结构工程师计算机利用探究论文

摘要：建筑物是一种由三维立体构成的空间结构，建筑物的结构设计比较复杂，组接方式纷繁，从而达到使之相互工作发挥其整体合力作用的，但是，每个构件也都有其独特的个性存在。因此，在进行建筑结构设计时就要求工程设计人员要有摆脱计算机进行精密计算，重视经验性的概念设计作为建筑结构设计的补充，并结合房屋建筑的特殊性要求，做到具体问题具体分析，实现建筑结构设计完整理念。今天小编为大家推荐《结构工程师计算机利用探究论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

结构工程师计算机利用探究论文 篇1：

论建筑结构设计中的概念设计及优化

【摘要】随着经济实力的不断提升，建筑行业设计水平也在不断的提高，概念设计就是随着建筑行业的发展而出现的一种建筑结构设计。概念设计的好坏以及结构措施设计的是否合理在一定程度上的反映了设计水平。本文主要针对建筑结构设计中的概念设计及结构措施优化进行探讨与分析。

【关键词】建筑结构；结构设计；概念设计；优化

引言

建筑结构的设计在建筑行业当中有着十分重要的地位与作用，从理论上，概念设计主要是指建筑设计员在进行建筑设计过程中，不依赖计算机而是依靠自身的设计经验和实际情况来形成关于建筑结构形式、内力以及变形等方面的概念和对其进行定性分析。即使目前计算机已被广泛应用在生活的每个角落，但是在建筑结构概念设计的过程中，计算机往往只能起到辅助的作用，最重要的还是设计人员自身的设计思想和建筑结构的实际要求。此外，在进行结构优化设计的过程中，前期合理的结构设计方案至关重要，因为一个合理的结构设计方案不但能够使建筑工程在技术上达到要求，还能够降低其在经济上的消耗。结构设计优化是一个涵盖面非常广的系统性问题，为此我们需要加大对结构设计优化方法的探究力度。

1建筑结构设计中概念设计的概念

概念是一种反映事物本质属性的思维形式，它反映客现事物一般的、本质的特征，是人们在实践基础上经过感性认识上升到理性认识而形成的。所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以做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。概念设计主要是从建筑结构的整体方案入手，严格的处理建筑结构在设计过程中经常出现的力学分布计算、结构构件延性等问题。

概念设计的设计步骤主要分为分析、综合以及评估这三个部分，其中分析是对设计过程进行全面了解，而在分析阶段进行分析的数据并不是完整的，是带有模糊性质的数据。

2.建筑结构设计中概念设计的重要性

一项先进、有效的设计必然会有优秀的概念设计，而对于结构工程师来说，就是对建筑结构设计进行整体性的概念设计。然而，目前部分结构工程师不重视学习国内外先进的设计技术与理念，过分的依赖结构设计软件，出现了墨守成规的现象。而且在设计过程中，全盘相信结构设计软件的计算结果段有足够的能力去发现计算结果中存在的错误。结构设计决定建筑能否实现，在这个意义上，结构设计显得更为重要，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，同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来各个方面的误解。由此可见，结构工程师只有加强结构概念的培养，严格遵守建筑结构设计的准则，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。

建筑结构设计中概念设计的重要性主要体现在以下几个方面：（1）概念设计在建筑结构设计中，鼓励创新思维；（2）概念设计使得建筑结构设计方案更完美；（3）运用概念设计能够判别计算机计算结果的准确性；（4）采用概念设计可以使设计方案更具合理性；（5）采用概念设计具有创新性。

3概念设计在建筑结构设计中的应用与优化

3.1建筑结构与概念设计的关系

所谓概念设计是以个人经验为基础，基于宏观的角度对建筑结构进行定性设计。相对概念设计来讲，结构设计是一个逆向过程。由此可见，概念优化设计对结构的整体稳定性具有重要作用。可以肯定的说，经过概念优化设计的结构是能在各种各样可能出现的环境情况作用下使房屋破坏程度最小的，如果概念设计不合理，会导致建筑整体结构出现安全问题。因此概念设计与结构设计的关系是相辅相成、缺一不可的。

3.2概念设计在建筑结构设计中的应用

3.2.1概念设计在结构设计应用中的基本要求

概念设计在结构设计应用中的基本要求主要表现在以下两个方面：（1）结构体系的整体性：概念设计强调建筑结构体系具有整体性必须处理好基础与上部结构之间的关系，结构受力的同时尽可能地使得建筑结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平；（2）提高建材的利用率：建材的利用率越高应力水平越高该结构的协调工作程度也就越高。

3.2.2概念设计的理解和应用

概念设计在建筑结构设计中的理解和应用主要体现在以下几个方面：（1）合理选择有利 于建设的建筑场地：建筑场地是建筑物的承载之地，对整个建筑物的结构设计有着不可忽略的重要性。在选择建筑场地时，设计师一般要考虑的问题有：防护距离、建筑退界、日照间距等，并且在选择建筑场地时一定要考虑抗震因素，不能选择在危险地段进行建筑的建设，对场地进行综合分析，才能保证选择的建筑场地科学、合理；（2）合理设计抗震抗灾防线：在进行抗震设计时，我们大多是通过初定的尺寸及砼等级，来进行结构刚度的计算，然后再根据刚度推出地震力，最后再依据地震力算出配筋的数量；（3）合理选择建筑主体的结构体系：建筑主体是一个空间的结构体系， 目前我们在空间结构体系整体研究中还有一定的局限性。设计师在选择建筑的主体结构时要以对称、合理作为筛选原则，合理的主体结构能够降低建筑的扭转力，使建筑的非结构构件能够保持在一个稳定工作状态下，并能降低建筑材料的消耗；（4）合理选择建筑基础：根据选择好的建筑场地的地形特征和结构形式进行结构基础的选择，常见的建筑基础有：筏形基础、箱型基础、桩基础等，其中若建筑场地的土质松软且属于负载较大的结构类型，则一般选择桩基础作为建筑基础。

3.3概念设计在建筑结构设计中的优化

建筑结构设计优化技术：（1）结构的抗震性设计：结构的抗震性设计又包括结构抗震等級设计和地震作用振型组合数据的设计，结构抗震等级设计一般按照《抗震规范》附表确定；地震作用振型组合数据的设计和建筑物的层数有关，当结构振型数大于3的时，应该取3的整数倍进行计算，但是该数据不可大于建筑物的层数，对于不规则的建筑结构，地震作用振型组合数据的设计就更为复杂；（2）重视节点的设计原则：在结构体系中的节点是指各构件交接之处或连接异常的地方。不同类型的构件相连接，同一构件截面改变之处，都会形成需要在设计图中表示清楚的节点。历次灾害表明，从设计不合理的节点开始破坏的建筑占了相当大的比例，因此，重视节点的设计原则在建筑结构设计中尤为重要；（3）协同工作与结构体系：从建筑结构方面来看，协同工作的概念就是要求结构内部的各个构建能够进行有效的配合，并在积极配合之下高效工作。这对结构构建提出了更高的要求，不仅要求它能够在承载能力极限状态下共同受力，协同工作，同时又要求其能够达到共同的耐久寿命。

4结语

总之，在概念设计日益重要的今天，要求结构工程师应有深厚的基本理论基础，并能不断吸取他人先进的设计思想。建筑设计人员在进行结构设计时，应该重视相关结构的概念设计，而不是仅仅依靠先进的计算机技术来进行设计，充分利用自身的设计经验和实践实际，不断学习，不断创新，以对工作认真负责的态度，为祖国未来建筑业的发展做出更大的贡献，带动建筑结构设计的发展，为人们营造更为舒适、美观、别致的生活环境。

参考文献

[1]谢正伟，概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J]，科技展望，2015（8）：12-16.

[2]王明，建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论[J]，建筑规划与设计，2014（2）：36-38.

[3]赖武，建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J]，建筑设计，2013（5）：56-59.

作者：赖竞

结构工程师计算机利用探究论文 篇2：

建筑结构设计中的结构概念应用

摘要：建筑物是一种由三维立体构成的空间结构，建筑物的结构设计比较复杂，组接方式纷繁，从而达到使之相互工作发挥其整体合力作用的，但是，每个构件也都有其独特的个性存在。因此，在进行建筑结构设计时就要求工程设计人员要有摆脱计算机进行精密计算，重视经验性的概念设计作为建筑结构设计的补充，并结合房屋建筑的特殊性要求，做到具体问题具体分析，实现建筑结构设计完整理念。

关键词：建筑 结构设计 概念应用

随着建筑工业中新材料，新体系，新工艺的飞速发展，各种结构体系的创新组合，使得概念设计被越来越多的结构工程师所重视，并将在结构设计中发挥越来越大的作用。但是，在目前高校教学的概念设计课程中，通常只重视孤立的分体系和单独构件的力学概念讲解，尤其在专业课教学中，单项计算练习过多，综合练习过少，加之计算机的普及，从而不同程度地造成了学生对计算机产生一定的依赖性，进而影响到他们的整体综合运用能力，使得结构体系概念模糊等现象比较普遍，这些问题的存在对培养具有创造力的未来工程师是相当不利的，因此必须采用一些切实可行的有效措施提高概念设计在建筑工业中的应用水平。

1 结构概念在现在建筑设计中的必要性

随着我国基础设施建设投入的不断加大，与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和标准。因此，这就需要相关设计人员必须努力推广计算机的普及与应用，加快新型高强轻质、环保建材的应用，使建筑结构的设计更加实用、更能符合相关标准。概念设计对于打破传统建筑结构设计中低效、守旧的模式，进而提高建筑结构设计工程师的创新能力水平。

在当前建筑结构设计中普遍存在承袭传统设计的守旧思想，使得与之相应的建筑产品缺乏新意。当今建筑设计普遍提倡采用概念设计思想来提高结构工程师的设计创造性，实现建筑结构的最优化设计。尽管目前大多数人对概念设计有一定的了解，但是尚无法熟悉他的具体应用，因而，他们经常将概念设计限定在大原则下应用，进而束缚着建筑结构设计的发挥。如结构布置、确定结构方案等。其实，在具体人们的生活中随处都可以看到概念设计的应用情况。近年来，随着计算机技术的飞速发展，提高结构中概念设计的准确性和运算率。但是，必须理性地应用计算机，不能太过依赖计算机，要注重体现建筑中的人性化设计。相较于计算机设计而言，概念设计主要是体现出人的设计理念。此外，在总体方案和构造措施上，计算机难以实现概念设计的基本要求。

在建筑结构设计方案的初始阶段，概念设计具有举足轻重的作用，因为此阶段电脑无法代替概念设计来完成某些步骤。因此，这就要求结构设计师必须结合其以往的设计经验，深入探讨建筑结构设计方案，并对其可行性进行分析，进而运用工程设计的整体理念对设计方案进行调整，最终达到方案最优。

通过计算机所计算出的运算结果，虽然比较精密，并在实际应用中不代表精确数据的合理性。也不具有实用性。概念设计正好弥补了结构设计在规范化的计算机应用中的诸多弊端。作为立体实物的建筑物，仅仅依靠电子计算机所计算数据结果是非常不够的，必须依靠人的思想结合以往的设计经验和建筑施工的实际情况做到具体问题具体分析。

概念设计往往会从整体上去反应出建筑结构的工作性能和设计理念，破解隐患过度的精密运算结果并非是对建筑结构精致入微的正常效应，同时也是一种不失理性解决问题的途径。此外，非概念设计的机械性、习惯性经常会引起的错误隐患，进而还会影响到建筑结构设计的整体性能。所以，在建筑结构设计过程中，必须充分考虑概念设计的重要性，并将概念设计贯穿于整个建筑结构的设计过程。

目前，国际上知名度较高的优秀结构设计作品，大多数都是由一种或几种基本分体系有机地组合而成。因此，要求结构工程师必须不断拓展其理论知识，与时俱进，不懈追求完美的设计，同时还要具备丰富、踏实的整体结构概念和基本分体系的相互比较的能力。由此可知，在建筑结构概念设计出色的工程师，其结构概念随着实践经验的增长而不断丰富，设计成果也更具完美性、创新性。此外，必须将当今先进计算机技术融入到概念设计的整个过程，充分利用计算机技术的优势，尽快选择和确定最佳设计方案，进而提高建筑施工图设计的可靠性。概念设计可以预防或减少不均匀沉降的危害，可以从结构措施、建筑措施、地基和基础方面加以控制；必须确保立面形体变化不能过大，荷载和高低差异适度；同时，还要加强上部结构和基础的刚度，提高建筑的整体刚度性能；同一建筑物尽量采用同一类型基础并要求埋置于同一土层中等一系列措施。对层建筑而言，从经济的角度考虑，对于不愿意采用长桩的结构设计方案，一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。通常情况下，有许多种处理软土地基的类型，但在选择地基处理方案前，必须认真深入探究建筑上部结构和地基两方面的具体实际情况，同时还要根据建筑工程的施工要求，选定恰当的地基处理范围和技术指标，确保建筑工程结构设计的合理性、可行性。同时，还要根据施工单位的施工设计经验和设计人员的知识水平，将多种方案进行比较，最终选定安全实用经济合理的处理方案，也要确保概念设计在建筑结构设计中的功能，使之充分发挥计算机的辅助性作用，因为概念设计与建筑工程的整体性能息息相关，并在很大程度上决定建筑结构设计的质量和接下来的施工进度。

2 结构概念在建筑设计中的应用原则

2.1 结构方案合理化选择在建筑结构设计过程中，必须要构建整个方案的基础阶段，并重视该阶段对整个建筑结构设计的重要作用。因为，结构方案设计合理与否直接影响到紧随其后所形成的的质量问题，相关设计人员必须给予足够的重视。

2.2 优化建筑结构体系建筑结构体系是设计中的重要体现，设计者将整个建筑的结构清晰的、完整的表现出来，在整个建筑结构体系中人们所看到的每一个组成结构的部分都是统一的、不可以分割的完整实体，并不是建筑中单一部件的个性表现，其各个部件之间只能组合在一起时才体现建筑实体的具象涵义和建筑结构价值，如果将其中某些部分分割开来，结构就不成其为结构，在其体系中就无法继续发挥其应该有的效果。所以在规划结构体系时，是不能将其中某些及某个部件拿出来，否则将失其价值和内涵。

2.3 要选用适用的计算简图在选择计算简图时，必须根据建筑结构的具体要求，选择那些表达明确、设计合理、效益高的计算结构简图，从而保证建筑结构设计的可靠性。因为，计算简图的选用在建筑结构设计计算中起着不可或缺的重要作用，是正确引导建筑结构设计与建筑工程施工的可靠保障，这就要求结构计算必须准确、合理、可行。并尽可能地为今后的施工建筑降低成本。

2.4 数据结果精确分析数据结果是建筑结构设计的依据，对于建筑设计的施工起着指导作用，因此建筑设计的运算结果必须精确，必须有实际工程实例为借鉴。因为，数据结果的正确与否是决定建筑结构能否顺利进行、施工质量是否过关的重要前提条件。例如不同计算工具的使用、人为地忽略以及各种不同程序软件的使用等都可造成计算结果不精确。

3 总结

在建筑工程结构设计中，运用概念设计方法，能够有效、可靠地对结构体系进行构思比较与选择，从而使设计方案概念清晰。运用优秀的概念设计优化了建筑中的结构设计，弥补了现行结构设计理论与计算理论之间存在的某些缺陷，具有广泛的实用价值和推广价值。

参考文献：

[1]刘伟.建筑结构设计中的概念设计与其措施[J].现代裝饰(理论)，2011，(06).

[2]涂其付.建筑结构中概念设计应用的探析[J].江西建材，2011，(02).

[3]杨曦，徐金铭.概念设计在建筑设计中的应用探索[J].中国新技术新产品，2011，(20).

[4]曾献军.浅议建筑结构概念设计[J].科技风，2011，(08).

[5]吴焱，王楠.浅谈建筑结构中的概念设计[J].企业导报，2011，(09).

作者：黄惠民

结构工程师计算机利用探究论文 篇3：

探究如何提高建筑结构的抗震性

摘要：在对建筑结构的抗震性进行探究和分析，首先应当从其概念入手，从宏观的层面和角度来进行分析，除此之外，还需要通过适当措施的采用来对自然灾害带来的联动效应进行控制与降低，包括适当方式的隔振减震技术等。为实现这样一种目的，建筑师和结构工程师就应当就设备工程进行密切合作，共同为建筑结构抗震性能的提升而做出努力和贡献。

关键词：抗震技术，建筑结构，抗震性能

一 结构抗震的基本概念分析

结构抗震的概念设计主要是相对于结构的计算设计和理论设计而言的，其设计原则和设计思想都包括较多方面，如整体结构体系与分体系之间的力学关系，结构破坏试验及其机理，甚至包括以往工程经验所得到的设计原则和设计理念等，都可以作为结构抗震概念设计的依据来从整体角度和宏观角度来进行建筑结构的总体布置与抗震布局设计。多年的抗震经验让我们清楚的意识到地震本身的极度复杂性和不确定性，尤其是对于高层建筑而言，高层建筑不仅更加容易受到外界环境的作用和干扰，更是会再其自身结构内部产生不良的自振周期，加之建筑材料性能以及基础沉降等多方面不利因素的影响，最终导致结构的计算模型稳定性和实际情况产生较大的出入，按照计算设计所得到的建筑结构无法满足实际环境的抗震需求。

上文主要旨在于说明，建筑结构的抗震性能在较大程度上仍然是取决于其概念设计而并不是完全依赖于其结构计算设计，因此在进行建筑设计方案的确定与选择时，就应当从总体角度出发，采用概念近似计算的方法来实现快速有效的结构体系比较与选择。经实践发现，结构抗震概念设计的执行与应用，不仅可以在较大程度上弥补计算理论的缺陷，同时也能够对一些无法通过计算来进行设计的结构和构件进行必要的设计，再者还能够避免设计人员在进行设计工作的过程当中过分依赖于计算机及计算机软件，在概念设计环节中更是可以对计算结果进行必要的检查和审核，及时发现不合理甚至是错误的地方，这样就能够最大限度的避免安全隐患。下文当中对结构抗震概念设计需要注意的几个环节进行简要的说明和分析[1]。

第一就是要尽可能选择对抗震有利的地基和场地，并同时采取必要的措施来保证地基稳定，然后再来进行合理的基础设计，总的来说，就是要在这样一个环节之上尽可能的发挥出地基的优势和作用来。第二就是在对建筑进行设计时尽可能保证建筑自身外型的简单和对称，建筑物简单对称的核心好处就是能够表现出比較理想的抗震性能，复杂或者是有凹凸角出现的位置容易出现应力集中而导致薄弱环节的产生。第三就是在进行大型项目的设计与建设时，还需要考虑到体系整体的重心和刚度重心重合问题，除此之外还应当采取基本的构造措施。第四就是强调空间的整体性原则，平面连接的加强能够保证各个构件之间的有效可靠连接，使得建筑体系整体能够有变形能力空间，尤其是对于注重非结构构件抗震设计的建筑物而言，更是需要极力避免由于非结构构件的不合理布置而对主体结构产生的不利影响。最后就是抗震概念设计的基本准则，强柱弱梁，这样一个概念主要强调柱子的抗弯能力一定要高于梁，除此之外就是，强剪弱弯，这个则强调的是杆件的受剪承载力应当高于受弯承载力。

二 隔震和减震控制技术的应用说明

传统的计算理论当中，对于结构抗震方面的关注主要集中在结构抗力R的提高之上，因此工作人员在实现和设计过程当中就容易盲目的加大配筋率和混凝土的等级，这样一种处理方法确实能够在一定程度上提高结构的刚度，但是这样一种处理方式的多方不足仍然是非常明显的，首先就是导致了建设成本的增加和建筑收益的获得不成正比，其次最重要的是这样一种处理在相当大程度上是增加了地震效应的。在新的抗震设计思路当中，主要考虑的则是降低作用效应S，也就是将重点和出发点都落到地震能量的阻隔上去，而不是单纯致力于建筑物本身强度的增加。以阻隔地震能量为出发点的抗震设计思路已经进入了结构设计领域，其目的就是希望在强震作用时能够通过基础隔震和减震等技术来保证目标建筑尽可能不受危害或者是只受到轻微的破坏。这其中比较典型的例子就是隔震消能，通过基础隔震的方式来进行隔震，其具体操作或者是原理，实际上就是在建筑物基础和上部结构之间增加一套隔震装置，这样一套隔震装置将较大程度的吸收地震力，并同时减少竖直方向上基础位移向上部结构的传递，使得上部结构能够始终处于相对稳定安全的状态中，通过这样一种思路和模式来实现减少地震对建筑物的破坏。而消能减震设计则是指在建筑结构抗侧力结构中进行消能装置的设置，然后在地震发生的时候通过局部变形来进行附加阻尼的提供，将地震产生的能量和灾害通过结构上传并消耗掉，这样就能够保证主体结构在强震环境下尽可能的不受到严重破坏 [2]。

三 非结构抗震分析

建筑的非结构构件主要指的是建筑的门窗、围护墙或者是隔墙吊顶等，除此之外还多方面的包括建筑玻璃幕墙和室内设备设施等。 一般情况下，建筑师仅仅只是对结构工程进行必要的抗震分析和设计，建筑的非结构形式则由室内设计师来进行决定，这样一种过程导致的结果就是非结构抗震的确定是没有经过结构工程师的首肯的，最终导致地震一旦发生，发生破坏概率较大的就是建筑的非结构构件。尤其值得注意的是，如果建筑非结构构件设计不恰当的话，还会在地震发生的过程当中导致破坏的进一步发生。尤其是考虑到现代建筑业的充分发展，现代建筑的装饰装修水平已经提升到了相当高的水平，这导致的状况就是建筑当中的非机构构件所占据的比重非常大，其造价也占了整个建筑工程造价的绝大部分，在这样一种现实状况下，如果建筑装饰在强震当中发生破坏的话，那么对其进行维修和还原所需要的费用就是十分惊人的，尤其还有可能威胁到附近人们的生命财产安全，因此对于非结构构件的抗震设计同样需要高度重视。在实现过程当中，建筑设计师与结构工程师等需要共同来对建筑物的非结构构件进行抗震设计。

地震发生的时候，房屋受到惯性作用会随着地震作用力带来的惯性力而发生不良运动，此时如果非结构构件的锚固不够牢固的话，就会导致建筑本身无法承受地震带来的惯性作用力，最终导致非结构构件遭到破坏。在地震发生之后，结构体系必然也会因为外力作用而发生一定程度上的变形，此时镶嵌于结构构件内部的非结构构件也就会因为无法适应于结构变形而遭到破坏或者是功能丧失。总而言之，就是认为建筑物本身的质量以及在地震环境中的稳定性在很大程度上仍然是由建筑自身非结构构件质量所决定的，因此其对于建筑刚度以及质量的分布影响也同样非常大。但是问题就在于，到目前为止，我们国家规范当中对于非结构构件抗震涉及所提到的内容是非常少的，因此在以后的工作当中非常有必要加强对于这样一些非结构构件抗震的分析和研究。

结语：建筑结构抗震设计的理论计算固然不可获取，但是仍然需要充分结合和利用概念设计，通过这样一个入手点来解决问题，一方面是能够从宏观上提高建筑结构的抗震性能，另一方面还可以通过具体适当的措施来进行隔震和减震，最大程度降低地震所产生的作用与效应，这样一些要求和目的的实现就需要参与到工程建设当中来的各专业工作人员的共同努力。

参考文献：

[1] 柏磊.如何提高建筑结构的抗震性[J].，科技风，2009（9），165

[2] 董芸.浅析怎样提高建筑结构的抗震性[J].山西建筑，2009（11），65-66

[3] 谢伟义.浅议提高建筑结构的抗震性能[J].中国住宅设施，2009（12），47-49

作者：张仟朋