摘要：在进行不规则结构设计的时候，需要了解相关的不规则结构类型，然后了解其具备的优点与缺点，最后是根据建筑设计的需求，选择合适的设计方式，并且可以实现美观与安全的统一。
关键词：高层建筑；不规则；设计；
1高层建筑不规则性含义及其特点
从高层建筑的定义可知，主要涉及两大内容：譹訛高度大于27m的住宅型建筑；譺訛高度大于24m的非单层建筑。在施工中会面临各种外部因素的影响，如工程周边地基沉降等问题均会引起建筑的不规则现象。建筑物不规则是工程中普遍存在的问题，其主要的表现形式有：竖直方向刚度连续性较差、楼板出现不连续现象或平面不规则等。大量经验表明，相比规则性高层建筑，不规则性高层建筑所提出的要求更高，如主体结构、设备管线等均是要考虑的内容。在实际操作中，需找到发生不规则性的具体位置，并及时采取针对性措施，对建筑结构的方案进行优化，确保建筑结构的稳定性。如今高层不规则建筑在现实生活中较为普遍，如图1所示。
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图1
2建筑不规则结构种类
2.1竖向不规则
关于侧向刚度不规则的评判方法有：需选定上层相邻楼层，将其作为基本参照对象，对当前楼层的侧向刚度进行计算分析，若所得结果小于前者的70%，则可视为侧向刚度不规则；此外，若所得结果小于上之三层侧向刚度均值的80%，则也应视为侧向刚度不规则。但要注意的是，建筑顶层不允许算入其中。关于竖向侧抗力结构构件不连续的评判方法有：以水平转换构件为基础，当侧抗力结构表现出向下传递现象，同时楼层承载力出现突变时，则需将其视为不规则建筑。其基本特征有：相比于上一相邻楼层而言，当前层所对应的抗侧力结构剪切力不大于前者的80%。
2.2平面不规则
当平面质量存在偏心时，必然会引起建筑平面的不规则。此外，当构件的截面尺寸存在差异时，往往会成为偏心问题的主要诱发因素。同时，除了前期施工环节外，后续使用过程中也会出现质量偏心的问题。当平面刚度出现偏心时，建筑平面会表现出明显的不规则性。对平面刚度作进一步细分：关于平面内刚度，其方向与荷载作用相同；反之，如果与荷载作用方向相反，则可视为平面外刚度。受施工条件或周边环境等因素影响，不同结构构件所对应的荷载情况也各不相同，这也均会产生平面刚度不均匀等现象。此外，平面强度也容易引发偏心问题。在实际施工过程中，钢筋及混凝土材料具有明显的选择不确定性，因此实际强度值也会与预期值产生偏差，从而使结构构件截面存在强度偏心，对结构带来影响。
2.3超规范结构
以最大高度为基准，当建筑实际高度超出该范围时，则可视为超高结构。关于超规范结构，即建筑超出了规范的限值或尚未满足当前行业内的规范条文，此时无论平面或立面布置是否合理，均需将其视为不规则结构。
3高层建筑用不规则设计的优点与缺点分析
3.1高层建筑不规则结构设计的优点
①对于高层建筑而言，它传递了一种新的设计美观，打破了人们固有的常态思维，建筑设计不再是单调的讲究对称、协调等设计方式，而是开始追求大胆突破、潮流新颖、自由个性化等，为传统的建筑设计注入了新的元素，推动了现在高层建筑艺术文化的个性化发展。②随着社会的进步与发展，不规则建筑物也带动了艺术文化的发展，对于高层建筑的不规则设计而言，已经融入到了人们的生活中，成为了高层建筑设计的新型审美观念，可以使城市的建筑更有特色，更具知名度和影响力，也推动了城市的发展。同时个性化的不规则建筑设计，也代表了人们日益增长的精神需求，体现了现代都市的个性潮流和趋势。
3.2高层建筑不规则结构设计的缺点
①在进行高层建筑不规则结构设计的时候，如果采用了平面不规则结构类型进行设计，虽然具有一定的美观度，但是从建筑质量方面考虑，会出现一些问题，例如建筑物的平面形状、质量、刚度、承受力等方面，都会出现偏心、偏移等现象。因此，在这种条件下，设计而成的建筑物会有很多的安全隐患和质量问题。②对于高层建筑施工而言，一般不规则的建筑物进行施工的时候，其投入的人力、时间、造价等成本会比一般的建筑物投入的较多。同时，如果发生地震、扒暴雨等自然灾害，其抗灾的能力也较差，所遭受的破坏会更多。
4高层建筑不规则结构的设计运用
在高层建筑的不规则结构设计的时候，都是按照设计院的设计图纸进行规范性施工。与此同时，在进行不规则结构设计的时候，还需要考虑不规则结构自身的特征，进行针对性设计分析和运用。
4.1充分利用地面空间实现平衡
在进行高层建筑的不规则结构设计的时候，重点需要考虑其稳定性与平衡性。因此，需要科学、合理的利用建筑区域的地面空间，可以使得建筑物在地面上保持最佳的平衡和稳定，这样就算进行了一些列不规则的建筑设计，建筑物也是非常稳定的，不会出现偏心的现象，建筑物更加安全与可靠，因此，充分利用地面的区域面积和空间在建筑设计中占据着十分重要的位置。
4.2确保高层建筑结构的相对偏心距维持在合理范围之内
因为是属于不规则结构的高层建筑，那么都会存在扭转效应偏高的现象，同时，扭转效应与高层建筑结构相对偏心距也存在着线性关系。所以，在进行设计的时候，需要确保可以将高层建筑结构的相对偏心距维持在合理范围之内，具体操作如下：第一，初步进行规划设计的时候，数值需要精确到高层建筑的每一个结构面，而且是反复计算和考量的，避免出现任何计算上的失误；第二，对建筑的平面图进行设计布局的调整，并且结合现场的实际情况反复斟酌，确保设计布局的安全、可靠性；第三，邀请专家进行技术指导，并且再次进行相关的计算和考量，做到精确、无遗漏，避免出现任何一点的误差。
4.3提升建筑结构周边抗扭转构件的抗剪力
因为属于高层建筑，随时会面临着各式各样的自然灾害，因此，在初步进行规划设计的时候，需要考虑到抗震等特殊运用。一般情况下，在进行不规则结构设计的时候，首先需要了解相关的建筑的抗震规范要求，然后根据建筑物的实际情况进行科学、合理的调整，其主要的目的是提升高层建筑结构周边抗扭转构件的抗剪力，从而可以促进抗剪强度的提高，该类方式可以有效提升在外力作用较大的情况下，高层建筑的抗压能力，从而避免外在建筑的破坏和损失。
5结语
总而言之，对于高层建筑行业而言，不规则结构设计是一项重大的突破，也打破了传统的设计理念，开始追求不一样的审美，并且慢慢被大众所接受。本文详细说明了常见的不规则结构类型，然后列举了其优点与不足，最后阐述了不规则设计的运用，强调了设计美感与安全性相结合的重要性，以促进高层建筑的长远发展。
参考文献：
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[3]李前胜.高层建筑结构设计中不规则分析及其应用[J].建材与装饰，2018，（48）：3-4.
论文作者:刘桂德
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/8
标签：不规则论文; 高层建筑论文; 刚度论文; 结构论文; 偏心论文; 建筑论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第32期论文;