郑柏亮
广东博意建筑设计院有限公司 528312
摘要：随着我国城市化建设水平的不断提高，建筑行业也得到了长足的发展。建筑结构设计作为建筑领域的重要基础性环节，为满足现代社会发展的需要，建筑结构逐渐呈现出多元化的趋势，越来越多的优秀建筑人才投身于建筑结构设计中，展现了当代建筑的多样风格。但是与此同时在建筑结构求新求奇的过程中，也使得结构本身出现了很多不规则性问题，从而影响了建筑结构的稳定性能，导致建筑物建设质量较低。本来就主要针对建筑结构设计中的规则性问题进行探讨研究，并寻求相应的解决对策。
关键词：建筑结构设计；不规则性问题；对策研究
建筑作为承载人类发展历史的重要载体，不同的年代有不同的建筑风格和建筑结构，在当今社会，建筑结构更加趋向于多元化，结构设计不再拘泥于传统的建筑样式，而是更多的展现当代建筑结构设计师们的巧思。当今的建筑结构能够很好的展现中西结合、融会贯通的特点，在体现建筑行业得到大发展的同时，也满足了人们的不同审美需求，不规则性是现在建筑结构的一大特点，通过不规则设计能够体现建筑结构的立体化，伴随着不规则设计而来的就是一系列的不规则性问题，如果不能很好地解决建筑结构中的不规则性问题，将会带来严重的经济财产损失和安全质量隐患，因此我们有必要对建筑结构设计中的不规则性问题进行相应地探讨研究。
一、建筑结构设计不规则性问题的由来
1、建筑设计发展的必然趋势
要想更好地研究和分析建筑结构设计的不规则性问题和解决对策，就必须明确这些不规则性问题的由来，从问题的产生方面入手，对建筑结构进行进一步的优化设计。建筑结构设计的不规则性问题的产生是建筑设计发展的必然趋势，当前随着社会经济的不断发展，高水平的建筑物逐渐成为了经济发展的重要象征，在这样的背景下，建筑行业必须勇于突破传统、突破极限，创新建筑结构设计样式，使我国的建筑水平得到国际社会的认可，从而提升建筑行业可持续发展的内在动力。
2、人们审美水平的提升
建筑结构设计不规则性问题的产生与当今人们审美水平的提高也有着很大的关系。随着国民生活水平的提高和人们收入的增加，我国人民见识和眼光逐渐趋向国际化，很多传统的、结构设计样式单一的建筑已经不能满足当前社会人们的审美需求，人们迫切的需要建筑结构的多样化发展，体现在建筑结构设计中就是目前普遍追求的不规则设计，很多建筑企业为引领潮流、占领建筑市场，在进行建筑结构设计师大胆突破、勇于创新，随之而来的就是不可避免的会产生一系列的不规则性问题。
3、我国建筑设计水平的提升
当前建筑结构设计的不规则性问题与我国建筑设计水平的提升也有着很大的关系。改革开放以来，建筑行业可以说是发展最快的行业之一，各种类型、各种样式的建筑物如雨后春笋般拔地而起，我国的建筑行业就是在这样的发展背景下积累经验，实现了建筑设计水平的飞跃。要想使我国的建筑设计在世界建筑设计史中占有一席之地，就必须实现建筑结构设计的创新。在结构设计创新的过程中，设计师们就必然面临着结构不规则性问题。
二、当前常见的建筑结构设计不规则性问题
1、建筑结构的受力方向不均衡
建筑结构受力方向不均衡是当前常见的建筑结构设计不规则性问题之一。传统的建筑结构设计，主要讲求结构的对称性，建筑物的水平承载力和竖向承载力都比较均衡，但是在不规则建筑中，由于刻意凸显建筑结构的外观设计，及平面使用要求，常常会使用平面不对称、竖向构件不连续的建筑设计，从而使得建筑物的受力方向发生改变，建筑物水平和竖向方向的受力都会呈现不均衡的特征，给建筑结构的设计带来了一定的挑战。
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2、建筑结构的竖向刚度较低
当前很多高层的地标性建筑都是采用不规则的结构设计方法，比如广州的被俗称为“小蛮腰”的广州塔建筑，就是采用了竖向结构中间凹陷的建筑设计方法，这就导致了建筑中间部位侧向垂直方向的刚度低于上部楼体的刚度，这种不均衡的刚度比例要求下部楼梯具有更好的承载力。另外，在很多不规则建筑的设计过程中，竖直方向的刚度会出现一定的断层，也就是说竖向刚度不能承担接续的力，在力的传递过程中也就相应的增加了楼体内部结构的承载力。
3、建筑结构的水平承载降低
建筑结构水平承载力降低也是建筑结构设计不规则性的突出问题，建筑结构的水平承载力也叫做建筑结构的平面承载力，就是指建筑物横向的受力。在进行建筑结构设计时，经常会出现错层、水平构件不连续、大开洞等不规则设计，这就在建筑的平面结构上容易发生了相应的位移，从而使得各个楼层之间楼板的布局也随之发生相应的变化，在遭遇地震、大风等自然灾害时，建筑物结构容易发生扭转变形，从而降低建筑物整体结构的稳定性。
4、不规则性问题导致的建筑成本增加
伴随着建筑结构设计的不规则性问题产生的还有建筑成本的增加。建筑物本身是力量与美观的体现，建筑物的不规则设计为了增加建筑物的视觉效应，满足人们的审美需求，但是同时必须考虑建筑物的承载能力。以竖向刚度来说，如果结构设计的刚度过小，可能导致结构发生变形、开裂，甚至倾斜、坍塌的严重后果，如果建筑物的竖向刚度富余过大就必然导致建筑物的实际自重增加、用材增加、地基造价增加，从而造成不必要的浪费。
三、针对建筑结构设计中的不规则性问题提出的对策
1、对建筑结构的受力大小及方向等进行科学计算
要想避免建筑结构设计出现不规则性问题，在设计的过程中就必须对结构的受力大小以及受力方向等方面进行科学的计算。建筑设计师必须利用材料力学和物理力学的相关知识，对建筑结构的位移程度以及偏心距进行精确的计算，找准建筑结构的中心受力点，对建筑结构的水平和垂直方向的受力进行科学的布局。
2、提升建筑结构设计的防震性能
在进行不规则建筑结构设计的过程中，最主要的就是要考虑建筑的防震性能，需要建筑设计师运用相关的地理知识，精准的分析地震的纵波和横波对建筑物的影响，通过改变不规则建筑的横向和竖向受力点来提高建筑物整体的抗震性能。一般的不规则建筑中都必须辅助设计相应的防震缝，尤其对于建筑结构中受力不均衡的区域要科学的设置防震缝。
3、进行建筑结构优化提升建筑物承载力
对于楼体较高的不规则建筑来说，在进行结构设计时必须要精准的计算出楼体发生位移的合理区间，可以通过改变墙体的厚度等的方式来提升建筑结构平面方向上的承载力，对于距离受力中心较远的水平结构，可以通过增加支撑梁或柱的方式来维持整体建筑结构的受力均衡。
4、合理控制建筑施工成本
解决好建筑结构设计中的一系列不规则性问题，能够有效的较低建筑施工成本。在进行建筑结构设计时，设计人员必须精准的确定建筑结构的刚度，在保证设计美观的同时布置合理的结构受力架构，实现对建筑成本的总量控制。
结语
通过分析建筑结构设计不规则性问题的产生原因以及具体的不规则问题类型，能够帮助建筑设计师把握不规则建筑设计的要点，进一步提升建筑结构设计的水平。
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[6]王丽丽.试论不规则高层建筑结构设计的问题及对策[J].科技创新导报，2009（07）：40.
论文作者:郑柏亮
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/26
标签：不规则论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 性问题论文; 建筑物论文; 承载力论文; 《建筑细部》2018年第18期论文;