高层建筑不规则结构设计分析

唐云 深圳市建筑设计研究总院有限公司

高层建筑结构不规则设计不仅能够彰显城市的活力，成为城市具有代表性的建筑物，而且还能起到美化城市的作用，但是不能一味地为了追求艺术性而忽视了建筑物的质量，要努力提升建筑的安全性与舒适性，本文旨在从高层建筑不规则结构设计的重要意义和高层建筑不规则结构设计的具体形式和实施方法进行了分析。

一、高层建筑不规则结构设计的重要意义分析

当前伴随着我国城市化进程脚步的加快，各行各业都发展十分迅速，建筑行业也同样不例外，在基于这种背景之下，人们对于建筑物的需求也提出了较高的要求，要求建筑物必须要突出个性化以及新颖化和多样化，所以这无疑给设计师的工作增加了一定的难度，在现代建筑设计中除了需要重点注重建筑物的安全性之外，对于建筑物的节能性以及美观性也不能够忽视，所以在开展高层建筑结构设计的过程当中必须要对建筑物的实际用料情况和本身的结构以及框架等情况进行详细的掌握，同时也要重视建筑物周边的环境以及地理条件等因素，只有从多方角度加以综合考虑之后才能够确保设计出来的高层建筑具有实用性和安全性以及舒适性，才能够达到符合人们的实际需求。现如今，不规则建筑物在日常生活中尤为常见，已经成为一个城市的地标性建筑物，它不仅可以实现提高高层建筑外形美观性与个性化，而且也有效的解决了建筑工程、自然条件以及工程造价之间的矛盾，但是高层建筑不规则结构设计不管是对于设计人员还是施工人员来说都是一种巨大的挑战，在面对这样的情况下，十分有必要对高层建筑不规则结构设计进行深入探讨，希望能够通过这种方式来不断提高高层建筑不规则结构的设计水平，尽可能的减少不规则结构对高层建筑造成的不必要影响，切实提高高层建筑的实用性与美观性和安全性。

二、高层建筑不规则结构的具体形式分析

（一）竖向不规则结构

在高层建筑不规则结构中，竖向不规则结构尤为普遍，它主要包括了三种形式即，楼层承载力突变结构和层间质量剧变结构以及侧向刚度不规则结构，（1）层间质量剧变结构，它主要指的是，在某个结构中，下一层楼会比相邻的楼层质量小 1.5 倍左右。（2）侧向刚度不规则结构则又主要分为了以下的两种情况，其一，相比于相邻上一层的侧向刚度，结构楼层侧向刚度要小并且减少的范围在70%左右；其二，除顶层之外的其他楼层的局部收进水平和相邻下一层之间有着一定的差值，一般来说，上一层相比于相邻下一层之间要超出25%。（3）楼层承载力突变结构，不同的楼层之间它的承载力也会存在着差异性，一般来说，越高的楼层相应的承载力会越小。

（二）平面不规则结构

平面不规则结构也包括了三种形式即，凹凸不规则和楼板不连续以及扭转不规则。（1）楼板不连续主要是指，在开洞后每一边的净宽长度都低于2 米，而且每一边的最小净宽长度都低于5 米。（2）凹凸不规则主要指的是，楼层平面结构形状的不规则。（3）扭转不规则，这种平面不规则结构是属于一种比较常见的类型，它和层间位移之间有着密切的联系，因而也会直接影响建筑的稳固程度。

三、高层建筑不规则结构设计实施方法分析

（一）合理控制相对偏心距

偏心距是影响高层建筑整体稳固性的关键性因素，所以在开展高层建筑不规则结构设计的过程中务必要处理好偏心距，使之控制在规定的范围之内，一般来说在对偏心距进行有效的控制过程中主要有以下的两种方式，第一种，通过严格控制建筑位移的方式来使高层建筑的位置保持不变。第二种，通过不断优化建筑物结构的布局设计，在此过程中需要重点考虑到建筑物的灵活性和动态性的设计，其目的在于即便是偏心距过大也能够通过灵活的调动来使之控制在规范的范围内，这样一来有利于后续施工工作的开展。

（二）设置防震缝

在开展高层建筑不规则结构设计的过程当中，为了能够有效的提高建筑物结构的整体稳定性，必须要科学、合理的设置防震缝，通常而言，高层不规则建筑通常会有着非常复杂的平面设计，而由于受到种种因素的制约导致规则平面结构无法得到合理的使用，所以只有通过在高层建筑不规则结构设计中设置防震缝的方式才可以将建筑结构转换成为一个个简单的单元，这样一来有效的解决了不规则建筑平面结构当中存在的主要现状问题，从而能够进一步的提高建筑物的整体稳定性。

（三）增强抗剪强度

通过增强抗剪强度的方式，能够有效的实现控制不规则结构扭转效应，且这种方式效果明显，若一味地只是通过协调主体结构分布，对于不规则结构扭转效应的控制难以起到良好的效果，而且它也极其容易受到外界因素的干扰，一旦受较大的外力作用下时便会使得主体结构遭到破坏，通过有关的研究表明，当高层建筑在长时间内一直处于非弹性阶段，那么即便是最初的结构为规则性的，一旦在外力的作用下也会促使其结构发生变化，进而形成不规则，所以必须要通过提高主体结构边缘构件的抗剪强度，通过以这种形式即使是高层建筑体在受到外力巨大的作用之下也不会使之发生变化。

四、结束语

综上所述，高层建筑目前在各个城市中已经越来越常见了，它的设计工作相对较为复杂，尤其是针对高层建筑不规则结构设计中必须要从细节出发，把握好每一个设计要点，同时也要结合实际情况进行不规则结构的分析与探讨，找到其不规则设计的具体部位，从而更加有利于开展各项工作，并且也在一定程度上确保了不规则结构的横向结构以及竖向结构的稳固。