【摘 要】近年来，随着我国建筑业的不断发展，建筑市场的竞争也更加激烈起来。为此，一些建筑企业为了在建筑市场占据一席之地，力图利用别致的外观设计使其在竞标中出奇制胜。投资方也期望利用建筑的独特外观来将客户的眼球吸引过来。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，从而使不规则的建筑结构设计得以形成与发展。虽然不规则建筑结构有着较高的设计难度，但是其坚固性与安全性是可以通过科学而合理的设计来实现的。本文就此进行了具体的分析与研究。
【关键词】建筑结构设计；不规则设计；问题分析；探讨
在进行项目建设时，由于所建设施常常会受到地形地质、资金、施工过程、空间剩余等多个方面的影响，或多或少都会引起一定的建筑物不规则性。建筑结构当中出现的不规则性主要体现在平面布局、水平和垂直受力、刚度和延性以及部分结构等层面。因此，需要通过对结构不规则性的研究，及时发现结构设计当中薄弱环节，才能够制定对应的处理对策，保证建筑结构的稳定与可靠性。
一、现代主义建筑中不规则建筑结构的特点
（一）平面不规则性
建筑的平面不规则，其主要的类型包括以下几种：①扭转不规则，主要体现在每一层楼的最大弹性水平移，楼层的两端水平移平均值的约1.2倍，或者最大层间移位则为该楼层两端层间移位平均值的1.2倍；②凹凸不规则，主要体现为建筑结构面凹进一侧的尺寸，大于实际的投影方向总尺寸约30%；③楼板局部不规则，主要是以楼板尺寸以及平面刚度发生的急剧变化为判断标准。
（二）竖向不规则性
建筑结构的竖向不规则类型主要有以下几种：①侧向刚度不规则，以楼层侧向的刚度值，小于相邻楼层的70%，或小于该楼层以上相邻三个楼层的侧向刚度平均值的80%，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%为判断依据；②竖向抗侧力不规则，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为依据；③楼层间质量突变，以楼层质量大于相邻的下一楼层质量的1.5倍为判断标准；④楼层承载力突变，指的是相邻楼层结构在接受外部应力作用的条件下，承载剪应力表现不同结构现象。具体而言，楼层承载力突变的评定标准为评定目标楼层在检测过中剪应力承载水平波动变化超过80%水平。
（三）建筑自身结构不规则
所谓自身结构不规则，即是指在结构设计的初期，为追求建筑造型上的独特性，造成结构本身就存在不规则性，并且建筑结构中不同位置所选用材料的不同，使得建筑结构的整体应力表现呈现不规则。具体而言，建筑自身结构不规则主要体现在建筑整体质心与轴线不重合、竖向载荷分布不均、水平侧移不一致扥系列问题上。同时，在具体的施工建设过程中，机械或人为的操作可能加剧这种不规则性的影响，从而是建筑整体刚度呈现出不可预测的变化，整体稳定性难以保证。
（四）设计基本原则
当建筑处于一定外部应力的作用下，所产生的问题通常体现为不规则性突出、应力较为集中的部位，其根源在于不规则性导致的建筑抗剪切与扭转作用性能的下降。因此，在建筑结构设计中，应对不规则性较为突出的部位进行加固，达到限制剪切扭转作用的效果，基本实施原则如下：①全面降低建筑结构平面不规则性，将结构质心偏离量控制在有限的范围之内，限制因质心偏移力矩过大造成的扭转效应影响；②通过结构选型与材料选用，提升结构整体的扭转刚度水平与一致性，避免扭转应力承载薄弱结构部位出现问题而形成连锁性反应。
二、不规则建筑结构的设计计算
（一）优化设计方案
在对原有不规则建筑外观不改变的基本前提下，要将最优化的建筑结构设计方案尽量得以实现，其具体方式有以下几种 ：一是将平面结构的规则得以最大限度地实现；不规则的外观设计是利用不规则平面或组合规则平面来进行搭建的。二是对平面凹凸不规则结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（二）选择合理的计算分析方法
估算地质发生后建筑结构的抗震能力。由于这项工作具有不可预测的高难度性，因此，当前还未找到一种科学而有效的计算方法，但无论采取哪种计算方法，其结果都必须符合国家的基本规定。其基本有以下几种分析方法：一是振型分解反映谱法；二是底部剪力法；三是弹性时程分析法。
（三）强化抗震措施
作为建筑结构中最大的安全隐患，地震的威胁性对不规则建筑设计来说有着重要的影响。因此，为了使建筑结构的安全性与稳固性得到保障，必须将抗震举措进行强化。由于在不规则建筑结构各区域中，受力数值差异明显。所以，在不规则建筑施工中，对抗震措施进行强化既是其重点内容也是其难点，需要对其不断地进行探究。
三、针对建筑不规则性的措施
（一）缩短建筑相对偏心距
对偏心距进行适当的调整，有利于改善结构空间和平面的整体分布，能够保证结构之间的稳定性和安全性。在实际的工程建设中采取一定的措施以减少偏心距，首先在对其具体的数据要进行精确的运算，根据计算得出相应的值并制定合理的调整方案，并且在设计图纸上需要明确的标注出相对离心距的位置，还需要对相关的数据和资料进行分析，这样才能有利于减少偏心距的大小，使整体设计更为合理。
（二）改进抗侧刚度与抗扭刚度大小
根据相关调查结果得知，高层主体结构出现扭转的效用和自我震动周期的平方值中具有保持线性的函数关系。所以，在对高层结构进行设计时，可以合理的降低建筑结构自我诊断的周期长短，以此来削弱高层主体结构。在相关剪刀墙的设计中，可以根据调节墙体的长度和大小来达到此目的。在实际的操作中，以改善建筑主体结构边缘装置柱梁的方式，来降低高层主体结构的自我震动周期，此外提高边缘连梁值的大小同样可以起到调整的作用。
（三）合理增加建筑主体结构边缘构件的抗剪强度
除了从主体结构的调整上采取措施，还需要加强建筑边缘的结构强度。在出现外力影响的情况下，建筑主体结构会因此发生严重的破坏，相关人员调查发现，如果建筑受到双向水平地震作用，处于弹性期间时，会导致建筑结构形态因回弹不发生变化，而处于非弹性期间形态发生变化进而产生偏心现象等问题。在此情况下，就需要建筑具备一定的抗震性，加强建筑边缘结构的强度，提高周边抗扭构建的抗剪力，使建筑结构在强震的作用下也能发挥自身功能处于整体弹性状态，保证建筑的完整性，给建筑内的人员逃生时提供一定的时间。
（四）依据科学建立防震缝
建筑的建设往往会遭遇平面形状相对复杂的建筑结构，在实际条件的限制下，通常不会将平面结构设置成规则结构。可通过设置防震缝的方式，将建筑的结构划分成交单结构单元，在建筑结构的不规则性应用当中，设置防震缝至关重要。如果防震缝的两侧结构体系存在差异，或地震的反应效应不同，就需要根据较为不利的一侧结构，合理设计防震缝宽度。如果相邻的建筑结构发生的基础沉降较大，则可以将防震缝同时作为沉降缝来使用。
（五）合理布局不规则部件
为保证在建筑过程中出现的各种意想不到的情况，需要在进行设计时，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。
总之，建筑结构的不规则，往往会在很大程度上对建筑物的使用安全与稳定产生影响，从而直接影响到建筑物的结构设计和布局。因此，对于不规则建筑结构的设计，需要尽可能避免薄弱部位的出现，通过不断提高建筑设计水平，改善不规则性可能带来的问题，在提高建筑美观性的同时，保证建筑的安全与稳定。
参考文献
[1]王丽.建筑结构设计中不规则设计问题分析与探讨[J].中国新技术新产品,2014,22
[2]李信泽.平面不规则高层建筑结构的分析与设计思考[J].江西建材,2015,06
论文作者:苏小陆
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/14
标签：不规则论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 规则性论文; 楼层论文; 刚度论文; 《低碳地产》2016年13期论文;