胡劍虹

摘 要 隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，高層建筑迅速發(fā)展起來，在實(shí)際建設(shè)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)揮著越來越重要的作用，只有提升自身穩(wěn)定性，才能確保高層建筑整體質(zhì)量。因此，文章先對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題進(jìn)行分析，并對處理策略以及發(fā)展進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞 高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題;策略

引言

隨著城市化進(jìn)程的加快，對建筑物提出越來越高的要求。雖然建筑行業(yè)具有良好的發(fā)展，但由于當(dāng)前土地資源較緊張，對現(xiàn)代建筑行業(yè)來說，為了更好地應(yīng)對這一客觀因素，就要由多層建筑向高層建筑轉(zhuǎn)變。高層建筑的興起，是城市發(fā)展的重要組成部分，在工程進(jìn)行設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，由于層數(shù)較多，因此，確保建筑物結(jié)構(gòu)具有重要作用。不僅能夠保障工程質(zhì)量，還能夠降低對土地資源的消耗。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題

當(dāng)前，雖然建筑行業(yè)具有良好的發(fā)展形勢，但由于土地資源緊張，使建筑用地出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。對于這一現(xiàn)狀，建筑行業(yè)逐步向著高層建筑方向發(fā)展，與普通建筑比較，不管是層數(shù)還是高度，都存在著一定的差異，在結(jié)構(gòu)以及地基基礎(chǔ)方向，提出更高的質(zhì)量要求。特別是建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否穩(wěn)定，都對工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須確保設(shè)計(jì)的合理性，但當(dāng)前在設(shè)計(jì)過程中，仍存在著較多問題，使設(shè)計(jì)達(dá)不到相關(guān)要求[1]。

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人才管理不完善。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)迅速發(fā)展起來，同行業(yè)間的競爭不斷增強(qiáng)，設(shè)計(jì)單位中，設(shè)計(jì)人才管理不完善，導(dǎo)致設(shè)計(jì)水平存在著一定的差異性，如設(shè)計(jì)師專業(yè)素質(zhì)以及技能水平不一，進(jìn)而存在著明顯的層次差異，甚至部分設(shè)計(jì)人員不是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)的人員。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)市場缺乏完善的管理。當(dāng)前，部分設(shè)計(jì)單位能夠脫穎而出，大都依靠內(nèi)部關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。此外，通過調(diào)研得知，設(shè)計(jì)市場價格比國家制定的標(biāo)準(zhǔn)要低很多。多數(shù)設(shè)計(jì)在激烈的市場競爭下，想要獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益，大都采用壓價的形式，進(jìn)而造成整個市場秩序的混亂性。此外，部分資質(zhì)以及信譽(yù)較高的單位，由于受“關(guān)系戶”影響，面臨著淘汰的現(xiàn)狀。正是由于受到此類因素的影響，導(dǎo)致多數(shù)設(shè)計(jì)單位存在著較多的問題，究其原因是由于市場管理缺乏規(guī)范化，因此，需對其引起重視。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效策略

（1）科學(xué)選擇設(shè)計(jì)方案。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對工程整體質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，特別是高層建筑，因其層數(shù)多，對結(jié)構(gòu)提出更高要求。此外，還要充分了解各種不同變量等因數(shù)，從而找到適合的設(shè)計(jì)方法。例如，目前較常使用的是直接優(yōu)化和間接優(yōu)化法。在制定與選擇設(shè)計(jì)方案的過程中，想要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，就要對其中各類因素以及指標(biāo)進(jìn)行剖析?？蓪⒉牧舷淖鳛橹攸c(diǎn)，對指標(biāo)分析過程中，會發(fā)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面產(chǎn)生直接影響。在具體實(shí)踐過程中，必須確保構(gòu)件自身截面尺寸，同時，結(jié)合力學(xué)分析方法，找到強(qiáng)度計(jì)算值和位移條件。但對于實(shí)際進(jìn)行分析過程中，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)解析方法，不能對相關(guān)函數(shù)進(jìn)行表達(dá)，因此，不能通過較小值方式，獲取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。對于此類問題，在對高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，往往會采用直接優(yōu)化法。此方法在實(shí)際進(jìn)行應(yīng)用過程中，經(jīng)過測算與分析后，達(dá)到目標(biāo)值的要求，且能夠選擇與利用。因此，通過此種方式，能夠使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到完善[2]。

（2）科學(xué)選擇加強(qiáng)層。當(dāng)前，高層建筑已成了各大城市的主要建筑群體，甚至部分高層建筑因其外形特征，具有一定標(biāo)志性。其質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否穩(wěn)定有著直接關(guān)系。但由于在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，提出越來越高的要求，因此，就要對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，以確保結(jié)構(gòu)的安全性。在制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案過程中，對于其中一些重點(diǎn)部位，要確保方案的合理性。例如，在設(shè)計(jì)加強(qiáng)層時，往往會設(shè)置在結(jié)構(gòu)的中部或上部，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對結(jié)構(gòu)的控制，還能夠避免位移問題，同時，對于地震還能夠起到一定的緩解作用。因此，在結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，必須要認(rèn)識到加強(qiáng)層設(shè)計(jì)的重要性，從而更好地保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果。

（3）合理選擇荷載取值?，F(xiàn)代高層建筑的主要特點(diǎn)是層數(shù)多、單元重復(fù)性強(qiáng)，因此，一點(diǎn)荷載效應(yīng)就會出現(xiàn)重復(fù)變化，進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)問題。例如，一個接近百米的高層建筑，由于業(yè)主的需求，設(shè)計(jì)單位需在施工圖階段，對夾層荷載進(jìn)行充分考慮，設(shè)計(jì)完成以后，因業(yè)主與之前成本進(jìn)行對比，認(rèn)為高層成本較大，需進(jìn)行完善。在拿到工程圖以及模型研究后得出，設(shè)計(jì)方對夾層荷載應(yīng)用的是鋼筋混凝土樓板荷載，隨著逐層的增加，最終導(dǎo)致荷載較大。因此，可應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)夾層荷載，達(dá)到降低荷載的目的，進(jìn)而很好地對造價進(jìn)行了控制。

（4）強(qiáng)化結(jié)構(gòu)抗扭剛度。高層建筑實(shí)際進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，如果構(gòu)件以及質(zhì)心具有較大的距離，就會增加抗扭剛度。為了有效提升結(jié)構(gòu)抗扭剛度，就要在結(jié)構(gòu)周圍，設(shè)置剪力墻或者大剛度的抗側(cè)力構(gòu)件。除此以外，還可以局部強(qiáng)化四周框架剛度來設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)，同時，在高層建筑四角設(shè)置L形的剪力墻。還要應(yīng)用有效方法強(qiáng)化剪力墻厚度。除此以外，可增加剪力墻梁周邊高度，設(shè)計(jì)人員把樓面窗下處設(shè)置成連梁，同時預(yù)留一定的窗洞，以保障結(jié)構(gòu)的抗扭剛度[3]。

（5）計(jì)算簡圖的科學(xué)應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，要準(zhǔn)確進(jìn)行計(jì)算，同時，針對計(jì)算簡圖中的問題進(jìn)行明確，對其影響因素進(jìn)行分析，強(qiáng)化計(jì)算過程以及結(jié)果的準(zhǔn)確性，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的合理性。

3高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作不斷進(jìn)行完善，為了確保其質(zhì)量，可引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)手段以及材料，而高性能混凝土?xí)蔀楦邔咏Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要選擇，此種材料與傳統(tǒng)混凝土相比，不管是強(qiáng)度還是韌性，都得到很大的優(yōu)化，還能夠有效控制結(jié)構(gòu)自重，為結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供重要保障[4]。

4結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑工程已成了當(dāng)前發(fā)展的主要趨勢，為了確保建筑工程整體質(zhì)量，就要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題，制定切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，同時，對重點(diǎn)部位引起重視，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與材料，促進(jìn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體水平的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 李盛勇，呂堅(jiān)鋒，徐麟，等.高層建筑結(jié)構(gòu)合理構(gòu)成與高效率結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)構(gòu)，2020，50（4）：1-7，24.

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