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摘要：社会的不断进步对建筑业的影响最为明显，随着对当前城市土地的开发利用，为了高效、经济地利用土地资源，高层建筑项目的数量不断增加，使用不规则结构的项目数量也在直线上升。所以本人对其不规则结构的现状在此进行简要分析，并提出与之相关的结构设计措施。
关键词：高层建筑；结构设计；不规则性；研究；应用
导言
在设计高层建筑结构时，许多因素会影响建筑结构，这往往会导致不规则性，主要体现在局部楼层不规则性、垂直刚度不规则性和不规则性。因此，在设计建筑结构时，有必要准确判断设计建筑的不规则性，以确保建筑的安全性和稳定性。高层建筑设计的不规则性不仅可以提供良好的视觉效果，还会影响建筑的整体安全性。因此，在设计建筑结构时，必须高度重视不规则性，全面设计建筑结构的效果和功能。
1高层建筑结构设计不规则的特点和形势
随着城市化水平的不断提高和我国建筑业的不断发展，人们对建筑结构提出了更高的要求。许多人希望建筑物能在确保安全的同时确保外观。建筑设计行业也在不断发展和改进。因此，建筑设计师不仅将建筑设计落实到平面上，而且不断及时补充和更新他们的设计理念和设计知识。只有这样，他们才能更好地满足人们对建筑设计的需求。今天的时代是一个宣扬个性的时代，人们希望生活中的建筑更富有个性，不再是以前的方盒子，而是更具有艺术性和观赏性，因此现代建筑结构的不规则性也更加的明显。这些建筑独特的风格和造型对城市的整体面貌有了很大的提升，同时对结构设计也提出了更高的要求，建筑的结构设计人员需要花费更多的精力在保证建筑物艺术造型的同时解决不规则结构带来的安全难题。
2高层建筑不规则结构的类型
2.1平面不规则性
平面不平顺可分为扭转不平顺、凹凸不平顺和楼板局部不平顺。由于建筑平面的要求，凹凸不平和楼板的局部不连续性往往是固有的特征，凹凸不平是由凹凸不平和楼板尺寸来判断的。近年来，出现了大量扭转不规则的建筑，即地板的最大弹性水平位移大于地板平均水平位移的1.2倍。结构工程师应该尽最大努力通过调整剪切构件来避免不规则扭转。
2.2竖向不规则
竖向不规则建筑结构可分为四类，即不规则横向刚度、不连续竖向抗侧力构件、楼板承载力突然变化和楼板间质量突然变化。其中，不规则横向刚度的特点是某一楼层的横向刚度值为其相邻上层的70 %，或该楼层上方相邻三层的平均横向刚度值的80 %。与此同时，除了顶层，地板局部收缩的水平尺寸为其下方地板的25°。竖向抗侧力构件不连续的特点是在竖直方向上，抗侧力构件的内力是通过水平转换构件而向下传递的。楼层承载力突变的特点是楼层之间的抗侧力结构，其受剪程度在上一层的80%以下。楼层间质量突变的特点是某一个楼层的质量在相邻的下楼层质量的1.5倍以上。
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3高层建筑结构不规则性设计要点
3.1增加高层建筑主体结构边缘构件抗剪强度
为了有效提高高层建筑项目的结构布局效果，不仅需要优化建筑项目的主要结构设计形式，还需要注意提高建筑项目边缘的结构强度。在高层建筑工程的实际应用中，由于外部因素的影响，其主体结构可能会受到一定程度的破坏。根据调查研究，如果高层建筑工程受到双向水平地震的影响，将使建筑工程处于弹性阶段。在反弹效应下，建筑工程的结构形式不会改变。然而，当高层建筑工程处于非弹性状态时，会出现偏心现象，这就要求建筑工程具有较高的抗震性能，同时，在建筑结构设计过程中，还应该适当提高建筑工程边缘结构强度，这样能够保证在强震作用下，高层建筑工程依然能够保持较好的完整性。
3.2最好改进高层建筑结构抗侧刚度与抗扭刚度的大小
根据对相关调查结果的分析，可以得出一个结论：高层主体结构的扭转效应与结构自振周期的平方值保持线性函数关系。因此，在设计高层主体结构时，可以合理缩短建筑结构的自诊断周期，削弱高层主体结构的扭转效应。在剪力墙的设计过程中，应在有效面积内科学调整剪力墙的长度或厚度，尤其是那些离高层结构刚度中心较远的墙体改善高层主体结构的抗扭刚度在实际应用中通常是采取在结构边缘装置柱粱的方式，来降低高层主体结构的自我震动周期，另外提高边缘连梁的刚度值大小同样可以达到改善高层主体抗扭刚度的目的。
3.3尽量减少高层建筑结构的相对偏心距
对于高层建筑，大多数高层建筑的扭转和偏心率密切相关。因此，为了减少建筑结构扭转效应的发生，必须从偏心距离入手，改变和调整其参数。该方法可以大大改善不合理的平面分布，有效降低高层主体结构的相对偏心率，进一步确定结构中心和刚度中心的具体位置。
3.4控制结构周期比
周期比是由结构扭转主导的第一周期Tt与由平移运动主导的第一周期T1之比，如新高层建筑规范第3 . 4 . 5条所规定。A级高层建筑不得大于0.9。B级高层建筑、混合高层建筑和复杂高层建筑不得大于0.85。通过控制周期比，相对偏心率也可以降低，平移周期可以增加，从而提高建筑物应对地震和其他危险的能力。在设计过程中，设计师需要调整建筑结构的不规则平面布局，以减少结构的扭转周期。同时，为了提高建筑物的拉伸应力和扭转水平，可以适当地加厚和加长剪力墙，对于距离刚心最近的剪力墙尤其应注意强化。在建筑的不规则部位还可以设置拉梁，进一步增加建筑抗震、抗破坏的性能，加大刚度和整体性，控制楼层侧移，提升安全性。
3.5设置防震缝
在高层建筑的施工过程中，经常会遇到平面形状复杂的建筑结构。由于实际情况的限制，平面结构不能被设置为常规结构。在这一点上，高层建筑结构可以通过设置地震接缝来划分为展示的结构单元。在高层建筑结构不规则性的应用中，地震接缝的设置非常重要。如果地震接缝两侧的结构系统不同或地震响应效果不同，地震接缝的宽度应根据不利侧的结构设计。而如果相邻的建筑结构基础沉降比较大，在设计防震缝的时候可以同时将其作为沉降缝来使用。
4高层建筑结构设计不规则性的发展趋势
现代高层建筑采用不规则设计的主要原因是对美的追求。建筑技术的不断发展意味着这一追求将继续受到关注。此外，不规则的设计实际上可以提高建筑的性能，这也是设计师所重视的。综上所述，高层建筑不规则结构设计的发展趋势包括文化特征的进一步整合、建筑内涵的增强和性能的提高。就文化特征而言，迪拜帆船酒店是代表。这座建筑融合了阿拉伯民族的沿海文化和航海文化。就建筑内涵而言，悉尼歌剧院是代表。歌剧院的设计参考了玛雅文化和阿兹特克神庙。该设计展示了更多其自身丰富的文化内容，以使其与建筑表现相兼容，并增强其吸引力和表现力。在性能提升方面，各种建筑都有设计，比如中国的鸟巢体育场。不规则的设计可以提高建筑物应对强风的能力。风将沿着建筑物的外弧面吹，不会侵蚀建筑物的主体结构。
结语
总之，高层建筑结构设计是建筑项目建设的重要工作内容之一，而且采用不规则结构设计会对建筑的稳固性产生较大影响，因此需要针对这一问题展开详细的研究，并采取有效的措施以降低不规则结构带来的不良影响。本文重点阐述了在进行高层建筑不规则结构设计时应该注意的问题，以此为结构设计工作提供借鉴。
参考文献：
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[2]周建军.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].低碳世界，2017，（22）：198-199.
[3]李前胜.高层建筑结构设计中不规则分析及其应用[J].建材与装饰，2018，（48）：3-4.
论文作者:汪敏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/22
标签：规则性论文; 结构论文; 不规则论文; 高层建筑论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 结构设计论文; 《防护工程》2018年第34期论文;