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摘要：随着社会的进步，人们对建筑审美要求也越来越高，导致部分建筑结构设计中，奇思妙想出一些形状怪异的建筑外观，这就出现了不规则建筑结构情况。在进行建筑的不规则施工的过程中因力学受力作用，建筑结构也随着发生一定的变化。本文笔者论述了建筑结构不规则性的特点，针对建筑结构不规则设计问题进行了分析与探讨，并提出了一些针对性的建议。
关键词：建筑结构；不规则性；结构设计
最近几年，随着我国建筑业的不断发展，建筑市场的竞争也越来越激烈。一些建筑企业力图利用别致的外观设计使其在竞标中出奇制胜，达到在建筑市场占据一席之地的目的。投资方也期望利用建筑的独特外观，吸引客户的眼球。在此之中，一些设计者借鉴国外设计理念并融合进自己的创作思维，使不规则的建筑结构设计，进一步形成与发展。不规则建筑结构，虽然有着较高的设计难度，不规则建筑结构的坚固性与安全性，是可以通过科学而合理的设计来实现的。
一 建筑结构不规则性的特点
1 平面不规则性
平面不规则类型中，主要分凹凸不规则、扭转不规则、楼板局部不连续：第一，扭转不规则，表现在每一层楼的最大弹性水平移，是该栋楼楼层两端水平移平均值的1.2 倍，或者最大层间移位，是该楼层两端的层间移位平均值的1.2 倍；第二，凹凸不规则类型，主要是以建筑结构面凹进一侧的尺寸，大于实际投影方向上总尺寸的30% 为准；第三，楼板局部不规则，主要以楼板尺寸、平面刚度发生的急剧变化，做为判断标准。
2 竖向不规则性
建筑不规则整体结构包括：平面不规则、竖向不规则类型，其中竖向不规则中主要分为以下几种：第一，侧向刚度不规则，判断依据为小于该楼层以上相邻的三个楼层侧向刚度平均值的80%，或者以该楼层的侧向刚度值小于与其相邻上一楼层的70%，除掉顶层外的楼层布局，收进的水平向尺度大于与其相邻下一层的25%；第二，竖向抗侧力不规则，依据以竖直方向上的抗侧力产生的内力，通过水平的转换构建而向下传递；第三，楼层承载力突变，判断标准以层间的抗侧力结构受力程度，小于上一层的受剪程度的80%。
二 建筑结构不规则性有关的问题
在不规则建筑结构中，经常出现一些应力集中的部位，这些部位一旦受到较大的水平力影响，就会最先出现问题或者严重的会造成破坏。因不规则的建筑结构产生较大的扭转力对结构本身都是存在影响的。当建筑结构发生平动和扭转时，假设楼板为平面内的无限刚性，会发生受力变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过公式，为刚性楼盖的计算同一侧楼角点竖向最大水平位移；为刚性楼盖的计算同一侧楼角点竖向最小水平位移；为刚性楼盖的计算该楼层平均水平位移；得出位移比，并将其带入到公式中得出；从以上对比数据，可以看出整个建筑结构的受力呈现不均匀的状态。按照国家抗震规范可以把建筑方案分为三个等级，（1）一般不规则，处理措施是按照一般规范、规程的相关规定加强保护措施；（2）特殊不规则，处理时需要经过专业部门的研究和论证后采取高于一般规范的规章制度进行加强措施，并且对于高层建筑严格按照建筑部第111 号命令进行抗震设防和专项检查；（3）严重不规则，对于此类建筑要求设计师进行修改和调整。根据对平面不规则和竖向不规则的介绍，需要通过这两个方面，对其安全性进行设计，平面不规则中需要考虑的方面为以下几点：1）平面质量的偏心，截面尺寸不同的结构构件，可以造成质量偏心的产生，由于结构施工、使用等因素，也会造成质量偏心；2）平面刚度偏心，因为所受施工环境、承载负荷的不同等复杂因素，会造成平面刚度的不一致，会产生一定的平面刚度偏心；3）平面强度偏心，因为上文的两种偏心现象比较常见，人们就经常忽视了平面强度偏心，在实际项目施工中由于所配各种型号的钢筋、混凝土等结构组件的不同，建筑结构设计强度与实际强度存在着较大的差异，这就容易发生强度偏心的想象。
三 高层建筑不规则结构设计采取的措施
高层建筑物大多为平面不规则性结构，在地震的时候一些建筑结构较易遭受破坏，同时由于受建筑物的质量、刚度偏心、承载力、抗扭转刚度等影响，部分不规则的建筑结构，发生扭转效应，对建筑结构设计的破坏最为严重。因此，在高层建筑不规则结构设计中，有必要对其结构的相关扭转效应，来进行有效控制。
1 建筑物抗扭构件抗剪力的提高
高层建筑物的抗震设计单单依靠结构布局的调整是不够的，在地震时，也不要满足建筑物抗震的要求；由于建筑物在非弹性周期内往往是对称规则的建筑结构，会产生形态变化进而出现偏心现象；同时由于双向水平的震动作用，要考虑结构本身的抗震性能，来强化建筑物中受抗扭效应制约的结构的抗剪性能，确保建筑物在地震的时候，还会处于整体弹性的状态。
2 高层建筑物结构的抗扭刚度与抗侧刚度之比的控制
高层建筑物内部结构中，扭转效应和结构周期之比的二次方，是趋于一种线性关系的，需要在建筑物结构设计的时候，想办法减小其结构周期。比如；要在条件允许的情况下，在设计楼层剪力墙时，加厚或加长相邻的剪力墙，特别是注重距离刚心比较远的剪力墙。建筑物结构中抗扭刚度加大的方法，通常在相应构件上增设拉梁，尽量缩短其结构扭转周期或者加大相邻连梁刚度。
3 防震缝来减小地震造成的破坏的结构加设
在建筑结构中，普遍呈现出多样化、复杂化的结构趋势；在实际设计中，需要通过将整个建筑结构划分为多个单一的建筑结构，设置防震缝来强化建筑对地震的抵抗能力。在建筑结构抗震缝设计中，由于对地震的反应各不相同，若发现两侧构件体系存在较大差异，建筑结构相邻建筑构件基础沉降量；比较大的时候，在设置防震缝时需通过增设沉降缝和建筑抗震缝的方式，要重点考虑薄弱一侧的结构构件形式，将建筑抗震性能进一步强化。
在建筑工程中，各类复杂的建筑结构越来越多的出现，有必要设置规范的防震缝，把结构分解成相对简单的单一结构个体，由于实际条件限制，无法将平面结构设计成规则或是对称的结构；在设置抗震缝的过程中，其中还要注意若两侧的构件体系差异较大，或者对震动反应表现不同时，当结构相邻的建筑构件基础沉降量比较大时，则抗震缝的设计宽度就要更多的考虑薄弱一侧的结构构件，或者也可增设沉降缝和建筑抗震缝。
4 在建筑结构设计中的偏心距减小
在高层建筑物结构设计中，偏心距和扭转效应呈线性关系，通过控制建筑物结构在平面上的布置，让高层建筑物设计结构的刚心与质心最大程度的接近，有效的减小楼层之间的位移比以此改善建筑物内部结构中的扭转效应。为了使结构偏心距尽量减小，在工程实际的设计过程中就要进行准确的初步计算，找到结构的刚心和质心后，加以分析并调整整个建筑结构在平面布置上的不对称、不规则性，运用有关数据和条件以及实践经验，判断出建筑物平面结构的实际刚度分布，以此有效的增减偏离质心的抗侧力结构构件。
5 合理布局不规则部件
为保证在高层建筑过程中出现的各种情况，需要在进行布局设计时，注重对不规则部件的规划和安排，以利于减少整体结构中出现的偏小现象，避免因不规则部件的散乱布局造成建筑出现大幅度的扭转效应。
四 结束语
在建筑结构设计时，导致建筑结构设计不规则性的原因有很多，应该提高建筑结构设计水平，重点考虑这些影响因素。相关人员在设计不规则性的建筑结构时，应该采用先进的设计技术，在进行建筑结构的设计时要满足多数人的需求；同时，还要确保建筑结构的施工质量以及安全性，促进建筑结构不规则设计的进步和发展。
参考文献
[1] 谢慧.高层建筑结构设计中不规则性的应用[J].江西建材.2015（09）
[2] 赵常彬.建筑结构设计不规则性问题的研究[J].科技展望.2015（09）
论文作者:刘艺锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/21
标签：不规则论文; 建筑结构论文; 结构论文; 建筑论文; 规则性论文; 刚度论文; 偏心论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;