摘要：随着建筑事业的快速发展，各式各样的建筑出现在了我们的日常生活中，尤其是大悬挑结构的建筑变得越来越多。我们所说的超限高层建筑的主要特点就是建筑扭曲不规则、楼板不连续和尺寸突变等一系列特征，这类建筑的抗破坏能力都不是很好，因此我们在这类建筑经常会使用到结构设计方法，其目的就是为了优化建筑方案提高建筑的抗破坏性。在这篇文章中，我们就以深圳某建筑为例进行说明，并且还提出了优化建筑方案的合理化措施，以此来保证建筑在后期的使用中能达到最大程度的安全，同时也是促进建筑行业快速发展的重要途径。
关键词：超限高层建筑；大悬挑楼层；结构设计；抗震设计
前言
在最近几年国内外的建筑事业都取得了飞快的发展，尤其刚刚兴起的大悬挑结构备受建筑工程师的喜爱和青睐。而且这类建筑的设计方式和我们惯用的建筑相关标准有着非常大差别，但是为了保证这一建筑出现的合理性，相关部门和单位还对建筑有关的条令条例规定做出了调整。而且大悬挑结构和传统的建筑相比有着非常大的差别，例如周期、质量分布和位移都是有着非常大的变化，也正是因为这一系列性能指标的变化，使得大悬挑结构建筑的抗震能力和抗破坏性远低于传统建筑，因此我们在设计这类建筑时使用了结构优化设计方法，其目的就是为了很好的调整大悬挑建筑的结构，以此来提高这类建筑的抗震能力和抗破坏性，进而促进建筑事业的良好发展。
1 高层建筑结构设计难点
1.1 基础设计要点
从高层建筑的总体结构而言，高层建筑设计标准，符合国家高层建筑设计要求，是建筑结构设计达到最佳状态的表现，这也表明高层建筑整体受力足够稳定。但不论高层建筑顶层设计如何变化，都离不开高层建筑结构的基础部分，高层建筑结构设计，作为建筑施工的主要参考标准，必须做好基础环节的设计。由此，设计人员就必须将高层建筑结构设计的基础要点，作为体系规划的一种形式，进行地基基础的科学规划，把握高层建筑结构设计难点，通过多方案比较确定地基基础设计方案。
1.2 高层结构设计稳定性
城市高层建筑结构设计稳定性分析，是指高层建筑结构设计整体与部分之间的协调程度，避免出现高层建筑框架设计失衡，高层建筑承载力不够的问题。一般来说，高层结构设计的稳定性，与高层主体建筑关联程度之间存在联系。因而，高层建筑结构设计，必须要合理控制高层建筑结构建设体系，形成相互协调的高层建筑结构承载模式。
2 大悬挑结构建筑和传统建筑的各项性格指标比较
2.1 实例介绍
在传统的建筑中主要有地基部分和承重墙来保证整个建筑的稳定性，而且大悬挑建筑中，建筑的主体部分的性能指标全部由大悬挑来决定，这也是这类建筑与传统建筑的不同之处，主要是因为竖向刚度突变而引起的相关指标的变化。就以重庆某建筑为例，该建筑共分为三个区域，并且设置了4层地下停车库，其中地下一层和上楼层设置了防震缝。
2.2 结构质量比较
毫无疑问的是，相对于传统建筑来说，这类建筑的结构质量是比较低的，因为悬挑结构的出现增加了主体部分的承重力，其结构也发生了一系列的变化，不过在使用还是能够放心使用的，不会给我们的日常生活带来不必要的影响。
2.3 结构周期比较
通过我们的调查可以发现，大悬挑结构的模型都有着比较大的变化第一周期和第二周期时间都有了明显的增长，同时其扭转周期也会发生变化，这就说明了大悬挑建筑十分容易发生扭转现象[1]。
2.4 楼层刚度比较
因为需要将楼层挑出，因此挑出楼层的下一次会成为薄弱层，其楼层刚度就有了很大程度的减小，这就非常容易造成其他事故的出现。
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3 结构性能优化设计以及抗震分析
我们再考虑建筑的抗震性能时，应该结合多方面的因素去分析，例如抗震设防类别、场地条件和结构特殊性等等，只有综合考虑这些因素才能在最大程度上提高建筑的抗震能力。
3.1 平面布置
在进行建筑方案的设计过程中，整体的计算和初步的分析对于整个建筑都有着十分重要的影响[2]。因为在分析的过程中，能够将楼层刚度和扭曲程度等一系列性能结构决定好，如在高层建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀。不应采用严重不规则的平面布置。这样才能在基础上保证建筑的质量，同时也是提高工作效率和提高建筑抗压能力的重要措施。
3.2 角窗
结构优化设计方案主要体现在建筑方案的确定中，尤其是对于角窗和其他一些高层项目的优化，同时还应该在设计方案时确定剪力墙的存在部分和约束条件，这样做的主要目的是为了防止设计的不合理发生建筑体的扭转，同时也是为了提高建筑的抗震能力[3]。
3.3 高宽比
高宽比主要影响的是建筑的抗侧刚度，当建筑物的高宽比超过一定的范围，就会受到外界因素非常大的影响，而且在这种情况下，所使用的材料也是比较多的，因此我们在制定高宽比的时候一定要非常的合理，这样一方面是为了提高建筑物的抗侧刚度，另一方面为了保证建筑物受不受外界因素的影响。
3.4 抗震构造措施
要想我们的建筑达到我们预期的目标，就必须对建筑结构进行整体的优化和设计，同时还应该采取一系列的措施来完成“小震不坏、中震可修、大震不倒”的目标。那么这就需要我们对使用的材料尺寸和材料的承重力有一个十分确定的了解，同时在重要部分还应该使用材料质量很好和抗震性能很好的材料[4]。同时还应该对其进行优化，一般分为两个阶段第一阶段：进行多遇地震作用下的弹性优化设计，第二阶段：对第一阶段所得到的最优结构设计方案进行一次整体弹塑性分析，验算薄弱层弹塑性变形是否满足抗震规范所规定的要求，这个方法与抗震规范的设计方法相同，可称其为“二阶段优化设计方法”，由于抗震结构的弹性优化设计相对来说研究的比较成熟，因此，在现阶段采用“二阶段优化设计方法”是比较现实的。
结束语
通过我们日常的观察发现，越来越多的大悬挑结构出现在我们的日常生活之中，要想这些建筑得到长时间的使用和抗震能力增强，我们就应该从以下几个方面进行。对于建筑复杂，出现多处不规则的超高层建筑来说，选择合理的结构体系、计算方法和抗震技术都是十分重要的，这样才能保证建筑的使用期限最长，其结构也是十分合理可靠的。一般来说这里建筑都有着较大的地盘，但是在施工时还是应该剪力墙和其他结构，这样能够在基础上减轻建筑发生扭转的现象，同时还要将建筑的各项性能指标都控制在一个合适的范围内，这就可以再最大程度上保证建筑的质量，在后期的使用过程中也能做到放心的使用。我们应该不断的吸取国内外的教训，在这些教训中不断的总结经验，这样就可以在最根本上了解大悬挑结构进行优化的具体方案，同时在选取材料和结构方案时，还应该选取最好的方案和质量最好的材料，这样才能在最根本的地方提高建筑的质量，促进建筑事业的快速发展。
参考文献：
[1]温永坚，董汉钢，温四清，符锴.孝感市民之家大跨悬挑结构设计[J].建筑结构，2015，45（07）：91-94+106.
[2]徐建设，张卉，南建林，贺天海.多高层建筑大悬挑结构整体性能指标的解决途径[J].工程建设与设计，2014（01）：61-65.
[3]王帅.带大悬挑中庭的钢框架-中心支撑结构设计[J].建筑结构，2013（s1）：389-393.
[4]殷粉芳，陈年和，郭牡丹，等.高层建筑结构悬挑平台设计与施工技术研究[J].江苏建筑，2016（1）：78-81.
论文作者:曾巧
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/28
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