摘要：在稳定性上，高层建筑要求更高，规则性是高层建筑平面布置中重要内容。如果平面表现是不规则特性，那么会造成平面质量和刚度两个指标中心发生不重合问题，严重情况下会造成结构扭转出现各种问题，甚至破坏结构性能。
关键词：高层建筑；不规则；结构设计
1建筑不规则结构种类
从高层不规则建筑定义能够发现，设计当中主要包括两大内容：第一，高度超过27m的建筑；第二，高度超过24m非单层的建筑。在建筑施工过程中会受到不同外部因素不同程度影响，比如建筑工程周边的地基发生沉降等均会造成建筑不规则变形问题。不规则建筑物是工程常见现象，主要表现的形式包括：竖直方向上刚度的连续性不好、楼板上发生不连续问题或平面出现不规则现象等。大量的经验可知，相比于规则性的高层建筑工程，不规则的建筑工程提出要求要更高，例如主体的结构、建筑物内设备管线等方面都是应当考虑的东西。在操作过程中，应当找到出现不规则性结构具体地方，并理科采取措施解决，对于建筑的结构进行方案优化，保证建筑结构可以稳定完整。
2高层建筑不规则结构设计实施方法
2.1有效设置防震缝
在处理高层不规则建筑的结构设计时，首先可以透过防震缝的合理布设来提升结构稳定性。一般来说，高层不规则建筑通常有非常复杂的平面设计，由于不规则结构的设计需求，使得规则的平面结构设计无法使用。在这样的背景下，可以合理设置防震缝来将建筑体的结构进行拆分，将整个建筑体分成若干个独立结构单元。这可以很大程度化解不规则建筑平面结构中存在的问题，能够让建筑体的稳定性有更好的保障。
2.2合理控制相对偏心距
对于高层不规则建筑体而言，结构设计在实施的过程中需要就相对偏心距有合理控制。从相关实践证明来看，在这类建筑体中相对偏心距会直接随着建筑体扭矩的变化而变化，并且呈现一定的线性关系。在实际的操作和施工控制中，如果能够将那些不符合规范的平面设计做适当调整，这可以帮助更好的确定整个建筑体的质心与刚心。在这个基础上，可以进行非常明确的建筑体刚度的策略，一旦发现刚心和质心有较大的偏离，可以通过就建筑体构件的调试使用来做调整，以保障建筑体的稳定性与抗震性。
2.3合理使用抗扭构件
从相关实践经验来看，在建筑体处于非弹性时期的阶段，高层不规则建筑会很大程度受到水平震动的影响，随着施工的推进，不规则建筑的形态在逐渐发生变化，这会直接导致建筑体产生偏心问题。基于这样的问题，可以透过加强结构抗剪性能来发挥作用，这可以让建筑体即使在遭遇较强震动的背景下，也能够具备一定的整体弹性。这样才能够让整个高层不规则建筑体有更好的稳定性，也是提升其抗震性能的方法。
2.4对于扭转刚度与抗震刚度的有效调整
对于高层不规则建筑体，其主体结构会有更高的发散扭转效应的可能，这种扭转效应会和建筑体自身的震动周期之间存在一定的现行关系。因此，在控制高层不规则建筑体发生扭转形变，以及降低由于这部分作用力带来的潜在危险时，可以通过合理控制建筑体的震动周期来实现。这一方法已经在很多实际工程的展开中得到了验证，且效果非常明显。由此可见，在针对高层不规则建筑进行结构设计时要多从技术层面找突破口，这样才能让各种潜在问题得到更好的解决。
3高层建筑不规则设计实施分析
3.1 结构基本情况
某商务大厦面积确定是10.7×104 m2 ，平面尺寸和高度分别为121m×62.1m、99.7m，共包括地上地下共计33层。建筑地上的1-4层是商场；建筑5层设置成架空花园层；建筑的6层是结构转换层，其下部是整体的大底盘，建筑上部是2塔结构；建筑的7-30层都属于公寓大厦所用。该工程项目结构的设计参数具体如下所示：
基准期设计是50年；建筑结构安全设置二级；建筑抗震类别要求是丙类；建筑的抗震烈度设计是6度；建筑的地面粗糙度确定是B类；建筑的基本风压设计是0.35kN/m2 。按照相关的规范条例进行分析能够发现：
1）该项目的平面突出长度和结构的平面最大的宽度比是0.62确定大于＞0.35，所以可以确定其属于不规则平面组合建筑；
2）该项目楼层在Y方向上的移比约1.5，超过了1.2，确定其是扭转不规则结构。可见，该工程存在很多类别不规则，设计过程中面临较大难度的工作，可以利用多模型和多软件对比方法进行设计方案确定。
3.2 结构方案选型
该工程项目在设计过程中针对设置防震缝方面做出了对比，计划在③轴、④轴间进行防震缝设置，并得出对比结果（见表 1）。
表1 结构设缝对比
通过分析能够发现，本工程转换层分缝，能够将位移比进行部分改善，不过会降低结构刚度，这主要因为分缝导致右单元没有筒体，在Y方向上宽度偏小（17m），大部分的墙体出现错位，在Y方向平动的刚度缺乏，可见，本工程中虽然周期比能够满足规范中的标准要求，但是位移比却发生超标问题。所以，决定使用不分缝的结构设计方案。
3.3结构计算与分析
3.3.1 结构整体计算
该工程整体计算分析采用的是SATWE模型和ETABS模型，具体计算结果通过表2可显示。
表2 结构弹性分析结果
按照表2中的数据进行分析能够发现，这两种的模型计算的结果是接近的，都能够较好地反应出建筑结构受到风、地震影响时弹性的受力情况。经过分析能够发现，本工程偶然偏心时Y方向地震的作用位移比能够高达 1.48，大大超过了X方向，造成这种现象是由于结构X向边长比Y向大大超出，所以，需要适当将轴⑦墙体减短，位移比控制到1.47，建筑结构受力层间的位移比控制在30%以内且在转换层上3层当中，然后适当进行加强。
3.3.2结构转换层刚度比计算
该工程利用SATWE模型和ETABS模型进行计算，得到了转换层的刚度比，同时转换成转换层刚度和上一层刚度60%比值，两种计算的结果有着较大差异，不过基本介于1-1.08之间，其满足了规范中的要求，确保转换层没有明显的变化。
3.3.3转换层楼板应力分析
该工程对转换层楼板应力利用 ETABS进行分析，按照计X向工况楼板壳最大正应力：
σ11 =0.39MPa、σ22 =0.04MPa，剪应力τ=0.27MPa，
计算结果显示都比楼板混凝土抗拉强度小很多。中震地震的放大系数按照2.875 进行计算，也没有超出楼板混凝土的抗拉性能。此外，在Y向上通过计算显示结果能够发现其也满足相关要求。
3.4 弹性动力时程分析
该工程是平面不规则的建筑，按照规范中的要求应当开展弹性动力时程分析，选场地波CDB和两条天然波展开分析，发现单、双向的地震相差比较小，决定利用单向的地震时程计算得到的地震剪力和反应谱法平均值比较。根据结果可知，允许放大一些楼层地震的剪力。
4结语
在建筑发展背景下不规则建筑涌现，同时对建筑稳定性提出更高要求，抗震设计也存在难点。想要推动不规则建筑发展，须展开设计探讨，寻求可行方式，确保此类建筑可靠性。
参考文献
[1]凌建祥.建筑结构设计中不规则性问题的分析[J].住宅与房地产,2017(27):77-78.
论文作者:徐雷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/16
标签：建筑论文; 不规则论文; 结构论文; 刚度论文; 平面论文; 高层论文; 楼板论文; 《基层建设》2019年第26期论文;