摘要：近几年，建筑市场、建筑行业在国内的需求越来越高，超高层建筑也随之不断的增多。而人们在对待复杂高层与超高层建筑结构上的要求也就越来越高，例如抗震设计、结构的稳定性等方面。本文主要通过对复杂高层以及超高层建筑结构设计当中的主要因素进行分析，并对此提出了相关的意见和建议。
关键词：复杂高层；超高层；建筑结构设计
随着全球经济水平的不断提高，城市化进程也在迅速的深入发展，城市用地与急剧巨增的人口矛盾越来越明显，复杂高层、超高层建筑物的数量为了配合城市化的进程的需要不断的增大，城市建筑开始往高层发展。但是随之数量的增多，为了保证建筑物的安全，在对其建筑结构当中的可靠性、安全性以及持久性上的要求也越来越大。建筑结构与高层建筑的整体性以及使用功能是直接相连的，因此在设计的过程当中更是需要重视，本文结合笔者多年的工作经验，将对这一话题进行详细阐述。
1复杂高层与超高层建筑结构设计的主要因素
目前，在复杂高层与超高层建筑结构设计当中，其主要的控制因素有：地震力、风载荷、建筑功能使用需要以及地基基础，接下来，我们将分别从这四个方面来进行分析。
1.1地震力
目前，复杂高层以及超高层建筑在地震力这一方面还存在着很大的缺陷。其主要原因是由于我们现今所掌握的技术条件还存在着一定的限制，我们无法对其进行非常精准的预算。因此，在对复杂高层以及超高层建筑结构的设计上，需要加强加大抗震力，除此以外，在地震力方面还需要考虑在地震的过程可能会出现不同情况，并作出不同的应急策略。
1.2风载荷
由于高层建筑物容易受到风载荷的影响，复杂高层以及超高层更是如此。因此在这类建筑物的结构设计当中，必须要加强其在风载荷这方面的设计。举例来说就是，假设在台北等风力较大的地区需要建造一栋101层到的建筑物，在这栋建筑物的设计当中，设计人员不仅仅需要对台北当地的相关设计规范进行参考，还需要进行一定的风测试验，以此来确保该栋建筑物的抗风载能力。
1.3建筑功能使用需要
建筑物出现的原因是什么呢？其也是应对需求所产生的，因此，不同的建筑物，其不同的建筑功能也会不同，因此设计师在进行建筑结构设计的时候，除开需要考虑到风载荷、地震力以外还需要考虑建筑物使用功能的需要、建筑物的外在形状等方面。最后就是，在后续的施工过程当中，设计师还需要保证建筑材料都能够达到其本身价值的应用在建筑物上。
1.4地基基础
地基基础是一栋建筑物的基础，根部没打好，上部分也必然不行，尤其是复杂高层和超高层建筑物，地基基础对其是极为重要的。在建筑物建造的实施过程当中，地基稳不稳是决定着后续工程的成败的，不同的地形所适应的稳定性地基也是各不相同的。因此，在复杂高层和超高层建筑结构设计当中，地基基础也是极为的重要的。
2复杂高层与超高层建筑设计方案
2.1对复杂高层建筑结构概念设计进行着重研究
着重研究复杂高层建筑结构概念设计，其主要是因为高层建筑结构概念是设计师在进行建筑结构设计时的理论基础，对该类概念研究明白之后，设计师才能够更好对复杂高层和超高层的结构进行设计和控制。在复杂高层建筑结构设计当中，设计师应当注意以下几点：第一点，需要尽量的将建筑结构的规则性和均匀性进行提高；第二点，建筑结构需要有良好的整体性；第三点，建筑结构竖向的一侧所受到压力的传递途径需要明确并且直接；第四点，建筑结构的耗能机制需要科学合理；第五点，设计师需要注意建筑材料的合理利用，以此来形成一个良好的空间整体受力。
2.2科学合理的安排建筑结构的抗侧力体系
一个科学合理的抗侧力体系，是保证建筑物安全的基础，尤其是对于复杂高层和超高层的建筑物而言。那么该如何设计一个科学合理抗侧力体系呢？
第一步，设计师在选择抗侧力体系之前，首先所需要考虑的就是高层建筑的高度情况。因为一个合理的建筑物抗侧力体系必须要与建筑物的高度情况相符合，不同的建筑物高度所对应的抗侧力体系是不同的，如下表所示：
表一：不同建筑物高度所对应不同的抗侧体系
第二步，设计师在选择好了抗侧体系之后，需要将所有抗侧体系的构件连接成一个整体。这样做的原因是为了能够使复杂高层建筑的抗侧体系能够更加的稳定。例如，将建筑物的横向和纵向与墙体进行连接，以此来形成一个混凝土筒体或者是组合墙体，再将框架与核心筒连接，由此来形成一个完整的框架。
第三步，设计师在设计的时候一定要注意对建筑材料的合理利用，并且还需要对抗侧力体系当中的不同种类的构件来进行测算，这样才能够很好的分析出这类的构件对抗侧体系的影响。
最后，设计师在考虑建筑结构体系中所需要的材料以及截面的类型的时候，还需要对施工用地以及施工工期来进行考虑。
2.3合理设计建筑物结构刚臂
由于在复杂高层和超高层建筑物当中，建筑物大部分的侧向力是由建筑物对的芯筒来承担的，这也就使得建筑物造成的侧移曲线都是由芯筒的变形所控制的。因此，在水平荷载的作用下，弯曲变形是芯筒的主要形态，并且在这种情况下，芯筒的平面尺寸还受到建筑物竖向服务性设施的影响，这也就有可能会造成芯筒的高度值出现较大出入的现象。因此，设计师为了达到减小建筑物结构侧移的目的，其必须设计一个合理的建筑物结构刚臂，也就是说，其必须在建筑物当中，每隔十几层就装置一个设备层，并且在设备层当中添架框架，以此形成的刚臂才是最科学合理的。
三、结束语
综上所述，在复杂高层与超高层建筑设计当中，结构设计是整个建筑物的基础，对建筑物的影响力也是非常大的，其也是一个综合性极强的一个工作，从在满足建筑物使用功能需求的同时还需要满足高层建筑外观以及建设环境上就可以看出来。因此，我们在对待复杂高层以及超高层建筑物结构设计时，需要严格的按要求来完成，并且在建筑物施工的过程当中，还需要对建筑物施工现场的运输条件以及建筑材料的使用情况进行考虑，这样才能够确保建筑物的施工能够顺利的完成。
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论文作者:刘晓峰
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/10/17
标签：建筑物论文; 高层论文; 高层建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 体系论文; 设计师论文; 《基层建设》2016年12期论文;