高層建筑結構設計不規則性的實際應用探索

吳維喜

（恒大旅游集團， 廣東 廣州 510000）

0 前言

社會不斷進步于無形之中促進諸多企業健康發展，其中給建筑行業帶來的影響最為明顯。伴隨著當前城市土地的開發與利用，為了能夠使土地資源得以有效節約，高層建筑工程數量正在不斷增加，并且使用不規則結構的情況也呈直線上升。所以筆者就對其不規則結構的現狀進行分析，并提出了與之相關的結構設計措施。

1 關于高層建筑不規則性結構設計的現狀與意義

1.1 高層建筑不規則性結構設計的現狀

在最近幾年時間當中，我國科學技術日漸完善，建筑行業蒸蒸日上。同時城市規模也在不斷的擴大，居民對建筑的要求非常高，為了能夠與時代要求適應，相關設計人員在對高層建筑進行設計時，就必須要打破傳統對稱、規則的思想，在實際建筑過程中漸漸使用不規則建筑，利用不對稱與不規則結構或外立面造型進行高層建筑給人以視覺上沖擊，從而給廣大民眾帶來巨大的影響。

據相關資料顯示在當前幾年，民眾對建筑要求越來越高，因此城市高層建筑中不規則性結構越來越多，從某種意義上講，目前高層建筑不規則性結構極大程度上改變了居民對建筑的傳統觀念，而且對稱均勻理念儼然被建筑結構設計所淘汰，不規則性高層建筑成為城市重要裝飾。

1.2 高層建筑不規則結構的意義

伴隨著我國建筑技術的不斷進步，在高層建筑當中對不規則性結構進行有效利用，能夠使城市具有獨特魅力，受到廣大民眾的認可與歡迎，所以高層建筑不規則性結構有十分深遠的意義。但是高層建筑不規則設計有一定難度，所以相關人員在實際設計過程中必須要慎之又慎，從而確保不規則性結構設計科學合理。

1.3 高層建筑不規則結構的具體類型

通過對高層建筑不規則性結構設計進行分析，發現當前階段高層建筑不規則性結構主要包括平面不規則、豎向不規則兩種類型，具體內容如下所示。

1.4 平面不規則類型

在平面不規則類型當中主要包括凹凸不規則結構、扭轉不規則結構以及樓板部分不連續結構。首先凹凸不規則結構的判定標準就是在具體建筑物當中結構平面凹進去的尺寸，必須要超過投影方向全部尺寸的 30%。其次扭轉不規則結構，該結構的判定標準就是要保證在建筑物當中所有樓層本身最大彈性水平位移必須要超過兩邊位移標準指數的1.2倍，也可以說當前建筑物當中最大層間位移要超過其兩邊位移的1.2倍。最后是樓板部分不連續結構，該結構的判定標準便是建筑物樓板尺寸和平面剛度具體變化情況。

1.5 豎向不規則類型

所謂豎向不規則類型主要包括側向剛度不規則結構、豎向抗側力結構不連續、樓層荷載力突變以及樓層間質量巨變集中情況。首先是側向剛度不規則結構，該種結構判定的主要標準是該建筑結構側向剛度參數必須不能夠超過相鄰樓層的70%，也可以說比該樓層側向剛度標準值的 80%大。其次是豎向抗側力結構不連續，至于這樣的結構其主要是依據建筑豎直方向抗側力結構內里水平結構進行科學轉換，并向下進行傳遞，再次是樓層荷載力突變情況，對該結構的判定標準就是建筑樓層間抗側力結構要小于上個樓層受剪程度 80%。最后是樓層之間的質量變化，該結構主要是依據該樓層質量超過下一層的1.5倍。

2 關于高層建筑不規則性結構設計的相關策略

據相關資料顯示，不規則性結構高層建筑很容易受到地震破壞，并且隨著進一步研究發現，扭轉效應給高層建筑結構造成的危害非常大，因此在具體工程當中必須要對扭轉效應進行科學限制，除此之外還應該合理設計高層建筑不規則結構。

2.1 有效減少建筑物結構偏心距離

在當前階段高層建筑結構具體設計當中，必須要有效減少不規則性結構設計中建筑物結構相對偏心距離，據相關資料顯示，高層建筑的扭轉效應和建筑物相對偏心距其實質屬于線性關系。為了能夠確保高層建筑扭轉效應，就必須要盡最大可能減少位移數值。在實際高層建筑結構設計當中，需要借助模型分析和計算，從而有效保證建筑物總體質量和剛度。并且還需細致劃分建筑物整體結構情況，使質量中心較遠的抗側力構建數量可以有效減少，與此同時還一定要使建筑物之間的相對偏心距離得以有效減少。

2.2 對建筑結構抗側與抗扭剛度比進行合理糾正

通過對之前高層建筑的研究，發現高層建筑扭轉效應與結構周期之間息息相關，基于此種情況使建筑物結構周期減少就能夠確保整體結構扭轉效應得以有效減少。在具體高層建筑不規則性結構設計中，想要使穩定性得到良好保證，在設計過程中就必須要科學增加剪力墻面積，或者是使剪力墻的厚度得以有效增強，其中還必須要關注建筑物剛度中心距離較遠的剪力墻。根據高層建筑結構不規則性設計，抗扭剛度設計有十分深遠的意義，對拉梁設置進行合理利用，可以使不規則結構設計抗扭剛度得到有效增加，使高層家族建筑結構的扭轉周期可以有效減少。

2.3 對不規則性高層建筑周邊抗扭構件抗剪力進行有效增強

根據高層建筑不規則性結構設計進行科學合理的研究，發現該結構和普通結構進行比較，整體結構穩定性和抗震性能無法得到良好保證。因此在高層建筑結構設計過程當中，想要有效增加不規則建筑的抗震性能就必須要選擇較為合適的結構設計，至于其穩定性保證方面，就一定要想辦法在高層建筑結構設計中提升抗扭構件抗剪力[2]。

2.4 有效加強抗震設置

因為高層建筑不規則性結構設計往往具備一定的復雜性，所以在實際設計當中采取平面不規則結構設計模式，而高層建筑結構設計，因為其本身的特殊性，就一定要對抗震縫進行合理運用，從而使沒有規則性可言的平面可以細致劃分成較為規則的結構，同時關于和高層建筑不規則結構抗震縫的有效設計，還能夠在一定意義上使建筑結構穩定性得以增加[3]?；诖朔N情況，為了能夠保證高層建筑結構不規則性結構設計得廣大民眾的認可，相關人員在設計時就必須要從事實角度出發，對高層建筑設計不規則性結構的具體情況進行透徹分析，從而得出科學的結構設計，保證建筑工程質量可以得到有效提升。

3 結語

在具體工程當中，對建筑結構不規則性的判斷會在一定意義上給建筑結構帶來較為直接的影響，同時也會在側面給建筑結構的經濟與安全等多方面造成巨大影響?；诖?，在高層建筑結構設計當中必須要有效增加結構設計難度，確保高層建筑不規則設計，從而使高層建筑結構質量得到良好提升。

[1]何禮達. 論不規則性在高層建筑結構設計中的運用[J]. 河南科技,2010(14):30-30.

[2]范文彬, 唐明忠. 高層建筑結構設計不規則性的研究與應用[J]. 建筑設計管理, 2014(6):72-74.

[3]辛紅軍. 高層建筑結構設計不規則性的研究與應用[J]. 科技資訊,2012(11):69-69.

[4]姜海鳳. 關于高層建筑結構設計不規則性的研究和應用[J]. 江西建材,2015(7):55-55.

[5]張青, 徐建成. 關于高層建筑結構設計不規則性的研究和應用[J]. 城市建設理論研究:電子版, 2015(30).