摘要：随着社会经济的发展，我国的城市化进程有了很大进展，高层建筑越来越多。人们对居住建筑的刚性需要不断增加，对文化、体育建筑、商业建筑、医疗建筑等建筑的外观要求日益提高。如何在保证高层建筑正常使用功能的同时，凸显建筑的个性，是目前建筑业需要深入研究的主要课题之一。基于此，论文介绍了不规则建筑结构设计的特点，并对设计过程中应注意的要点进行分析。
关键词：高层建筑；结构设计；不规则性
引言
如今人民对于建筑审美和建筑功能的需求持续提升，所以建筑行业得到了显著的发展，在进行现代建筑设计的时候需要丰富建筑形态，在建筑中增加更多的功能。现阶段建筑结构的形态变得越来越多元化，建筑结构设计工作也出现了比较多的不规则性特点。不过在进行设计工作的时候，会影响到建筑结构的稳定性和安全性，建筑施工难度也会持续提升。所以设计人员需要深入研究不规则结构所造成的影响，而且需要选择合理的方法来进行应对，本文详细地分析了建筑设计的不规则结构。
1高层建筑结构设计不规则性概念和特点
高层建筑结构设计的不规则性除了指代建筑结构在外形上的不规则性，还指代在建筑在设计和施工中产生的能够影响建筑结构强度的不规则性因素，在建筑行业当前的发展中，这种不规则性表现为平面不规则性和竖向不规则性，这两种不规则性有不同的特点，具体分析内容如下：①平面不规则性。平面不规则性可细分为凹凸不规则性、扭转不规则性和楼板局部不连续性三种方式，在当前的建筑行业发展中，扭转不规则性的建筑数量较多，另外两种不规则性作为建筑设计和施工的固有属性，对建筑的影响较小，所以在具体的设计中，需要尽量消除建筑中产生的扭转不规则性。②竖向不规则性。对于高层建筑来说，在设计和施工过程中更容易产生竖向不规则性，这种性质的产生会导致建筑在竖向抗侧力、竖向刚度等方面的强度不能满足安全运行要求，所以在当前的建筑行业中，已经广泛采取一些通用手段消除这种不规则性。
2不规则建筑的发展现状
现阶段中国城市化进程持续增快，城市建筑水平持续提升，建筑设计人员在开展建筑设计工作的时候，开始使用创新的设计理念，选择比较新颖的建筑体型以及建筑平面。在这种情况下，不对称高层建筑以及不规则高层建筑数量也越来越多，建筑结构也变得越来越复杂。人民群众越来越重视高层建筑带来的视觉冲击，不过对于结构抗震性能的重视程度比较低。通过不规则建筑和体型规则的建筑进行比较能够看出，不规则建筑抗震性能较差，要是没有进行合理的抗震设计，在产生强烈地震的时候，就会影响到人们的生命安全。所以需要在根本上提升不规则建筑的抗震能力，如此不仅能够保证建筑美观，而且可以提升结构承载力，使得国家建筑行业获得更加显著的发展。
3高层建筑结构设计不规则性需要重点关注的内容
对于建筑的抗震能力来说，降低该性能的因素主要包括以下方面：①偏心距方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当建筑结构的偏心距提高时，整个建筑结构在地震过程中更容易发生扭转，这种现象将大幅降低建筑的抗震能力，所以在建筑结构设计中需要对偏心距进行合理设计。②抗侧和抗扭转刚度比。在建筑的运行过程中，当建筑的抗侧刚度和抗扭转刚度较低时，建筑在地震过程中更容易遭到破坏，所以需要提高建筑这两个因素的强度。另外在建筑的设计中，还需要考虑建筑的震动周期，提高建筑的抗震能力。③建筑的抗剪力设计。在建筑的运行中，地震环境下建筑发生一定程度上的弹性形变能够降低地震的破坏程度，但是在系统运行中，在建筑设计中，需要考虑相关构建的抗剪力，从而让建筑能够提高弹性性能，保证建筑的结构稳定。
4高层建筑设计中不规则结构应用
4.1适当调整偏心距
在高层建筑不规则设计中，偏心距是一个重要因素，对建筑的质量有重要的影响。偏心距的测算需要依据其测算公式，根据受压构件的偏心测算原理，测算实际施工时的偏心距，并结合测算结果，对偏心距进行适当的调整，从而优化建筑的整体结构，同时对高层建筑的平面分布进行合理的调整，并使建筑结构的安全性与稳定性得到保证。
4.2周边抗扭构件抗剪力的设计
想要保障高层建筑结构的稳定程度，就需要对其建筑设施所受到的振动以及承重力进行衡量，不能一味的对其结构进行布置和调整，经过实践表明，如果其建筑结构始终处于一个非弹性的阶段，那么其建筑设施所受到的地震效用就会随其形态的变化而变化。如果考虑建筑结构的抗震性能，则应该强化那些受抗扭效应制约构件的抗剪性能，以便使得建筑结构可以在强震作用下保持整体弹性状态。
4.3调整建筑结构抗侧刚度以及抗扭刚度比数值
高层建筑结构的扭转效应以及有关的结构周期数值有着一点的联系，这两者之间的主要关系就是线性数值关系，所以有关的建筑设计施工人员在进行建筑设施设计工作的时候，需要充分掌握建筑结构的周期数值，减少建筑周期，在开展剪力墙设计工作的时候，需要增强对于剪力墙厚度和长度的控制，在有关的范围中调整剪力墙厚度数值，如此不仅能够增长剪力墙长度，而且可以调整那些刚心距离比较远的剪力墙，在有关结构的边缘位置部分设置立拉梁。不仅如此，需要减少建筑结构的实际扭转周期数值，调整附近的连梁刚度。
4.4底层楼板和玻璃幕墙的抗震设计
①底层楼板抗震设计。在高层建筑的抗震设计中，需要建筑物在经历地震后能够自主恢复，这就要求在建筑的设计过程中要对地基进行科学配置，同时应用新型技术让整个建筑的承力性能不发生改变。在当前的技术研发中，已经设计出了一套针对底层底板变形的系统，该系统的主体内容为隔震缝，在该系统中会设置伸缩缝框架，该框架一端与建筑的外墙连接，另一面应用大吸力磁铁与整个地板框架进行连接。在该系统的运行中，整个系统能够充分发挥吸收地震能量的目的，并且在地震发生后能够通过磁铁产生的吸力让整个系统恢复，保证建筑在结构上的完整性。另外对于一些建筑下拥有涵洞的结构，要保证建筑的各类桩体与涵洞中的箱体结构柱平齐，以实现对整个建筑的有效支撑。②玻璃幕墙抗震设计。在地震发生过程中，玻璃幕墙脱落容易引发各类次生灾害，所以在隔震设计中，也需要提升玻璃幕墙的抗震能力，另外在建筑恢复的过程中，这些玻璃幕墙也需要能够进行恢复。在当前的技术应用中，已经能够满足对玻璃幕墙抗震能力的有效提升。例如在乌鲁木齐机场的设计中，就采用了可伸缩框架技术，在该项技术的应用中，大量应用电磁铁连接玻璃与建筑的整体框架，保证玻璃幕墙能够随着建筑变形而发生变化的同时，也具备很高的强度。需要注意的是，在玻璃幕墙抗震设计的过程中，还需要重视幕墙的保温隔热性能。
结束语
综上所述，高层建筑结构不规则设计已成为现代建筑设计与发展的趋势，不规则设计不仅能凸显建筑的特色，还能起到美化城市的作用，但是在追求建筑艺术性的同时，仍要重视建筑的质量，进而提升建筑的舒适性与安全性。
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论文作者:李辉
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
标签：建筑论文; 规则性论文; 建筑结构论文; 高层建筑论文; 不规则论文; 结构设计论文; 偏心论文; 《防护工程》2019年第5期论文;