摘要：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。
关键词：高层建筑；不规则结构设计；应用
1高层建筑结构设计不规则的概述
现阶段，随着建筑行业的高速发展，城市化趋势日益明显，因此社会大众对建筑结构的质量要求越来越严格，人们在不仅要求确保建筑安全，同时还对其美观性提出了要求。在此社会背景下，建筑设计行业得以迅速发展，基于此，建筑设计人员既要在平面中落实建筑设计，同时还要及时补充和更新自己的知识体系，唯有如此，才能使人们对建筑设计的需要得到满足。现阶段，我们正处于一个个性化张扬的时代，人们希望自己居住在一个充满个性、特色的建筑物中，因此，建筑结构的不规则性得以充分彰显。尽管这些建筑风格的外观十分特别，在一定程度上提高了城市的整体面貌，但是对建筑设计和建设的要求也越来越为严格，建筑的设计和施工人员应更多的精力投入在技术上，同时也会显著增加建筑建设成本。
2高层建筑中不规则结构的主要表现类型
根据国家相关部门的规定，不规则的建筑主要包括一般不规则，特殊不规则和严重不规则三个层次。不同层次的不规则性则需要采取不同的解决办法，同时还要经过专业的防震测试，而对于严重不规则的情况则需要结合专业人员的意见进行整改。
2.1平面不规则结构类型分析
在高层建筑结构设计中，平面不规则性主要包含了扭转不规则性，凹凸不规则性和楼板局部的不连续，所以，在进行不规则结构设计时，要从这三个方面进行思考：①平面质量的偏心情况。在高层建筑中采用不规则的截面尺寸的建筑结构时，极易发生建筑平面质量出现偏心的情况，同时建筑会在具体的施工过程中产生结构问题和使用问题等外在因素的作用下出现偶然性的偏心现象。在目前我国相关行业的规定中，对于建筑结构平面不规则的情况，要使用增加边界平面结构的防震作用的办法来降低和减小偶然偏心情况对建筑结构的影响。②平面刚度偏心情况。平面刚度主要包括平面外刚度和平面内刚度两种类型，平面内刚度主要是指同实际载荷作用的方向一致的刚度，平面外刚度则是指同实际载荷作用垂直方向的刚度。由于建筑构件会受载荷和模型的差异的影响，使得平面刚度出现不独一的现象。③平面轻度偏心的情况。在实际施工过程中使用的材料，例如钢筋，钢结构的构建以及混凝土等，都有可能造成平面强度偏心的现象，其主要原因是在具体的施工过程中，选择材料时具有不确定性，所以会出现建筑强度偏心的情况，而这一点正是施工人员和技术人们很难把控的环节。
2.2竖向不规则结构类型分析
在高层建筑结构中出现频率较高的是竖向不规则结构，竖向不规则结构会对楼层的实际承载力有着重要的影响，它主要包括三个方面，楼层的承载力突变的情况，侧向刚度不规则情况和竖向抗侧力结构的不连续情况。
3高层建筑结构设计过程
高层建筑结构设计过程大致上可以分为3个阶段：结构方案设计阶段、计算阶段以及施工图设计阶段。
3.1建筑结构方案设计
根据建筑的主体结构以及建筑所处区域的地质勘查报告等内容进行结构设计。建筑的结构形式中，既包括建筑的框架结构，也包括框剪结构、剪力墙结构、筒体结构、混合结构、砖混结构等内容，确定这些结构形式后，需要根据不同的结构形式特点以及具体的要求对结构的承重体系以及受力构件进行合理的布置与设计。
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3.2建筑结构计算
在建筑结构的计算环节，首先需要进行荷载计算，荷载计算包含的内容较多，根据建筑部位，将荷载计算分为内部荷载与外部荷载，外部荷载中又包含许多内容，在计算过程中，必须严格按照相关计算公式与计算标准进行。
4高层建筑设计中不规则结构应用
在高层建筑不规则结构设计遭遇地震等自然灾害时，与正常结构设计相比，其更容易受到破坏。与此同时，在高层建筑不规则结构设计还具有抗扭转刚度薄弱、刚度偏心、质量偏心等方面的问题。为了提高不规则结构设计的应用水平，需要对其进行深入的分析与研究。高层建筑不规则结构设计的应用，扭矩效应会对建筑结构产生严重的影响。因此，在高层建筑不规则结构的设计与实现的过程中，必须针对性的措施，尽量对高层建筑不规则平面结构设计进行严格的限制，减少严重偏心的现象，有效的避免扭矩效应的发生，保证高层建筑结构设计的稳定性。与此同时，还要在一定程度上提升结构的扭转刚度，确保其不会因强度不足而造成扭转效应的增强，在对高层建筑的扭转效应进行分析与判断时，采用对比分析法，需要将以平动为主的第一自转周期和以扭转为主的第一自振周期作为判断依据，如果其中的数值相似，在发生振动耦连的情况下，会对高层建筑的扭转效应造成严重的影响。因此，为了对高层建筑的扭转作用进行有效的控制，必须采取以下几项措施。
4.1适当调整偏心距
在高层建筑不规则设计中，偏心距是一个重要因素，对建筑的质量有重要的影响。偏心距的测算需要依据其测算公式，根据受压构件的偏心测算原理，测算实际施工时的偏心距，并结合测算结果，对偏心距进行适当的调整，从而优化建筑的整体结构，同时对高层建筑的平面分布进行合理的调整，并使建筑结构的安全性与稳定性得到保证。
4.2对不规则结构中的抗侧刚度与扭转刚度进行适当的调整
在进行高层建筑的不规则结构设计中，扭转效应与结构周期之间存在线性关系。因此，在进行不规则结构的设计时，需要尽量缩短结构周期。在进行剪力墙结构设计时，应有效的提高剪力墙的厚度，尤其是距离结构刚度中心较远的剪力墙，必须引起足够的重视，有效的提高结构的扭转刚度，可以进一步缩短结构的扭转周期，并在结构的边缘位置设置拉梁，也可以适当提升拉梁的刚度。
4.3提升建筑抗扭结构的抗剪力
在高层建筑结构受到很强震动的影响下，如果只是对结构采取调整或改变结构布置的方式，无法确保结构的设计完全符合设计规范。因此，在进行建筑结构设计时，必须保证纵横安全性，借鉴以往的实践经验，在高层建筑结构设计的非弹性时期，结构会在水平方向上受到一定的震动影响，由于设计状态需要不断发生改变，会造成建筑结构出现偏心现象，因此，需要有效的提升建筑结构的抗剪性，提升建筑结构的强度，确保在受到强烈震动的影响时，建筑结构能够保持足够的整体弹性，以便有效的提升建筑结构的抗震性能。
4.4合理的设置结构防震缝
在进行高层建筑结构的设计过程中，经常会出现复杂的平面结构，受到这种结构设计的影响，会形成建筑不规则结构。在这种情况下，可以通过设置结构防震缝的方式将建筑结构改变为结构单元。如果在高层建筑结构设计中存在不规则结构，设置结构防震缝能够发挥一定的作用。如果存在体系结构不同的两侧防震缝，或不同形式的地震反应，则应根据实际宽度对防震缝进行科学合理的设计。如果相邻的基础结构存在较大的沉降，可以将防震缝作为沉降缝。
结语
综上所述，高层建筑结构不规则设计已成为现代建筑设计与发展的趋势，不规则设计不仅能凸显建筑的特色，还能起到美化城市的作用，但是在追求建筑艺术性的同时，仍要重视建筑的质量，进而提升建筑的舒适性与安全性。
参考文献：
[1]高强.高层建筑不规则结构设计分析[J].建材与装饰，2016（40）：57-58.
[2]吴维喜.高层建筑结构设计不规则性的实际应用探索[J].四川水泥，2018（05）：79.
[3]王海波.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用分析[J].价值工程，2016，35（07）：107-108
论文作者:张伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：不规则论文; 结构论文; 刚度论文; 高层建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 偏心论文; 《基层建设》2019年第15期论文;