概念设计论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇概念设计论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

1概念设计的内涵与特征

“概念”一词的本义在《中国大百科全书》中的解释是“怀孕，孕育的意思，即经过十月怀胎之后生成的一种新事物”。概念设计是设计师对建设场地进行实地考察后，有意识的针对场地中的环境构成元素进行深入分析，提炼，浓缩而成的一种可以统领全局，贯穿设计过程始终的构思主线。它一般以抽象的形式出现，追求神似而非形似，具有非理性因素的思维特征，往往是设计师的一些顿悟、灵感就可能形成一些重要设计项目的原始创作意念。同时，概念设计具有很强的实验性，有时甚至纯粹是一种尝试，完全在从事探索性活动。

2概念设计的重要性与意义

概念设计自从上世纪问世以来，已经被许多世界建筑大师在一些重要建设项目中恰如其分的运用，其重要性是不言而喻的。在建设项目的前期阶段，概念设计的主体地位是不可辩驳的。倘若没有优秀的创作意念作为引领整个设计的主线，策划方案设计就会一团散沙，缺乏整体性、有机性，让人有随意拼凑，抄袭之感。另外，重视概念设计有利于激发创作灵感，增强设计师的原创意识，不致步人后尘，而走上自主创新的道路。

3概念设计的策略与方法

首先要对场地的环境因素进行有意识的分类与整理，分析各个条件之间的内在联系与制约关系。从宏观的角度进行分析，不拘泥于细小的实际工程问题，着眼于大局。其次，要充分运用联想的方法，辅助于文学，艺术等学科的知识，使头脑中朦胧，散乱的想法明晰准确地表达出来。在当今建筑全球化背景下，把握地域性，坚持功能性，重视形式性，考虑经济性是建筑创作的核心所在。建筑创作的突破口往往在学科边缘或者交叉学科中。再次，要摆脱自身的思维定式，对于掌握概念设计来说这种思维定式非常不利。因为如果设计者从自身已有的知识出发来进行概念设计，必然会受自身思维定式的影响，所设计出来的成果必然不太理想。设计者需要抛弃传统的为了做某个设计而进行资料收集，文献阅读的不良习惯，在平时就要有意识的阅读一定量的理论方面的文献，积累一套行之有效的设计手法和解决实际问题的策略。最后，要学习已有的优秀作品的概念设计过程，做深入的设计分析与表达，因为设计分析与表达作为一种学习方法对于初学者来说是大有裨益的。

4概念设计的应用举例

篇（2）

在概念书中，文字既是文章的一部分，又是插图的一部分，被赋予了双重身份。文字作为有意味的图形，表达文字以外的内涵。独立创作的原创插画为主要表现内容，书籍的文字、用纸、折手和装订等都围绕插图来进行设计。这里赋予了传统意义上的插图新的意义。插图可作为书籍的主体出现，兼有表达书籍内容的功能。既是书籍具体内容的体现，又是抽象意念的表达。在概念书中可以围绕插图进行模切、拉页以及页与页之间连接关系的特殊设计。概念书的设计是图形摆放方式和图形处理方式的研究。一直以来，由于的技术和成本问题，没有得到充分的重视，目前书籍的装订方法还是以经济、简便的胶订和骑马订为主。但也有很多设计师在书籍的装订上下了很大的功夫，线装、铆订、胶订辅以织物等，方法多种多样、灵活巧妙。概念书中可以利用现有的装订形式进行形态上的创新，也可以设计、实验新的装订方法。

在概念书的设计中，纸张的质感、纹理、透明度、柔韧度、反光度等都可以成为概念书设计的亮点。概念书的纸张不再局限于目前印刷常用的铜版纸等纸张，还包括用于包装的纸张、用于工业产品过滤的纸张、砂纸等。可以用一些现有的纸张或其他材料进行再加工，制成新品种的纸张。概念书印刷的方法可以颠覆传统意义上的印刷方法，可以通过丝网、铜板、木板印刷等办法来创作，也可以通过喷画、烙印、粘贴等手段进行创作。随着技术的更新，未来也有可能成为新的印刷方法，推动装帧艺术的发展。

随着电脑和网络的普及，电子媒体成为一股不可忽视的力量，电子图书成为书籍设计中的重要部分。总之，概念书籍的设计充分体现了书籍思维方式上的未来性。现在国外的概念书籍，在形态上已经摆脱了书籍的传统模式。以独特书籍设计语言来传达书籍的思想内涵，并体现强烈的个性。从表现形式、材料工艺上进行前所未有的尝试，并且在人们对书籍艺术的审美和对书籍的阅读习惯以及接受程度上寻求未来书籍的设计方向。

2概念书多元设计

在进行概念书的设计时，应从外到内，由于书籍语言的多元体现，为阅读过程带来无限拓展的可能性，书籍设计不仅仅属于平面设计范畴，还存在空间设计等领域的设计概念，以构成三维的空间关系，从而形成可观、可触、可感的艺术形态。它包括形态的写实感，如质感的表现和结构的准确表达；另一方面也依赖娴熟的技术和对材料特性的把握，以实现艺术模仿与创造。就艺术而言没有观察、没有借鉴、没有对比，就没有认识，没有创新，只有观察到的才可能有表现，这就是观察的意义，这就是设计创新的基础。

篇（3）

2适航要求的识别和检索机制

适航要求识别与获取的目的在于根据当前设计任务检索适用的适航条款要求，本质上属于一种依据索引的文本检索[13]。与传统的关键词检索相比，用于建立设计任务和适用条款要求之间映射的索引不是若干离散的关键词，而是一种由概念图表达的结构化索引，构成索引的“概念”之间具有内部关联性；另外，由于适航条款的概括性，建立条款索引的概念集中包含的很多概念术语超出了条款文本范围。例如，CCAR25.581闪电防护条款的条文中并未明确提及飞机的燃油系统，但燃油系统设计必然需要考虑该条款要求。因此，“燃油系统”要包含在该条款索引的概念集中，而这种情况主要依靠设计师的经验知识来保证。针对适航条款的特点，本文提出一种基于匹配度的适航条款要求检索方法，即某适航条款对于当前设计任务的适用性可通过设计任务中包含的民机设计特征与条款约束的设计对象之间的匹配度来衡量。2.1匹配度对象（设计特征）之间的匹配过程包括两个步骤：首先判断当前设计对象与条款约束的对象名称是否一致；若对象名一致，则进一步判断对象属性值之间的一致程度；否则，两者完全不匹配。此处，设ai为当前设计对象a的第i个属性值，bi为条款约束的对象b与之相对应的属性值，则M(aibi)表示两者属性值之间的匹配度函数。若ai和bi为枚举型取值，则匹配度计算公式如式（4）：2.2检索算法根据上述介绍，基于匹配度的适航条款检索算法如图6所示，详细的检索步骤描述如下：步骤1输入飞机的某设计特征（系统、子系统及其结构组成）作为当前设计特征Pc（当前设计对象）。步骤2读取Pc相关的特征约束C(Pc)，这里的C(Pc)主要来自于对于产品整体的属性约束或继承自父级特征的属性约束。步骤3读取Pc的关联特征，生成关联特征集；此处的关联特征包括Pc的下一级结构特征，以及与Pc在功能或结构上存在关联关系的其他设计特征；此处构建关联特征集的目的在于扩大适用条款的检索范围。步骤4从适航条款数据库中读取第一条未被检索过的条款作为当前条款，如果成功，则进一步读取该条款约束的目标对象Pc’及其特征约束；否则退出程序。步骤5比较Pc和Pc’，如果Pc=Pc’，则进一步比较其属性特征C(Pc)和C(Pc’)，并按式（6）计算其匹配度Mi。步骤6如果Pc≠Pc’，则该条款的目标对象与当前设计特征不匹配，但可能与Pc的某项关联设计特征相匹配。因此，进一步读取Pc’的关联对象集Pr’，判断Pr与Pr’是否相交，即按照式（7）计算Mj。步骤7若Mi>0，则当前设计特征与条款约束的目标对象一致，该条款为当前设计特征的主要适用条款，从而将该条款录入适用条款集；否则转步骤8。步骤8若Mj>0，则当前条款为当前设计特征的相关条款，属于次级适用条款，也将该条款录入适用条款集；否则，当前条款为完全不适用条款，转步骤9。步骤9将当前条款的状态标记为已检索过的条款，转步骤4。步骤10适航条款数据库中的所有条款都被检索过，退出程序。

3实现与应用

根据本文提出的方法进行相应的软件实现。采用技术，利用VisualStudio2008软件开发平台和SQLServer2008数据库系统开发出一套民机适航要求的识别与确认系统，用于辅助某民机制造商的适航工程师（型号各分系统适航审定计划的负责人）根据某些设计任务中的民机设计特征检索适航条款数据库，形成型号各专业适航审定基础中适用条款集合的初步方案。以民机起落架系统中的部分设计特征“主起落架及舱门”为例检索其适用的适航条款要求。首先，定义当前的设计任务，包括明确目标设计特征，定义目标设计特征所在型号的飞机级特征参数要求，并将主起落架系统的父级系统和子级系统作为关联设计特征，形成当前设计任务的概念术语集用于检索，如图7所示。依次根据目标设计特征“主起落架及舱门”及其关联特征（如父级设计特征起落架系统，子级设计特征收放系统、机轮系统等）检索适航规章数据库。此处以CCAR25.721条为例（如图8），首先进行当前设计特征与条款约束的目标对象名称的比对；若一致，则进一步进行（飞机级）特征参数的匹配。

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作者：孙立 单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司

注重无砟轨道排水设计轨道结构设计过程中应该全方位考虑排水设计及其可靠性和耐久性。水永远是无砟轨道结构最持久的敌人，也是无砟轨道能否保持60年使用寿命最主要的控制因素之一。因此，在进行无砟轨道结构设计，尤其是隧道内无砟轨道结构设计时应该特别重视无砟轨道结构的排水设计，并将无砟轨道结构的排水设计纳入整个线路排水设计系统。在实际轨道结构设计工作中，对于CRTSII型板式无砟轨道侧向挡块的设置影响轨道板表面排水、CRTSI型框架板式无砟轨道框架内排水这些在运营过程中已经发现容易积水的部位应该进行特殊设计。对于板式无砟轨道梁面采用中间排水，为了将轨道二侧的积水排到中间排水沟而采用在轨道板内预留圆形、半圆形的排水管，尤其在南方雨量较大，且暴雨比较集中的地区证明其效果均不佳，在实际采用中应该慎重，因此敷设板式无砟轨道范围的桥梁最好采用三面排水的方式。隧道内漏水一般具有较强的腐蚀性，为了避免腐蚀性渗水影响无砟轨道的耐久性，在实际设计中应该确保隧道排水措施到位，针对无砟轨道设计应该在二线之间设置中间排水沟，同时保证可能的渗水低于无砟轨道结构底面。在路基地段，一直存在中间堆高表面敷设混凝土结构(含沥青混凝土结构)和中间设排水沟两种方案，两个方案各有优缺点，前一个方案还存在表面敷设素混凝土还是沥青混凝土的区别。应该说在北方寒冷地区，采用中间设置排水沟，由于该方案需要在路基中埋设横向排水管，一方面对于路基的整体性产生一定的影响，另一方面即使排水管按照设计要求位于冻胀线以上，个别情况下还是存在横向排水管冻裂、冰块堵塞排水管等现象影响排水的通畅，因此在北方严寒地区建议采用二线中间堆高表面敷设混凝土结构向轨道二侧的排水方案。相比较北方雨水较少，南方地区雨水丰沛;另一方面，二线中间堆高表面敷设混凝土结构向轨道二侧的排水方案由于存在无砟轨道轨道板(道床板)与堆高表面敷设混凝土结构之间缝隙封堵困难，且封堵遇水膨胀橡胶条的耐久性满足设计要求困难，因此建议在南方雨水地区采用中间设置排水沟的排水形式。明确轨道施工要求轨道工程施工图设计应该强调对于施工中的重要部位提出重点的施工要求。尤其对于施工缝的处理，对于其钢筋搭接率、新老混凝土界面应该说明详细的处理措施及施工注意事项。

桥梁地段单元轨道结构设计在桥梁梁缝地段轨道结构是单元还是连续、无砟轨道单元结构长度多少合理，国内进行了大量的研究和实践。从CRTSII型板式无砟轨道的设计理论和实践经验来看，桥梁地段无砟轨道的单元长度当然可以确定为无限长。从结构设计原理的角度来进行分析，无砟轨道的单元过长，其内部结构受力舒缓需要通过限制位移的方法来保证轨道结构的几何形位，其前提必然是相关限位措施和桥梁、底座板、轨道板以致钢轨的合龙或锁定温度及其关系必须得到严格控制，否则轨道结构的稳定性必将受到影响，进而影响轨道结构部件的强度和稳定性、耐久性。因此应该针对目前出现的CRTSⅡ型板式无砟轨道板与水泥乳化沥青砂浆离缝及其拍打问题、CRTSⅡ型板式无砟轨道板滑动层窜出及其维修问题、CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板承轨台开裂、CRTSⅡ型板式无砟轨道宽接缝裂缝及轨道板预裂缝裂缝宽度过大等问题展开深入研究。路基地段单元轨道结构设计德国高速铁路即是路基地段轨道结构采用连续结构，其最大的优点是路基地段无砟轨道支承层可以采用水硬性支承层代替钢筋混凝土结构，降低轨道工程造价;另外一方面，路基地段德国无砟轨道设计理念借鉴了高速公路从路面到路基刚度递减的设计理念，而高速公路路面与下部路基结构之间即敷设了一层水硬性材料。相比较CRTSI型板式无砟轨道在路基地段轨道板采用单元结构，底座采用3～4块轨道板长度的钢筋混凝土长单元结构，CRTSI型双块式无砟轨道结构必须采取一定的结构设计及施工措施控制混凝土裂纹，并且从目前国内外几条建成通车的高速铁路来看，国内虽然对于CRTSI型双块式无砟轨道道床板裂纹控制取得了一定成效，其裂纹宽度基本控制在0．2mm规范允许的范围内，但是从根本上避免CRTSI型双块式无砟轨道道床板裂纹存在一定的技术困难。第二，为了控制CRTSI型双块式无砟轨道道床板两端的稳定性，必须在道床板两端一定范围内设计较强的限位措施，如端梁、销钉等，并且需要制定完备的施工质量保证措施，否则容易导致路基地段连续道床板结构两端鼓起，严重情况下可能导致设置的端梁结构失效。第三，连续道床板结构保持在线路上的稳定的前提是道床板结构与支承层之间保持可靠的粘结，因此在施工过程中应该保证支承层表面的拉毛质量符合设计要求，尤其在施工合龙地段，其支承层拉毛容易被施工车辆破坏，因此在施工道床板之前应该确保支承层拉毛满足要求，且支承层表面的浮渣等清理干净。

无砟轨道结构设计是一个系统工程，结构设计一方面应该与桥梁、隧道、路基等相关工程协调，而且应该考虑环境因素、施工因素、运营维护因素、轨道工程内部各组成结构等的影响和相互作用。坚持单元设计理念，合理确定轨道结构单元的长度。另外一方面，针对目前敷设的连续轨道结构，尤其是桥梁地段跨越梁缝的CRTSⅡ型板式无砟轨道，应该针对目前的运营现状，有针对性开展系列监测活动，并对监测结果进行分析研究，一方面形成连续敷设无砟轨道理论计算体系并确定相关主要设计参数，另外一方面积累数据编制CRTSⅡ型板式无砟轨道的养护、维修规程。

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2相似模型构建

2.1功能序结构和行为序结构模型相似包括功能相似以及行为相似，功能具有相同的效果不代表行为也具有相似性。研究系统相似度时需要衡量功能相似度和行为相似度不同的权重值，建立相似模型，从系统的角度将不同的功能及其行为映射用序结构表达出来，用系统要素的方式进行模型构建。功能是表达系统特性最抽象的方式，功能的表达需满足：（1）能根据给定要求表示设计者的意图；（2）能准确描述满足设计要求的设计对象；（3）能被定性或者定量地评价，并可以测定设计意图的满意度。功能的系统要素为能量、物质和信息，每个功能要素都有其输入和输出，因此可以运用“输入流-输出流”的方法进行功能描述。功能要素在时间和空间上有一定的顺序，即功能序。本研究将功能序的关系进行分类，分别有组成关系、时序关系和因果关系如图2、图3所示。时序关系又有顺序关系，并存关系。功能序是功能序结构的基础组成。在概念设计模型中，功能是一个模糊而粗糙的概念，而行为相对而言更为具体，能激发设计者的灵感，引导设计者保证三大流（即物质、能量、信息）的有序流动，不违背自然规律。行为的系统要素包括运动学要素、力学要素和能量要素。结合目前行为结构的表达方法，本研究统一用“输入流-输出流”的方式表达行为序结构。行为可以分为基本行为和组合行为。基本行为对应基本结构，较为简单；组合行为由基本行为构成，包括运动转换行为、执行行为、检测行为、控制行为等，这些基本行为通过一定的顺序连接起来形成组合行为。行为序就是指这些基本行为和组合行为间的连接，行为序结构则表达了行为序间的连接关系。行为序结构分类如图4所示。行为序的关系有以下几种：①串联顺序关系；②并联同时关系；③选择发生关系。

2.2基于序结构的相似模型构建由相似第一定律即序结构定律可知，不同类型、不同层次系统存在一定的序结构，当系统序结构存在共同性时，系统之间出现相似特性，相似性大小随序结构的共同性程度增大而上升，反之则下降。上节已将可变功能机械系统概念设计中的功能层和行为层用序结构进行表达来探索功能和行为的相似性，本节在此基础之上运用数学建模对相似度进行计算。可变功能机械系统具有一定的相似性，即相似度大于零，某些功能或行为能通过改变一些系统组成就能形成新的功能系统，若是没有相似性即相似度为零，那么整个分功能系统就转变成了多功能的单个系统的集合，不在本研究的研究范围之内。本研究将系统或者系统的一部分进行序结构构建和分析之后，为每个序进行编码，用eik表示序要素的集合，要素包含属性和特征值，属性由所属功能或者行为的输入输出流决定，i是分功能编号，k是序的编号。相似序的概念是将分功能序结构的要素和特征联系形成两两组合的有序偶，用(e1k,e2k)表示。相似度由相似序的个数和相似序对相似的影响权重所决定，相似度以q表示，相似序个数决定的相似度为q1，影响权重决定的相似度。权重的分配也是相似度量的重要环节之一，主要包括主观权重分配方法和客观权重分配方法。相似序模型分析之后根据经典相似理论进行数学建模，系统的总相似度由功能、行为和结构的相似度综合得出。本研究根据所建立的序结构进行系统知识表达，计算可变功能间的相似性，设机械系统共有两个可变分功能，特征参数取自输入输出流的类型和数值，如功能的能量类型和所代表的数值等，对整个系统进行相似模型构建，并计算相应的相似度数值。相似求解模型如图5所示。建模的一般步骤可表述如下：（1）分别对分功能系统进行层次划分，建立基于功能或者行为结构的模型。可用输入流输出流的方式按2.1节所述分别建立分功能的具体模型，对应的序结构统计如表1所示。

3实例分析

笔者选取典型的可变功能机械系统进行研究，选取如图6所示的机床作为研究对象，通过更换不同的刀具执行机构可以获得钻孔，扩孔和铰孔3个不同的功能。可以看出，这是一种通过改变系统执行机构达到改变功能的情况。本研究按上文所述的步骤进行分析，首先由系统的可变功能得到功能的序结构模型，所建立的模型如图7所示。表3所示机床的可变功能由更换执行机构来实现，在系统层面上达到了改变功能的要求。本研究按上文所述，根据所建立的序结构模型，通过分析相似要素应用公式（1~3）得到系统功能级的相似度数值。

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作为建筑工程项目开展中的一个重要环节，建筑结构设计不但会关系到建筑工程项目的顺利开展，而且还会影响到整个建筑工程质量。所以，相关单位要充分重视建筑结构设计工作，并且采取科学有效的方法有效提高建筑结构设计水平。在其中合理地运用概念设计方法，可以有效地优化建筑结构设计方案，提高建筑结构设计水平。因此，设计人员要在建筑结构设计中要积极、合理地运用概念设计方法。

1概念设计概述

所谓的概念设计即为在尚未经过数值计算，特别是在一些很难通过相关的规范制度做出明确规定或者是很难进行精确理性分析的问题当中，根据整体结构体系以及分体系彼此之间存在的力学关系、试验现象等总结获得的设计思想与设计原则，以此来从整体上来完成对建筑结构的总体规划与布置，有效管理与控制抗震细部方法等［1］。在建筑设计方案制定的时期，这一设计方法可以更加科学、合理地完成对结构体系的构思、建立以及选择等，进而能够获得更加准确以及概念清晰的方案，从而为后期的设计奠定坚实的基础，进而提升其经济性以及安全、可靠性。

2概念设计在结构设计中的重要作用

2．1有效弥补计算机设计中存在的缺陷

在采用计算机完成建筑结构设计方案的时候是会存在许多缺陷的，其无法正常完成方案初步设计工作。这是由于计算机设计往往会为设计师造成一定的错觉，会使得设计人员觉得计算机程序的运用简单易行，因此就会对计算机软件产生过度依赖的心理，于是就不会去专心地研究与学习结构概念的相关知识，进而影响到其设计能力的提升。另外，一些设计人员会存在一种习惯，即会在设计过程中应用分析程序。然而其却没有充分意识到假如采用正确的软件会使得设计效率与设计水平得到有效提升，而假如选择的软件是错误的，那么就会造成结构设计发生问题，会留下潜在的隐患。因此，为了能够有效弥补计算机设计存在的缺陷，那么就应该合理运用概念设计，要鼓励与引导设计人员积极地学习结构概念的相关知识，进而充分利用概念设计的基本原则制定出最为理想化的结构方案。

2．2有效优化结构设计

对于每位建筑设计人员而言，其都需要充分地了解与掌握结构概念。因为利用结构概念可以帮助其创造出新的灵感以及更加准确、清晰的思路，可以帮助设计人员在充分遵循正确设计基本原则的基础上，有效地防止概念混乱以及定性不正确等诸多问题的出现［2］。除此以外，工作人员在面对一些技术问题的时候，假如其可以充分了解概念设计，那么就能够准确地找到问题的原因所在，然后再采取科学、有效的方法解决问题。在当前实行的《建筑结构设计统一标准》当中就涉及到概念理论，而且标准中明确提出了一个围绕概念理论而制定的结构极限状态设计准则，这一种设计方法会更加科学、严谨，进而可以有效提高结构设计的完善性与可靠性，有效地实现结构设计方案的优化。

3概念设计在建筑结构设计中的应用策略

3．1在建筑场地选择中的应用

为了可以有效地提升建筑结构设计的有效性与科学性，那么就必须要做好建筑场地的选择工作，因为只有充分保证建筑场地的科学、合理性，那么才可以也使得后续建筑设计工作更加顺利地开展，有效地确保其工作价值的实现。因此，在选择建筑场地的过程中要合理应用概念设计。具体而言，必须充分注意以下要素:(1)地形因素。因为不同的地形也会对建筑结构产生不尽相同的影响，而且在大多数的情况下还会对其产生极大的制约，所以在开展建筑结构设计的过程中，必须要充分考虑到建筑结构设计的要求，考虑到建筑的实际情况，进而综合考虑选择出最为合适的地形。(2)地质因素。由于地质因素也会在很大程度上影响的建筑结构设计税票，特别是对基础结构设计具有较大的影响。因此，在选择建筑场地的过程中，需要积极地开展全面、科学合理的评估以及分析，进而充分确保施工场地的地质能够有效地满足建筑施工的要求［3］。(3)抗震性因素。由于抗震性也会在很大程度上影响到建筑结构设计水平，因为只有在充分确保建筑结构有着良好的抗震能力以后，那么才能够有效地确保建筑的使用安全。因此，在选择建筑场地的时候，也要合理地应用概念设计，进而尽量防止在在那些极易发生震动的地方开展建筑操作。

3．2在基础设计中的应用

建筑结构的设计人员根据建筑物的具体结构形式以及所处的地理位置，然后再充分遵循概念设计的基本原则，对基础设计类型进行选择。例如筏型基础以及箱型基础等等［4］。在具体采用箱型基础的过程中，需要充分确保建筑物的负载能力，可以及时、均匀地传递给地基，这样就能够对地基不均匀沉降现象产生有效地抵御作用，而且使其可以有效地完成对周围土体的协作互助，进而有效地提升建筑物的抗风以及抗震能力。在选择使用筏型基础的时候，就会使得建筑物上部结构存在着非常大的荷载。对于建筑而言，其具有非常小的承载能力，这一结构类型能够使得建筑物上部得到有效的分散，而且使得地基获得更大的承载能力，在此状况下就会使得极不均匀沉降现象得到了有效的避免。

3．3在高层结构设计中的应用

在受到水平负荷作用时候，会造成高层建筑结构侧移现象的发生，这是高层建筑设计的一个重点与难点问题，每位建筑设计工作人员都必须要给予充分重视。在具体开展结构设计工作的过程中，设计人员要充分遵循概念设计基本原则，不但要充分考虑相关的要求与标准，与此同时还必须要选择更加科学、合理的抗侧力体系，不但要对建筑物四周存在的其他建筑物的位置、结构等进行综合、全面的分析与考量，而且还要对这些建筑物对所要建设建筑物的风压布局所、造成的影响进行综合的考量［5］，进而要在具体开展结构设计的时候，采取有效的措施努力提升建筑物的竖向荷载及其抵抗力，要合理地运用概念设计基本原则，努力加强建筑结构的抗震力，使其能够保证平面结构的简单性以及规范性。总之，在当前科学技术快速发展的时代背景下，也使得我国建筑行业获得了跨越式的发展。然而，其在建筑结构设计方面还存在着诸多问题，那么为了能够有效地提升建筑结构设计水平，就应该合理地应用概念设计方法，以此来有效地提升结构设计的完善性与可靠性，有效弥补在结构设计中存在的问题，优化结构设计方案，有效促进建筑结构设计水平的不断提升。

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起落架接地点的设计要根据飞机的重量、重心包线、几何外形、执行任务等来确定。在给定输入条件后，要使得接地点的设计满足飞机结构、漂浮特性和使用特性的需求。

1起落架布局形式

现代民用航空运输飞机大多选用“前三点”式起落架布局形式。与“后三点”式起落架布局形式相比，这种布局形式可以使得飞机在地面状态时，客舱基本呈水平状态，有利于改善驾驶员视界，减小起飞滑跑初期的高阻力。由于主起落架在飞机重心之后，飞机在刹车、地面操纵时具有很好的稳定性，同时在飞机着陆时，主起落架会产生一个使飞机低头的力矩，帮助飞机减小着陆攻角，有利于减小着陆场长。该种布局的缺点主要集中在主起落架接地点的选取，即如何处理好在最大限度满足各种使用特性的前起下，使得主起落架在收藏空间、结构形式上合理、可行。

2起落架接地点参数设计

起落架接地点的设计原则是在满足飞机使用安全性的前提下，依据飞机的重量重心、几何外形等特征参数，最大限度地满足飞机在滑跑、起飞和着陆阶段的使用要求。同时，还要考虑飞机系列化发展的需求。

2.1主起落架纵向接地点设计

(1)飞机起降特性限制

主起落架纵向接地点参数包含接地点的纵向站位（用%MAC表示）和接地点距飞机客舱地板高度的距离。其参数的选取主要受到飞机起降所需求的迎角θ的限制。为了满足飞机的正常起降要求，飞机的起飞迎角要求不小机的着陆迎角，对于干线飞机，一般在8°～10°。同时，要重点考虑飞机单发起飞时的极限迎角需求，一般是在正常起飞迎角的基础上增加1°左右。

在初始设计阶段，如果有足够的数据支持，也可以通过计算分析的手段，将飞机腾空时的迎角θLOF作为输入条件，其计算公式如下：其中，αLOF为正常起飞时预期的最大迎角，VLOF为正常腾空时空速，CLLOF为对应VLOF的升力系数，为升力线斜率。l1和l2参数如图2所示，分别表示主起落架全伸长状态接地点与飞机尾擦点连线与停机状态地面线相交的两段线长度。对于干线客机，飞机抬头率一般取4°/s。此外，还需要考虑飞机系列化发展的需求，给系列化家族中的加长型飞机在起落架布置上留有必要的空间。对于干线客机，基本型飞机最终确定的起降迎角一般是在其起降需用迎角的基础上增加2°～4°，要视客舱增加长度和机身后体修行的具体情况进行分析确定。

(2)飞机结构设计限制

现代民用运输机大多采用高气动效率的超临界机翼，其外形的一个显著特点是后缘部分收缩剧烈，这就给下单翼布局形式飞机的主起落架收藏带来了较大的空间限制。另外，采用较后的主起落架接地点，可能会出现主起落架的转轴较长，主支柱后倾角较大，主起落架转轴偏角较大等设计情况，这些都会造成主起落架重量和寿命上的损失。所以在设计之初，要依据飞机的结构特点，主起落架的接地点不能过于靠后。

(3)翼下吊大涵道比发动机限制

现代民机的另外一个特点就是普遍采用油耗小、噪声小的大涵道比喷气发动机，而随着民航业环保、节能要求的提高，发动机会采用更大的涵道比，其对应的短舱直径也有较大增加。目前下一代新研发的发动机涵道比已经增大到12左右。为了满足短舱与地面的间隙要求，就需要起落架有一定的长度来支撑飞机。对于翼吊布局的飞机，其短舱与地面的最小间隙为458mm（18in）。

(4)地面维修高度限制

飞机机体表面设有许多检查、维护口盖，根据机场现有的维修程序和维修设备的需要，同时考虑人机工效学，需要对飞机的高度有一定的限制。

(5)主起落架纵向接地点参数选取限制

基于上述分析，可以绘出主起落架纵向接地点参数选取区域限制图，如图3所示。对于采用放宽静稳定技术的飞机，其重心后限位置较后，在考虑加长型发展空间的基础上，基本型飞机不可能在狭小的参数选择区域内选取到防倒立角大机擦地角的主起落架纵向接地点位置，这也是现代民机主起落架布局设计的一大特点。在可选域的参数选取中，要考虑在最严重的重量、重心组合的情况下，使得选取参数对应的飞机防倒立角能尽可能的比飞机运营过程中起降的最大迎角θ大。

2.2主起落架横向接地点设计

主起落架横向接地点即表示飞机的主轮距（用%SPAN表示），其参数的选取也受到多重因素的制约，如图4所示。

(1)主起落架收藏空间的限制

在选取主起落架纵向接地点参数后，就需要开展主起落架横向接地点的设计，即在飞机上进行合理的空间布置，满足主起落架对收藏空间的需求。

在起落架收藏的概念设计中，需要考虑轮胎的膨胀、膨胀轮胎与收藏路径上各种结构件的间隙等影响主起落架收藏的主要因素。轮胎主要考虑充气膨胀间隙和由转动引起的形变间隙，在名义轮胎尺寸的基础上，加上这两部分间隙变化尺寸，构成起落架收藏设计中的“协调用轮胎”尺寸。由于“协调轮胎”所考虑的膨胀和转动形变间隙均为最小间隙，加之飞机后继机对特殊机场适应性要求的需要，因此对于“协调用轮胎”在径向方向与收藏路径上各种结构件的间隙就需要留有足够的空间。

(2)主起落架转轴结构布置空间限制

主起落架的展向位置设计被限制在机翼后部由后梁和襟翼辅助梁所形成的“三角区”，如见图5所示，主起落架过分的沿展向靠外布置，会过分挤压起落架转轴的布置空间，给起落架转轴设计增大难度。其具体限制条件可依据机翼后梁走向、机翼kink位置、主起落架接头形式、襟翼舱布置空间、管线布置空间需求等确定，见图4中条目2。

(3)侧风与单发着陆限制

飞机在侧风或单发着陆的过程中，会带有一定的滚转角Φ，一般在5°～8°。在主起落架横向接地点位置选取时，就需要考虑由机带滚转角着陆，发动机短舱与地面之间的最小安全间隙，一般要大于152.4mm（6in），见图4中条目3。

(4)机场使用限制

飞机机场适应性所包含的内容很广，其中有一条是根据机场的不同分类对飞机的几何参数进行限制，具体限制如表1所示。

2.3前起落架接地点设计

(1)操纵稳定性限制

前起落架和主起落架的接地点构成一个平面，有效地支撑住飞机的重量，当飞机的重心及主起接地点确定后，需要合理的选取前起落架接地点的位置，以确保飞机在侧风及地面转弯时的稳定性，一般用侧翻角Ψ表示，如图5所示。对于民用飞机，该角度不应大于63°。

(2)载荷分配限制

合理地选取前起落架的接地点位置，能较好地分配起落架所承受的载荷。一般情况下，前起落架的载荷系数为8%～15%，见图5。当前起落架接地点过于靠前，前起落架的载荷较小，会使得飞机在小重量状态下，前轮丧失部分或全部操纵性。相反，当前起落架接地点过于靠后，前起落架的静态载荷较大，在刹车产生的附加载荷作用下，很可能超过前起落架的设计强度。因此，需要合理地安排前起落架接地点的位置。

(3)结构设计考虑

起落架上的载荷需要传到飞机机身，为了减少飞机重量，需要使载荷的传力路径最短，最合理的方式是在靠近加强框的位置进行布置。

(4)飞机停机角设计考虑

由机在停机时其重量、重心会有不同的组合，因此飞机的停机角是一个范围，目前民用飞机的停机角范围是-1°～1°。可以根据停机时客舱地板水平或是有轻微低头的需要来选择前起落架的长度。

飞机地面180°转弯检查

飞机起落架接地点确定后，在地面操纵时，除了要满足之前所述的安全性、稳定性和操纵性要求之外，还需要满足在预期的最低运营机场跑道宽度的条件下，实现飞机180°转弯的要求，如图6所示。对于超大型民用客机，会对飞机的接地点设计产生一定的影响。ICAO附件14卷Ⅰ中机场跑道宽度要求和起落架距跑道边界安全间隙要求分别见表2和表3。式中，b表示飞机的前主轮距，t表示飞机的主轮距，β表示飞机前起落架的转弯操纵角，s1表示主起落架图6飞机地面180°度转弯外侧双轮间距，s2表示前起落架外侧双轮间距。

篇（8）

2规划策略

为实现以上三大目标，规划提出“尊重、放大、引入、建立”四个行动策略。最大限度的尊重和保留村庄的乡土风貌和水乡风情，延续传统水乡文化，采用经济适用、以人为本和低冲击的环境改造的原则，加强环境综合整治，保持村庄的干净整洁。完善配套设施，建设慢行交通体系，适量限制机动交通进入村庄，合理规划停车设施和公交设施，建议设立专项管理部门进行管理。放大本村的特色资源要素，例如：水系、植被、埠头、建筑（阳台和金色屋顶），不对要素做大的改动，通过适度的现代处理手法和软装饰艺术的方式增加景观的趣味性。利用区位优势和本村水乡特色，分阶段的引入业态，发展商业，如特色小吃街、精品酒店、观光农业园、创意产业及其他特色休闲消费类型，活跃经济，形成本区域的休闲商业模式。建立九曲村特色品牌体系，积极打造村庄公共活动节点和建筑室内外空间，形成具有特色的、体验性强的休闲互动场所。进一步整合资源优势，形成集吃、住、玩、娱、购于一体的九曲村服务综合体系。开发模式政府主导，加大政企合作、市场引导的手段，对村民物业利用方向的提出调整建议，转变部分土地职能，同时积极鼓励村民投资参与，根据市场经济发展规律进行引导开发。

3分级制定的改造策略

根据九曲村发展现状、用地性质、上层次规划、周边用地功能和多方诉求，确定其主要性质和规模，统一规划、统一布局、分三期实施。一期以环境整治为主，保护开发为辅，确保环境整治有序的进行，给村民提供一个最佳的生产生活环境。归纳为“完全保留、局部装饰、整体改造”三个层级，尽量按照原来的式样、颜色、材料进行修复开发，保护、还原长期形成的原生水乡环境。二期以完善配套设施为主，引入部分业态为辅，整旧如故，以存其真，针对“配套设施、开放空间、文化符号”三大关键要素提出“六、七、三”系统改造工程。具体做法是“拆、迁、修、补、饰”，即拆除不协调建筑，搬迁造成污染的工厂，用旧材料和传统工艺修缮破损的老街、旧屋、桥梁等，恢复或补建部分旧建筑，市政管线尽量地埋铺设，空调等设施全部遮掩。同时建立古建、古树保护体系，引入滨水商业休闲、传统埔坊、精品酒店、特色接待、标志建筑、创意工坊、特色老建筑体验等业态，形成古镇旅游品牌体系。三期以特色提升、品牌打造为目标，注入新的功能到古村落中，全面提升九曲村景观特色，导入主题式的休闲业态，利用传统村落格局和建筑肌理，融入时尚文化元素和异域文化进行业态升级。进一步整合资源优势，形成集吃、住、玩、娱、购一条龙的九曲服务综合体系，通过建立九曲村的品牌效益，促进当地经济的快速发展。经济发展增加村民收益，解决就业问题，使人口回流。

4切实可行的实施建议

4.1特色活动实施建议

为丰富游客、村民和设计师的日常生活，规划结合各类文化活动场所和慢行交通设计“文化活动链”，建立特色活动体验体系。主要活动有：时尚文化活动——艺术展览节、创意交流沙龙、采摘节；传统文化活动——粤剧大赛、龙舟赛、九曲棕子节；宗教文化活动——妈祖祭奠活动、地母祭奠活动；日常生活文化——篮球赛、舞蹈赛。

4.2重点项目实施建议

4.2.1天后宫宗祠文化区

对现存的文物古祠进行保护，结合周围的古木和现存的宗祠文化活动，整合利用周围环境，建设富有鲜明宗祠文化特色的区域空间。采取政府引导，政企合作，承包给开发商管理的模式，按照中式宗教建筑的典型形制，结合修缮场地、扩建天后宫、保护现状古树、结合滨水环境创造滨水视线景观和亲水活动空间、完善设施、引入各类活动（捐赠仪式、重要法式、许愿、斋饭节等）。

4.2.2创意铺坊

利用便利的交通、老建筑的特色、规划的完善配套设施、塑造的标志性印象等几大优势，通过恢复性改造，挖掘旅游文化内涵，增进游客的体验值，保护文化遗产。政府引导，积极鼓励村民投资参与，调整旧村人口居住布局，迁出部分居民，清理河道，完善配套设施，引进大量的创意产业项目，创造具有竞争力的创意个性化的商品和服务。

篇（9）

根据结构整体计算结果,KZ-1、KZ-2从基础顶面至15.800截面进行加固处理，加固后的截面见图2。在混凝土柱加大截面时预埋好支撑钢梁连接的钢板，支撑部分上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,见图3。为保证钢支撑体系与框架混凝土柱的受力与变形协调一致，除钢支撑上弦梁与混凝土梁保持可靠的连接外，上弦与支座之间及下弦与柱上的钢板之间要保持可靠的焊缝连接。

传力途径

上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,由于钢支撑具有较大的刚度,作用在混凝土框架梁上的竖向料仓荷载在不影响原有混凝土框架梁的受剪、受弯的情况下,将上部原有附加竖向荷载传递给钢支撑框架体系。其中一部分通过支座以剪力的方式传递给框架柱；另外主要部分的料仓竖向荷载通过支撑上弦梁，由支撑系统中的斜杆传递给框架柱;斜杆下端传递给框架柱的水平分力由支撑体系的下弦水平梁来承担,避免框架柱间承受附加弯矩。

加固效果

从本项目的施工过程来看,工程进展顺利,施工质量很好,满足了建设工期的要求。工程投产以来,设备运行正常。图4为加固改造后的工程照片。

厂房结构临时加固实例

1工程概况

某工程因技改需要，在原有转运站位置上新建了一座蒸汽干燥厂房。新建厂房东、北、西三面均有建（构）筑物,重约300t的蒸汽干燥机受场地的制约,难以安装就位，只能通过厂房南面的道路作为设备吊装场地。施工单位编制的设备吊装方案是：搭建设备吊装平台,吊装平台立柱位置示意见图5,平台柱下采用人工挖孔桩。该方案吊装措施费用约为260余万元,且吊装平台施工周期较长,难于满足要求。

2加固方案的构思

根据厂房主体结构形式、现场钢结构施工情况及蒸汽干燥机的就位位置，仅靠14.970平面的框架梁支撑蒸汽干燥机的重量是不可行的。然而由于现场构件已施工完毕，若为满足吊装荷载的需要对此平面框架梁进行加固，大量现场加固工作势必影响工期,且加固费用也很高。经过多种方案的论证比较,应用桁架设计概念，利用14.970与10.870框架梁作为上下弦杆，在两层梁之间设置临时腹杆组成钢桁架。由于两平面上的钢次梁亦安装就位,可作为组合桁架上下弦杆的平面外支撑杆件，保证组合钢桁架体系平面外的稳定。从结构形式及构件设置情况来看,厂房整体体系满足承受吊装荷载的可行性。

3受力计算

整个厂房结构处在主要构件安装阶段，在设备吊装阶段,框架梁柱可不考虑楼面的荷载。根据吊装方案要求,设备荷载在整个吊装过程中,由临时增设的吊装滑行梁作用在14.970平面的框架梁上，吊装时的荷载示意图见图5。经过厂房整体计算和受力分析,组合钢桁架满足承载力与变形的要求,同时与组合桁架连接的钢框架柱的承载力与变形均满足要求，保证了临时组合钢桁架与结构总体系的一致协调性。增加临时支撑的平面布置见图5,图6为2-C轴线上增加临时支撑的立面。图7为2-C轴线上增加临时支撑的组合桁架的应力。

4加固效果

篇（10）

1.2分功能的原理解按照功能树的结构分解，寻求分功能对应的原理解，将设计任务形式化表达为运动变换矩阵和约束矩阵形式，然后搜索事先建立好的运动变换矩阵数据库，进行匹配或功能分解，通过功能分解进行子功能的机构创新［19］，最后通过检查约束矩阵进行机构匹配和方案组合，由此可获得分功能的多个对应原理解［20］，形成总体的多个概念设计方案。例如：根据喷雾机底盘旋转工作台实现360°连续旋转，且转动平稳的总体设计要求；采用液压马达驱动，要求马达输出轴线水平，底盘工作台旋转轴线竖直，运动可逆。采用机构综合法生成底盘工作台旋转分功能原理解的步骤如下：（1）设计任务的形式化表达。建立运动变换矩阵（Motiontransformationmatrix，MTM）和约束矩阵（Constraintmatrices，CM）。（2）搜索匹配。用MTM与已建立好的其他数据库（事先已经建立好常用机构如齿轮机构、曲柄摇杆机构、螺旋传动机构等的MTM数据库）中的机构模块的MTM搜索匹配，若没有与式（1）等号右侧矩阵匹配的机构模块，则需要进行功能分解。本研究中可以直接搜索到相匹配的机构，分别为圆锥齿轮机构、蜗轮蜗杆机构，但是考虑蜗轮蜗杆机构运动的不可逆以及单级传动难于达到传动比分配和传动平稳等要求，故仍需进行功能分解。（3）功能分解。采用矩阵列变换（右乘变换矩阵）的方法，将MTM划分为一系列子功能矩阵。即：（4）检查新的MTM是否与数据库中机构模块的MTM匹配。与子功能1匹配的可选机构有：圆柱齿轮机构、带传动机构、链传动机构；与子功能2匹配的可选机构有：蜗轮蜗杆机构、圆锥齿轮传动机构。显然，这样的任意组合容易引起组合爆炸，不利于问题求解，因此必须对概念设计方案进行筛选，可从技术性、经济性、环境友好性等角度出发，剔除明显不合理的原理解，优先选用主要分功能的较佳解，以获得一个较小的、合理的、相互兼容的概念设计方案集合，然后对该方案集合进一步进行分析和评价，从中选取一个最佳方案，最终获得系统概念设计的最佳解。

1.3原理方案综合分析根据喷雾机底盘的设计要求，借助专家专业知识和各种经验知识进行综合评判，可知各部分原理解的优缺点。（1）检测功能。线性霍尔导航和电磁诱导式导航都需要在田间设置磁标志，且导航精度不高［21］；超声波＋红外线导航系统体积小、电路简单、价格低，已在小范围定位方面得到广泛应用；北斗导航有自主知识产权，但由于卫星数目的限制，还不能实现全球定位导航；GPS＋电子罗盘导航方式［24］通过GPS系统进行定位，电子罗盘测量方向信号，属于组合导航，导航精度高，但系统实现略复杂。综合考虑，本设计中的导航方式拟采用超声波＋红外线导航或GPS＋电子罗盘组合导航。（2）驱动和转向方式。单轮驱动结构简单，但在湿软地面上作业时因附着力小而易出现打滑，影响正常作业；采用四轮驱动产生的驱动力大，越野通过性好，但机构复杂，成本高；两轮驱动介于两者之间，是最常用的一种驱动形式。单轮转向在喷雾机底盘上应用较少，且在一定的速度区间易产生摆振现象［25］；四轮转向方式转向灵活，转弯半径小，可提高喷雾机的整体性能［26］，但转向机构复杂，设计实现难度较大；两轮转向使用比较普遍。综合考虑，本设计中的底盘可选两轮或四轮驱动转向方式。（3）轮距、地隙调整方式。手动有级调整方式结构简单、成本低，但需要对底盘零件进行拆卸，操作复杂，劳动强度大，适应性较差；采用液压无级式调整操作简单，变换平稳，可实现轮距、地隙高度等的连续变换，适应性强，但造价略高，液压控制系统的维护较复杂；采用齿轮齿条机构变换轮距或采用丝杆螺母机构调整地隙，需要设计机械传动系统，增加了底盘重量，使设计、制造成本增加。综合考虑未来农林作业需求和设计、制造成本，采用液压无级式调整更合适。（4）底盘工作台旋转方式、喷杆升降方式。带传动机构＋圆锥齿轮机构传动平稳，但过载情况下带会打滑；链传动机构＋圆锥齿轮机构传动平稳性较差，有一定的冲击和噪声，但不存在弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；圆柱齿轮机构＋圆锥齿轮机构传动比稳定，结构紧凑，制造成本略高。综合考虑底盘工作台转动的平稳性以及机构的紧凑性等要求，宜选取带传动＋圆锥齿轮机构或圆柱齿轮＋圆锥齿轮机构。喷杆升降采用丝杆螺母式或滚珠丝杠式都会使设计制造成本增加，因此选用液压举升式，结构简单且举升平稳。（5）动力。动力源的选择要考虑能带动液压马达和所有执行元件，因此动力要足够大，汽油机质量轻，起动性能好，但使用成本高；柴油机一般质量大，起动性能不如汽油机，但经济性能好，输出力矩大；电动方式污染少，环保性好，但若使用蓄电池，动力性和续航能力有待提高。综合考虑作业需求，拟选择柴油机或汽油机作为动力源。在以上分析的基础上，剔除明显不合理的原理解，然后进行方案的重新组合，表3所示即为3种较为可行的组合设计方案。

2喷雾机底盘概念设计方案评价

概念设计方案选择的评价方法主要有层次分析法、模糊综合评判法、模糊物元分析法、灰色关联分析法和实物期权理论等，但这些方法都是单个的理论，未采用多学科综合的评价体系，且专家主观意见影响颇大，容易使优选的结果出现偏差，而常用的模糊综合评价法又存在权重分配的难题。基于此，本研究提出采用基于模糊数互补判断矩阵的群决策法进行概念设计方案的评价，通过专家群对设计方案的两两比较，给出反映2种方案优越性的模糊区间数，在构建模糊互补判断矩阵的基础上，借助目标规划法进行建模求解，得出方案集的排序权重，以消除个人主观偏好的影响，且可信度较高，为方案集的决策判断奠定了理论基础。

2.1评价基本原理分析设有目标规划模型目标规划的目标函数是通过目标约束的正、负偏差变量和赋予相应的优先等级P（k）ij来构造的，决策者的要求是尽可能从某个方向缩小偏离目标的数值。

2.2喷雾机底盘概念设计方案应用求解首先确定评价专家组成员，分别由具有丰富喷雾机设计理论和经验知识的3名大学教授和具有丰富实践经验的执行喷雾机底盘研发制造的3名企业专家组成。然后给出评价准则，即要求专家对表3喷雾机底盘3种概念设计方案进行两两比较，以［0，1］之间的模糊区间数形式给出某种方案优于另一种方案的程度，精确到小数点后1位。专家组成员对表3的方案1、方案2、方案3两两比较后，大学教授综合认为方案1优于方案2的程度在区间［0．3，0．4］内，方案1优于方案3的程度在区间［0．2，0．5］内，方案2优于方案3的程度在区间［0．4，0．6］内。企业专家综合认为方案1优于方案2的程度在区间［0．3，0．5］内，方案1优于方案3的程度在区间［0．5，0．7］内，方案2优于方案3的程度在区间［0．6，0．8］内。显然，基于模糊数互补判断矩阵的群决策方法消除了个人主观偏好对评价结果可信度的影响，也可为其他农林机电产品的概念设计方案评价提供有益的参考。