關于高層建筑結構設計問題分析

文/洪艷 中機中聯工程有限公司 重慶 400039

1、高層建筑結構設計要依據的原則

1.1 基礎方案要保證合理性

高層建筑的結構設計要保證基礎方案的合理性，這是保證結構安全的基礎，在基礎方案的設計過程中，設計人員要結合建筑施工所在區域的地質條件以及具體的施工條件。針對基礎方案的設計還要分析高層建筑的地基變化趨勢，通過必要的演算保證方案的合理性。此外，設計人員還要全面分析建筑物的總體結構，明確各部的負荷和整體的結構類型，結合分析結果確定最佳的基礎方案，保證設計質量。

1.2 注重計算簡圖

針對高層建筑的結構特點，在設計過程中要特別注意計算簡圖，高層建筑的結構設計具有一定的特殊性，對于許多基礎數據要全面分析計算，數據的計算需要有計算簡圖的配合，所以結合項目基礎數據可以保證計算簡圖的準確性和合理性，因此也提升了結構設計的安全性。比如結構中節點問題的合理解決，建筑物結構中存在的節點和傳統意義中鉸節點存在很大的不同，所以設計人員在簡圖的設計的過程中，要全面分析，準確計算建筑物中相關結構節點的受力情況，保證計算簡圖的可靠性，計算簡圖的誤差要控制在合理的范圍內，保證結果的精度。

1.3 結構要保證完善

高層建筑的結構設計保證結構措施的完善，這項內容容易被設計人員所忽視。設計人員在高層建筑物的設計過程中，要注意結構組件存在的延展性。比如建筑物施工中有關鋼筋錨固長度的合理控制。此外，設計人員還要關注建筑物強度的薄弱部分，要考慮到溫差變化對結構產生的影響，設計中兼顧柱和梁的相互作用，分析剪切、抗拉和抗壓的關系，確保結構設計的安全性與可靠性。

2、結構設計要注意的事項

2.1 要注重結構的抗震性

高層建筑具有一定的特殊性，在結構設計中要特別注意抗震性，抗震設計是結構設計中的重點和難點，因此要引起高度重視。高層建筑物由于高度的原因，要求結構具有很高的穩定，否則有地震發生時，會出現嚴重的后果。因此在結構設計要依據相關的抗震數據，提升結構的抗破壞強度，要準確分析相關的抗震數據，要考慮到地震的作用原理，保證高層建筑的安全性。

2.2 要注意結構的抗風性

高層建筑的外形特征要求具有很強的抗風能力，因此在結構設計中要考慮到抗風問題。抗風性設計要結合建筑物成在區域的氣候特點，由于高層建筑物的垂直高度遠高于普通建筑，在風力的作用下會產生振動，特別要在強風條件下，建筑物表面需要承受很大的載荷，影響到建筑物的安全性。

2.3 消防結構設計問題

在進行建筑物設計時，要結合消防的要求科學合理地設計結構, 這樣可以有效控制阻止火災的快速發展，為撲救火災爭取到時間。由于在高層建筑內存許多的豎井，當有火災時, 火勢會快速發展，特別是建筑物的上部。因此, 各類豎井的設計要有防火隔離裝置。電梯井的設計要保證獨立,與其它易燃部位要保持足夠的安全距離。

3、高層建筑如何提升結構設計的可靠性

3.1 保證結構的抗風能力

高層建筑在結構設計中要保證抗風能力，就要提升結構的穩固性，針對高層建筑的設計時要保證基礎持力層的強度，結構設計中可以增加抗拔錨桿；要注重內部的耗能設計，比如針對建筑物內部的剪力墻和樓板，要增加耗能構件，耗能設計要特別注意非承重構件，這樣可以在一定程度上減少風能產生的影響；針對在高層建筑的結構，為了保證足夠的控制力，設計中可以采用高強度混凝土，這樣可以消除結構產生的內力集中現象，在風力發生疊加時，會降低水平作用力對建筑物造成的影響；要詳細計算建筑物的承載能力，確保抗風效果。

3.2 保證結構的抗震性

高層建筑的穩定性是關鍵，針對結構設計要合理排布抗側力構件，提升構件的受力效果。通過優化抗側力構件的數量和分布區域，可保證在水平方向應力的承載效果。此外還要注意垂直方向的結構件設計，這樣可以保證應力分布的合理性和有效性，消除建筑物在發生地震時水平方向產生的破壞作用。

設計時要保證剪力墻的性能，墻板和樓板的剛度要適當增加，這樣可以提升建筑物的整體剛性，在地震發生時可以降低建筑物內力的破壞作用，控制位移現象的發生，保證抗震的效果。

發生地震災害時，建筑物的地基會受到很大的影響，情況嚴重時會被破壞，因此針對建筑物的抗震設計要保證樁基的深度，樁基和上部發生聯接的結構要保證強度，這樣可以保證基礎的抗震效果。

3.3 保證結構設計的防火性

針對高層建筑的防火，在結構設計中要依據相關的消防標準嚴格控制時防火結構的間距。對于材料的選擇要保證耐火性能，不使用易燃材料，實現防火的作用。此外，在要結構設計中有保證疏散系統的合理，高層建筑的人群疏散方式是垂直式的，人員難以快速疏散，因此建筑的結構防火要增加通道的數量，設置相關的防火區域，對于防煙區和耐火區要保證位置的合理。避難層的設計要保證逃生的需要，最大限度提升建筑物的防火標準。此外，建筑物的結構設計還要有相關的隔離區域，防止火勢的蔓延，保證整體防火效果。

結語：

高層建筑存在一定的特殊性，要保證高層建筑的安全性，就要注重結構設計的科學性和合理性，針對高層建筑的特點，采取有針對性的設計，提升設計的可靠性。

參考文獻：

[1]曹文軍.高層建筑結構設計中平面不規則問題的分析與抗震措施[J].中華建設，2015（11）：162—163.

[2]張黎.基于高層建筑結構設計中平面不規則問題的分析與處理[J].中外建筑，2016（4）：101—102.

[3]周玉敏.高層建筑結構設計有關問題分析[J].知識經濟，2016（5）：107.