摘要：当前在我国城市化建筑工程设计工作当中，针对高层建筑设计工作是其中一个非常重要的设计环节，其中很多高层建筑都开始使用不规则结构设计方法，通过这种设计方式，不但可以提高整个建筑的功能，并同时在外部的美感和个性化方面可以充分满足当前阶段人们对建筑审美的要求。但是在高层建筑的不规则结构设计工作当中，因为整个高层建筑结构的特殊性，在很多建筑结构的设计理念上具有较强的不规则特点，这对建筑工程的设计工作带来了较大的难度。
关键词：高层建筑；不规则；结构设计；探讨
1导言
在高层建筑设计中，采用不规则结构设计，能够在实现建筑功能的同时，提升建筑的美感与个性，满足人们对高层建筑美观性与个性化的需求。但是，在高层建筑不规则结构设计的应用过程中，由于结构的不规则性特点，提高了建筑施工难度，为了保证建筑质量，必须根据不规则结构设计采取针对性的措施，提高建筑的稳定性与安全性，确保建筑工程能够获得良好的经济效益与社会效益。
2 高层建筑不规则结构设计现状
在我国进行社会主义经济建设的过程中，随着更多先进理念与技术的引入，人们的视野也更加开阔，审美水平也不断提高。与此同时，在现代信息技术快速发展的过程中，我国建筑行业的发展也取得了不错的成绩，建筑设计风格也发生的显著的改变，更多现代化的设计理念被应用在高层建筑中，其中包括不规则结构设计的应用。这种结构设计的应用改变了以往对称、统一、规则的建筑设计理念，更加追求个性化、风格另类的建筑结构，体现城市建设的现代化水平。在我国目前的城市建设中，越来越多的高层建筑开始应用不规则结构设计，设计方案也更加复杂，体现了城市发展的趋势。虽然高层建筑不规则结构设计能够满足人们对于建筑美感的追求，但是，这类建筑的施工难度更高，对施工技术水平具有较高的要求，并且需要投入更高的成本，因此，高层建筑不规则结构设计的应用对于建筑行业是一项艰巨的任务。
3高层建筑不规则结构设计类型划分
结合国内外开展相关理论研究和实践探索， 本文将高层建筑不规则结构设计类型归纳为平面不规则结构、 竖向不规则结构以及其他不规则结构三大类。
3.1平面不规则结构
平面不规则结构可进一步细分为凹凸不规则、 扭转不规则、楼板不连续，具体特征如下： ① 凹凸不规则。 凹凸不规则结构主要特征包括凸出过细、凹进过多、平面狭长。 凸出过细指的是一般情况下凸出部分长宽比在 2.0 以上， 抗震设防烈度在 Ⅷ 度以上时该比值则在 1.5 以上； 凹进过多指的是平面凹进一侧尺寸大于 30% 的相应投影方向总尺寸； 平面狭长指的是平面长宽比在 6.0 以上， 抗震设防烈度为 Ⅷ 度时该比值则在 5.0 以上。 ② 扭转不规则。对于位移比大于 1.2 的高层建筑，可认为其存在平面扭转不规则。 ③ 楼板不规则。存在平面楼板不规则的高层建筑一般具备四方面特征，即楼层错层较大（如较大错层面积大于该层总面积的 30% 时）、 采用细腰形平面、开洞面积在该层楼面面积的 30% 以上， 以及有效楼板宽度在开洞凹入后不超过该层楼板典型宽度 50%。
3.2竖向不规则结构
竖向不规则结构可细分为侧向刚度不规则、 楼层承载力突变、竖向抗侧力构件不连续，具体特征如下： ① 侧向刚度不规则。 多种情况均可能导致高层建筑产生竖向不规则结构，如为了形成空旷房间，在结构顶部取消部分墙、柱；结构上部楼层，且上部楼层水平尺寸的 90% 大于下部楼层；当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度 1 与房屋高度之比大于 0.2时， 上部楼层收进后的水平尺寸不宜小于下部楼层水平尺寸的 75％ ；楼层侧向刚度小于其上相邻三层平均值的 80% ，或小于相邻上部楼层 70% 。 ② 楼层承载力突变。 对于 A 级高层建筑来说，如层间受剪承载力比在 0.8 以下，即可认定其存在楼层承载力突变， B 级高层建筑则小于 0.75 。 ③ 竖向抗侧力构件不连续。 水平转换构件会向下传递竖向抗侧力构件的内力，这同样属于高层建筑竖向不规则结构的重要特征之一。
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3.3其他不规则结构
复杂高层结构、 超规范结构同样可被纳入不规则结构范畴，具体划分如下： ① 复杂高层结构。 如高层建筑存在多塔楼结构、错层结构、连体结构，或带有加强层结构或转换层结构，即可认定其存在结构不规则。 ② 超规范结构。对于存在新型结构、超限结构、超高结构的高层建筑，也可以认定其存在结构不规则，这里的新型结构指的是规范未涉及，采用新技术、新工艺、新材料建造的结构；超限结构指的是超过了规范规定限值；超高结构则是指超过了规范规定的最大高度。 值得注意的是，无论超规范结构高层建筑的平面、立面是否规则，均需要从严设计审查，将其视作不规则结构。
4高层建筑设计中不规则结构应用
4.1适当调整偏心距
在高层建筑的不规则设计工作当中，其中对于高层建筑的偏心距设计属于一个非常重要的设计环节，对整个建筑结构的安全性和稳定性有着明显的影响。在偏心距的设计工作当中主要是基于相关的测算公式，依照建筑构件的受压条件以及产生偏心程度的测算方法有效得出在工程正式开展过程当中所出现的偏心距大小，然后依照实际的偏心距测算数据结果，对整个偏心距进行合理的优化，进而可以充分保证整个建筑不规则结构的稳定性。同时还需要针对高层建筑的平面分布进行合理的调整，让整个建筑体的稳定程度得到充分的保障。
4.2增加建筑抗侧刚度
在高层建筑结构设计工作当中，由于不规则设计理念的特殊性，在实际的施工和设计工作之间经常会存在一定的差异，所以在对高层建筑结构进行一些不规则设计工作当中，其中必须要充分注意建筑整体的刚性程度以及整个结构的抗扭转程度，依照整个建筑结构的施工情况，对建筑的剪力墙面积进行测量基于剪力墙面积的大小，对整个承重墙的结构进行设计，以此来保证整个建筑不规则结构的安全性。其中相关设计工作人员可以通过提高剪力墙的设计厚度的方式来，保证整个不规则结构区域的稳定性。除此之外，在距离建筑体刚性中心距离较大的剪力墙结构，也会直接影响到整个建筑结构的安全性。因此，在进行不规则结构的设计工作当中，相关工作人员必须要对整个剪力墙刚度大小来进行有效的设计。
4.3规划不规则构件，提高抗震性能
在对高层建筑结构进行不规则设计工作当中，在实际的设计工作中经常会存在一些外界影响因素的干扰，相关设计工作人员为了有效避免一些外界因素的影响要在结构设计过程当中，对外界干扰因素进行综合的分析和解决，同时还需要对整个建筑不规则的设计流程进行合理的规划，为后续的建筑工程开展打下重要的保障。在高层建筑的不规则结构设计工作当中，需要充分考虑到建筑结构的抗震性能，比如高层建筑周围需要设置抗震缝，通过抗震缝的设计可以有效降低地震灾害对建筑体所产生的冲击力，进而起到了对建筑的良好保护作用。
5结语
总而言之，随着建筑行业的快速发展，高层建筑采用不规则结构设计的情况不断增加，使建筑在满足人们对基本功能需求的同时，提高建筑外观的美观性。在高层建筑的设计中，不规则结构的设计会对建筑造成一定的影响，为建筑工程带来经济性与安全性等多方面的问题。为了保证高层建筑的安全性，必须在不规则结构设计中采取合理的设计方案，提高不规则结构设计的稳定性，有效的提升高层建筑工程施工质量，促进建筑行业的发展。
参考文献
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[4]白云飞,周东兰,杨铮.论高层建筑平面不规则结构设计[J].城市建筑,2014(06):71.
论文作者:陈硕, 熊军辉
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/9
标签：不规则论文; 结构论文; 高层建筑论文; 结构设计论文; 建筑论文; 楼层论文; 建筑结构论文; 《建筑实践》2019年第07期论文;