史沛元

（武漢華中科大建筑規(guī)劃設計研究院有限公司 湖北省武漢市 430000）

引言

近些年來，我國建筑行業(yè)的施工技術以及設備水平開始不斷的提升和發(fā)展，建筑企業(yè)開始大力開展研發(fā)建筑設施種類的工作，使得各式各樣的不規(guī)則高層建筑設施涌現(xiàn)，推動了我國城市化的發(fā)展進程。其結構自身的不規(guī)則特性，會給其相關的施工設計人員帶來極大的挑戰(zhàn)，無形之中增加了其施工以及設計等多方面工作的難度，所以，在實際的工程項目結構的設計工作中，其相關的設計人員必須要從實際狀況處罰，保障其結構設計的對稱性等，降低其建筑結構所受到的各類水平以及條件的影響，潛移默化的提升建筑工程項目的經(jīng)濟性以及安全程度，最大限度的發(fā)揮出其高層建筑結構的構建價值，延長其建筑設施的使用年限。

1 不規(guī)則高層建筑結構的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國的建筑工程項目的種類繁多，其需要考量其所面對的各類施工環(huán)境以及施工條件等外力因素，其受到多種外力因素的作用，使得建筑設施的結構無法保證絕對的規(guī)則性以及對稱性。通常建筑設施的不規(guī)則形主要表現(xiàn)在凹凸不平的表面上、部分建筑樓板的斷裂等方面。其建筑工程項目活動的開展必須要以建筑結構的不規(guī)則性位置為基準，不能影響到其建筑結構模型的構建，同時，其還應當確定出其結構的實際布置方案，找出建筑設施自身較為薄弱的部位，盡可能的去提升整體建筑結構自身的合理性。通常來說，不規(guī)則的建筑結構會導致其在水平方面產(chǎn)生偏心側力，同時還會導致其產(chǎn)生不同程度的扭轉變形，讓其結構的抗側力無法發(fā)揮出其效用，另外其還會加大其實際的施工成本，因此，相關的設計人員必須要懂得實時的調整建筑結構的設計方案，利用規(guī)則以及對稱等設計方式提升其建筑設施自身的結構性能。大多數(shù)的建筑施工人員會為了滿足城市化的發(fā)展需求，嘗試這建造一些極具創(chuàng)新性的建筑設施，目前，我國很多城市中都出現(xiàn)了較多的復雜的不規(guī)則結構，其結構的出現(xiàn)帶動了我國建筑行業(yè)的發(fā)展，會在一定程度上增加其建筑設施的美感，但是其設計以及構建也會給相關的施工設計人員帶來工作上的挑戰(zhàn)。

2 高層建筑不規(guī)則結構類型

平面不規(guī)則結構與豎向不規(guī)則結構是高層建筑不規(guī)則結構中的兩種主要類型，平面不規(guī)則結構主要體現(xiàn)在高層建筑平面扭曲，導致結構呈現(xiàn)不規(guī)則現(xiàn)象。高層建筑平面不規(guī)則結構的判斷標注主要是每一樓層自身最大的彈性水平位移大于該樓層兩端的彈性水平位移平均值的1.2倍，或者是最大的層間位移大該樓層兩端層間位移平均值的1.2倍。豎向不規(guī)則的類型，側向剛度不規(guī)則：判斷的標準是該樓層的側向剛度值大小小于與其相鄰上一樓層的70%，或者小于該樓層以上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80%，排除頂層不算，樓層局部收進的水平向尺寸大于其相鄰下一層的25%。豎向抗側力構件不連續(xù)：判斷標準是豎直方向上的抗側力構件的內力通過水平轉換構件而向下傳遞。

3 不規(guī)則高層建筑結構設計措施

當?shù)卣饋砼R時，其會對一些不規(guī)則性的建筑結構設施產(chǎn)生極為強烈的破壞，另外其還會影響到該建筑設施的質量以及剛度偏心程度。其相關的施工人員應當找出不規(guī)則高層建筑結構設計的要點，處理好扭轉效應對其建筑結構破壞等的問題，在實際的施工過程中，要懂得合理的限制其扭轉效用。首先，要對建筑結構的平面不規(guī)則層面進行合理的布置，控制好其應用的強度，防止其出現(xiàn)過大偏心等的問題，降低其實際的扭轉效用；其次，需要在規(guī)定的范圍中提升其自身建筑結構的扭轉剛度，避免其剛度低下，無法精準的判定其自振周期。當其扭轉周期和平動周期相近時，其受到振動耦連的作用，其建筑結構的扭轉效用會比較明顯。

3.1 降低建筑結構的相對偏心距

建筑結構的扭轉效應和相對偏心距的數(shù)值始終呈線性關系，想要改良其建筑結構的扭轉效應狀態(tài)，就需要實時的調整其樓層的位移比值，利用建筑結構平面布置方式，讓其建筑結構的質心可以更為貼合其剛心的位置。想要降低建筑結構偏心距，可以對其建筑結構平面的不規(guī)則性布置進行更為詳盡的計算和探究，依據(jù)其最初所計算出的數(shù)值，確定出其建筑結構的質心剛心等的位置，并對其數(shù)據(jù)進行比較，對抗側力構件進行調整。

3.2 建筑結構抗側剛度和抗扭剛度比數(shù)值的調整

高層建筑結構的扭轉效應和其結構周期數(shù)值存在一定的連接關系，其二者平方始終呈線性的數(shù)值關系，因此，其相關的建筑設計施工人員在開展建筑設施設計的工作過程中，必須要考量其建筑結構的周期數(shù)值，盡可能的降低其周期，在對剪力墻進行設計時，需要控制好其潛力強的厚度以及長度等，在其相應的范圍內對其剪力墻的厚度數(shù)值等進行調整，盡可能的加長其剪力墻的長度，同時其還應當對一些和剛心距離比較遠的剪力墻進行高度的重視和調整，在其結構的邊緣位置上設立拉梁，另外其還應當降低其建筑結構實際的扭轉周期數(shù)值，對其周邊的連梁剛度進行實時的調整。

3.3 周邊抗扭構件抗剪力的設計

想要保障高層建筑結構的穩(wěn)定程度，就需要對其建筑設施所受到的振動以及承重力進行衡量，不能一味的對其結構進行布置和調整，經(jīng)過實踐表明，如果其建筑結構始終處于一個非彈性的階段，那么其建筑設施所受到的地震效用就會隨其形態(tài)的變化而變化。如果考慮建筑結構的抗震性能，則應該強化那些受抗扭效應制約構件的抗剪性能，以便使得建筑結構可以在強震作用下保持整體彈性狀態(tài)。

3.4 較小地震帶來的破壞，設置防震縫

在實際工程中經(jīng)常會遇到平面形狀比較復雜的建筑結構，由于受到條件的限制導致不能把平面結構布置成規(guī)則的結構，此時便可以通過設置一定的防震縫將結構分成比較簡單的結構單元。在工程中適當?shù)脑O置防震縫是十分有必要的，如：①需要設置抗震縫兩側的結構體系迥異或地震反應效應顯著不同時時，抗震縫的寬度便需要考慮不利一側的結構；②當相鄰建筑結構的基礎沉降量較大時，可以設置兼做沉降縫的的抗震縫。

4 結語

在高層建筑結構的設計工作中，其建筑結構不規(guī)則的特性會使得其建筑結構的建模以及布置等工作變得更加的困難。其會間接性的影響到整體建筑結構的布置狀態(tài)，其設計人員在設計一些不規(guī)則的建筑設施時，應當最大限度的降低其建筑結構呈現(xiàn)出薄弱的部位問題的發(fā)生頻率，處理好高層建筑結構的各項問題。隨著我國互聯(lián)網(wǎng)信息技術的發(fā)展，其建筑結構計算模型工作的開展會變得更為的便利，同時其所反饋并計算出的數(shù)值會更加的準確，可以實時的且精準的反應出實際的施工狀況。