高層建筑結構設計中的不規則問題與抗震方法

葉博文

中國聯合工程有限公司 浙江 杭州 310051

高層建筑因其空間利用率高、視野好等優點，被廣泛應用于建筑行業中。然而，隨著建筑高度的增加和結構形狀的復雜化，高層建筑的結構設計面臨著許多挑戰。其中，不規則結構設計是主要問題之一。不規則結構可能會引起扭轉力較大、設計不合理以及結構高度引起的問題；因此，如何有效地解決不規則結構和抗震設計問題，以提高建筑的穩定性和安全性，是當前建筑工程領域的一個重要研究方向。

1 高層建筑結構設計的特征

1.1 水平方向不規則性

高層建筑水平方向不規則設計是因為更注重功能與美感導致的，在平面布局、體量分布與外墻形式上呈現出顯著的非均勻化特征[1]。有數據顯示，近幾年，該設計方法在世界上所占的比重已超過了35%。按照《建筑抗震設計規范》（2016版）（以下簡述《抗規》）如表1，平面不規則結構類型主要有：扭轉不規則結構、凹凸不規則結構和樓板部分不連續結構等。

表1 平面不規則結構的分類

1.1.1 不規則結構尺寸的設計

在水平方向不規則結構設計中，建筑物的橫向尺度有很大的差異。比如，一些建筑物隨著層數的增多，其每層的面積都會逐步減少，從而形成了特殊的塔狀結構。一些高層建筑在不同樓層之間存在著顯著的樓層差異，從而使空間呈現出不同的層次感；這些都要按照特定的用途和要求來進行[2]。

1.1.2 不規則結構規范的考慮

在水平方向不規則結構設計時，結構的穩定性、功能以及建筑的美感是建筑師與結構工程人員進行設計時所要考慮的主要因素。……