摘要：随着社会的发展以及经济水平的提高，人们的生活水平有了显著的提高，对于建筑物的要求也越来越高，为了使建筑物达到造型美观的效果，往往建设出不规则的造型，然而对于这一建筑结构的设计则是设计者最头疼的问题。笔者结合工作实际，简要分析了现阶段不规则高层建筑的发展现状及不规则的结构类型，重点对高层建筑结构设计不规则性的具体应用进行研究。
关键词：平面不规则；高层建筑；结构设计
在对建筑工程设计结构形式的过程中，由于受到各种条件的限制，建筑工程无法真正达到规则与堆成的效果。建筑结构的不规则形一般包括局部楼板不连续、平面出现凹凸现象、刚度分布不均等多个方面。因此在建筑工程建设过程中，建筑结构的设计至关重要，设计者必须要从正义出发，通过分析与判断，了解整个结构的不规则区域，在不影响其他因素的基础上编制合理的布置方案，了解其中存在的薄弱环节，最终保证结构设计的合理性与经济性。一般来说，建筑结构的不规则会导致整个工程产生水平方向的偏心测力，最终使建筑出现变形，在维修的过程中也就增加了其工程造价。因此针对不规则性的建筑物，必须要采取有效的措施，尽量保证其规则性与对称性，提高整个建筑结构的性能。
1不规则高层建筑的发展现状
随着我国科学技术水平的逐步提升，我国建筑行业也在不断的发展。随着城市的不断扩建，设计者们为了迎合城市建设的发展需求，他们已经逐步更新了自己以往建筑物必须要对称、规则的观念，并且在慢慢尝试建造一些标新立异、新颖别致、独树一帜的建筑体，如非对称、不规则的建筑结构物。随着人们的观念的转变，现如今大城市中出现了各式各样结构复杂的不规则建筑，这种趋势在某种程度上代表了我国以后建筑的发展方向。不规则建筑的产生对于建筑行业有着一定的影响。
一方面，不规则建筑极大的转变了过往人们对于建筑体的已有观念，建筑体的对称、均匀、协调等概念很直接的被打破，人们开始慢慢接受甚至欣赏那些造型独特、构造复杂的不规则建筑体，这些别致的建筑也很好的装点了城市容貌。另一方面，不规则建筑体在打造时复杂程度更高，尤其是对于建筑体的结构设计而言，其难度明显增大。想要保障这些不规则建筑的稳定性与抗震性，这必须在结构设计上有所突破，并且能够突破不规则建筑在结构设计中存在的各种难点。从当下我国不规则建筑的发展状况来看，不规则建筑出现的越来越多，很多开发商都乐于尝试这种构造更为新颖独特的建筑形式。
2不规则的结构类型
结构类型可以大体的分为两类：（1）平面不规则结构类型其包含的有扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续等；（2）竖向不规则结构类型其包含的有侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变、楼层间质量突变等。以下是常见判断两种不规则类型标准的具体介绍。
2.1竖向不规则的类型
（1）侧向刚度不规则：判断的标准是该楼层的侧向刚度值小于与其相邻上一楼层的70%，或者小于该楼层以上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层或出屋面小建筑外，楼层局部收进的水平向尺寸大于其相邻下一层的25%。
（2）竖向抗侧力构件不连续：判断标准是竖直方向上的抗侧力构件的内力通过水平转换构件而向下传递。
（3）楼层承载力突变：判断标准是抗侧力结构的层间受剪承载力小于其相邻上一层的80%。
（4）楼层间质量突变：判断标准是楼层质量大于相邻下一楼层质量的1.5倍。
2.2平面不规则的类型
（1）扭转不规则：判断标准是每一楼层自身最大的弹性水平位移大于该楼层两端的弹性水平位移平均值的1.2倍，或者是最大的层间位移大该楼层两端层间位移平均值的1.2倍。
（2）凹凸不规则：判断标准是建筑结构平面凹进一侧的尺寸大于其投影方向上总尺寸的30%。
（3）楼板局部的不连续：判断的标准是楼板的尺寸以及平面刚度发生急剧的变化。
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3高层建筑结构设计不规则性的具体应用
想要处理好高层不规则建筑体结构设计中的许多问题，这需要在结构设计上有深入研究。在实际工作展开中首先应当合理控制建筑体的相对偏心距，这是保障高层不规则建筑体稳定性的基础。同时，对于建筑体的抗扭刚度与抗侧刚度的控制也很重要，这些能够进一步保障建筑体的稳固。此外，还可以通过防震缝的设计来缓解一些实际问题。这些都是很好的结构设计方式，能够进一步保障高层不规则建筑体的综合性能。
3.1合理利用空间和地面
在设计高层建筑结构的时候要最大程度的利用建筑施工地的空间面积和地面面积，合理分布不规则建筑，使高层建筑整体保持空间和平面结构上的对称性。要合理分布高层建筑主体结构，防止出现较大的偏心作用。
3.2要保持适度的高层建筑结构相对偏心距
高层建筑结构相对偏心距和扭转效应在一定范围内是呈线性的函数关系，因此要降低主体结构的扭转效应，就要保持适度的高层建筑结构相对偏心距，协调高层结构空间及平面分布。对此，在设计建筑结构的时候，首先要对高层建筑各个结构进行反复分析和计算，确定计算结果正确之后，再调整整个建筑结构的不规则平面布局，从而保证其准确性及有效性。之后，还要请专业的人员根据施工人员的实践经验对高层建筑结构设计方案的相关数据进行反复对比、判断和分析，从而明确建筑结构的刚度及其分布情况。必要的时候还可以对建筑结构的各部件进行调整，以保证高层建筑结构之间具有适度的相对偏心距，减少扭转作用的发生。
3.3改进高层建筑结构抗侧刚度
高层建筑结构的自我振动周期平方值和扭转效应是呈一定的线性函数关系的，因此要想降低建筑结构的扭转效应，就应该合理改进高层建筑结构的抗侧刚度。在设计建筑剪力墙的过程中，在有效区域内要科学合理的调节墙体的长度、厚度，要改善高层建筑主体结构的抗扭刚度，降低高层主体结构的自我震动周期，从而降低扭转效应。
3.4提高高层建筑结构周边抗扭转构件的抗剪力
高层建筑结构在受到双向水平地震作用的时候会因形态的改变而出现偏心的现象，会给建筑整体带来损坏。因此可以根据抗震规范及建筑结构抗震性能，合理提高高层建筑结构周边抗扭转构件的抗剪力，增加抗剪强度，使整个高层建筑结构在受较大外力的作用下，仍然具有回弹的性能，从而减少偏心现象的发生。
3.5建立防震缝
在实际工程中经常会遇到平面形状比较复杂的建筑结构，由于受到条件的限制导致不能把平面结构布置成规则的结构，此时便可以通过设置一定的防震缝将结构分成比较简单的结构单元。在工程中适当的设置防震缝是十分有必要的，如：①需要设置防震缝两侧的结构体系迥异或地震反应效应显著不同时，防震缝的宽度便需要考虑不利一侧的结构；②当相邻建筑结构的基础沉降量较大时，可以设置兼做沉降缝的防震缝。
4总结
综上所述，建筑作为人们生活中的一个不可或缺的组成部分，对于人们的生产生活起着至关重要的影响，因此，建筑的安全性和舒适度也是考量人们生活水平的一个重要的指标。高层建筑作为未来我国建筑行业发展的必然趋势，将会长期的出现在人们的视野中，因此关于建筑结构设计不规则性问题的研究，将是一个长期且十分艰巨的问题，这就要求我们在建筑结构施工的过程中，必须要重视建筑结构设计不规则性问题，在实践中总结出经验，尽可能的避免和减少因为这一问题引发的后续的安全隐患，尽可能的增强建筑结构的安全性、稳定性和抗震性能，这样才能确保实现建筑的各项性能，从而实现和谐社会的构想。
参考文献：
[1]王慧英.竖向不规则结构基于延性抗震设计法的基础研究[D].华南理工大学，2014.
[2]陈涛.某超限高层框架―核心筒结构设计中若干问题研究[D].厦门大学，2014.
[3]蔡健，潘东辉，黄炎生等.高层建筑结构扭转振动效应控制研究[J].工程力学，2007，24（7）：116-121.
[4]鲁晟男，张振山.高层建筑结构设计过程中常见问题的控制[J].才智，2011，（19）：39.
论文作者:叶誉麟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：不规则论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 刚度论文; 高层论文; 楼层论文; 《基层建设》2019年第14期论文;