应用更为重要,因为高层建筑在结构上通常十分复杂,其在地震发生时存在着诸多无法计算的因素,如地震动的不确定性无法计算,如人们对地震的反应速度无法计算,如材料性能的变异性不可计算等,这些无法计算的因素如果单靠计算来进行设计,其设计出的结果一定与实际情况存在这较大的差距,因此,在该情况下,概念设计显得尤其重要。

二、概念设计的主要技术举措

(一)场地的实际选择

地震灾害当中建筑的破坏表明,其破坏性不仅与建筑本身有关,而且还建筑物所处的场地有着直接的关系,因此,在建筑场地选择时要在概念设计的引导下选择有利于建筑抗震的场地,尤其要选择基岩稳定的、土质坚硬的以及开阔密实的场地,从而避免软弱土、液化土、非岩质陡坡等不利于建筑物抗震的场地。

(二)建筑平立面的布置

在建筑平立面的布置过程当中,要想避免不规则方案的制定,则离不开概念设计的支撑。对于建构结构不规则的设计对象,不仅要对其进行内力调整与结构计算,而且还要对其薄弱的地方进行特殊的对待以有效增强建筑结构的整体抗震能力。

(三)结构材料的选择

建筑结构的承载能力与可承受的变形程度与结构材料的选择有着直接的关系,因此在选择过程当中要对其给予应有的重视,不仅要对其进行技术与性能上的比较,而且要对其进行价格与质量上的比较,这些比较都要建立在概念设计之上,简单来说就是在概念设计的基础之上去对结构的刚度、强度等进行完美的组合以保证材料功能的充分发挥。

(四)确保结构的整体和谐性

一个建筑的结构体系只有在各构件连接合理的情况之下,才能够保证其结构的合理性与整体性,从而将其空间结构的抗震作用等进行充分的发挥。具体来讲,各构件的整体和谐主要体现在以下几个方面:首先,各构件的节点的破坏与预埋件的锚固破坏要在其连接的构件破坏后;其次,在装配式结构当中,其构建的连接要确保整体结构的和谐性;最后,存在于预应力混凝土当中的钢筋最好在节点核心区的进行固定。

三、建筑结构设计中常用的部分概念设计

在实际的建筑结构设计当中,结构工程师不仅要对建筑结构进行客观的理解与真实的定位,而且要避免利用计算机计算出的结果的迷惑,从而产生对结构工作性能的误解与造成不必要的安全隐患。如由于三维结构软件当中理论计算的部分位移较大,而得出次梁支座负弯距较小的结论,而实际当中,实测的支座位移比理论结算的结果要小很多。

结构工程师在实际的结构设计过程当中要使各结构之间密切配合,具体来讲就是在承载压力较大的情况之下,保证各构件能够共同工作,满足建筑的承重要求。如在砖混结构当中,不仅不能对基础自身的刚度进行过多的一来以抵抗沉降的不均匀,而且要在圈梁与构造柱的支撑下将基础与上部结构连接为一个整体,切其他圈梁的设置与构造柱的布置都要以此为中心进行。

应对结构刚度进行合理的控制。结构整体刚度的控制是整个概念设计应用的重要组成部分,在对结构进行布置与计算的过程当中,要对各构件与整体结构的抗变形能力给予一定的重视,并对可能影响构件内在联系的诸多因素进行充分的考虑,以保证其整体结构的刚度保持在合理的范围内。如在对某框剪结构进行分析时,当顶点位移无法满足规范的限值,即使对剪力墙进行厚度与刚度的增加,也无法满足规定的要求的情况下,减少剪力墙反而能够满足要求,这与通常情况下的结果是相反的,其原因就需要用概念设计的相关内容进行解释:在结构的下部,框剪结构和剪力墙共同工作,因此,剪力墙在结构下部对框架有着极大的帮助,而框架在结构上部对剪力墙有着极大的帮助。

计算软件的应用有进行有效的选择。概念设计的应用要想达到理想的效果,计算的配合是少不了的,但在对计算软件进行应用的过程当中,首先要进行相应的选择。首先,要根据工程的实际情况进行设计软件的选择,建筑工程通常较为复杂,如其场地的不同、施工材料的不同等,因此要以这些要素为依据进行计算软件的选择。其次,要根据工程的具体特点对相关参数进行修改,在某些情况下,由于工程的某些特点,常规的参数需要进行特别的修改。最后,要对计算原理与实际操作的相互联系进行掌握,只有如此,才能够将计算软件与概念设计进行合理的搭配,共同促进建筑结构的合理设计。

参考文献:

[1]姚骥华。建筑结构设计中概念设计的研究[J].科技创业家,2012(12)

[2]王俊锋。对建筑结构设计中概念设计的探讨[J].建材与装饰(中旬刊),2008(06)

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