摘要：伴随着科技的不断发展，建筑技术的水平也在不断提升，现在严格意义上来说的规则的建筑越来越少，更多的是一些构造上新颖别致的、造型上极具个性的不规则建筑物大量涌现出来。虽然这些不规则建筑物的大量涌现给城市的面容面貌带来新的风气，但是也给设计人员带来了更为严峻的挑战。所以在高层建筑设计过程中最关键的问题就是优化完善不规则建筑的结构设计工作。在对于高层建筑不规则结构设计时，设计人员必须要对其进行准确的计算分析，以此来完善和优化不规则设计方案，并且对不规则结构中的薄弱位置进行有效的处理，这对其设计工作有着一定的促进作用，确保建筑施工的安全性。
关键词：高层建筑；结构设计；不规则性
1 引言
近年来，人民的生活水平随着国家经济的快速发展得到了极大提升，对国家建筑的要求也就随之提高，在推动建筑行业全面发展的同时，也随之暴露了建筑行业中存在的问题。目前国家的建筑逐渐走向高层大型的道路，相对突出的是建筑整体的不规则性，这也就提高了对建筑结构性能的要求。因此，相关设计人员必须要重视高层建筑不规则结构的设计工作，只有这样才能确保其结构设计的安全性。
2高层建筑结构设计不规则的特点和形势
伴随着城市化的不断深入以及城市化水平水平的逐渐提高，我国的建筑行业也在不断深入的发展和提高。所以人们对建筑结构的要求比以往更为严格，大多数人都希望建筑不仅仅在安全性上有保障，同时还能够不失其外观的观赏性，为此建筑设计行业也不断地发展和完善，所以建筑设计人员不仅需要将建筑设计思维应用到平面之中，还必须得不断补充完善，和更新自己的设计理念以及设计知识，只有这样才能更好的使人们对高要求建筑设计的需求得到满足，现阶段是追求个性的时代，因此人们对于高层建筑有着更大的期望，希望其有着自己的特色，因此这就使得不规则的建筑如雨后春笋般涌现。这些不规则的建筑物在造型、风格上千奇百怪、特色鲜明，这对城市的整体容貌有着一定的改变，促使城市形象得以提升，且地标性建筑对于城市的形象有着积极的提升作用，但是不规则的高层建筑在结构设计上相较于普通建筑有着极大的难度，且设计更加的严谨科学，这就使得相关设计人员需要花费更多的时间与精力。
3高层建筑结构存在不规则性的种类
3.1 平面不规则的类型
一是扭转程度的不规则性呈现非常明显，二是平面布局明显的不规则性，要计算出整体结构中凹面的长度和总长度，最好不要使他们之间的比值超过0.3，三是楼板结构断层现象的出现，要对平面内的刚度与楼板长度进行合理的调整，要避免其在施工中出现较大的改变。
3.2 竖向不规则的类型
其一就是偏向刚度的不规则，对于该不规则类型的衡量方式就是该楼层的侧向刚度要低于上层楼层的7/1。其二就是在竖直结构抗测力的分布不连续，主要的衡量方法就是该结构的受力方式是由水平设施来进行传递的。其三就是楼层的承载重量有着较大的改变，其主要的衡量方式就是层间抗测力结构的受剪程度要低于上层的百分之八十。其四就是楼层间有着较大的重力改变，衡量方式为该楼层的重量远超过下层，且超过百分之五十。有关专家学者经过专业的分析后表明，当有地震出现时，高层建筑中受到最为严重损坏的部分一般出现在不规则的位置，建筑结构的核心和刚度作用偏离偏大，或者结构的扭转刚度偏小，都容易遭受损毁。
在地震灾害发生时，其会带来强烈的震动，有着竖直方向和水平方向的震动，但地震导致的扭转作用对高层建筑产生的影响和破坏更为明显，因此，这就使得有关设计人员在对高层建筑不规则结构设计时，必须要重视高层建筑中的扭转作用，一般有以下两种措施对其进行有效控制，其一，就是有效的处理好平面与空间结构上的对称性，让其分布更加规则和对称，这样就能有效避免建筑结构出现偏心作用，进而降低建筑结构出现扭转作用。其二，就是有效的加大建筑结构的扭转刚度，这样就能抵消扭转作用对高层建筑产生的影响。
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4高层建筑结构不规则性的应对措施
4.1改进高层建筑结构抗侧刚度与抗扭刚度的大小
通过相关的调查我们可以得出，高层建筑中的扭转效应与结构震动周期之间有着一定的线性关系，所以在对高层建筑的主体进行设计时，就能够有效的缩短高层建筑自我诊断的时间，这样就可以降低结构中的扭转效应。在对高层建筑剪力墙的设计时，需要在科学合理的范围内准确的对墙体的厚度与长度进行调整，特别是针对离结构刚度中心位置偏远的墙体。要想对高层建筑结构的扭转刚度进行有效的改善，在实际设计中一般是在建筑结构边缘装置柱梁，通过这种措施就可以有效的减小主体结构的震动时间。此外，对边缘连梁的刚度值进行合理的改变也能够对主体抗扭刚度有着一定的改善。
4.2通过对高层建筑结构相对偏心距大小进行改变
通过相关的调查我们可以得出，对于高层建筑结构的扭转效应，在一定范围内其与相对偏心距之间有着直接的关系，且有着线性关系，通过改变不同高楼之间的距离则能够对结构扭转效应所带来的不利影响进行有效的抵消，也就是说通过减小楼层之间的距离就能够降低结构扭转效应。可以通过对高层建筑的偏心距作出一定的调整，就能够有效的对高层建筑结构的平面与空间做出有效的改善，对建筑结构的安全性与稳定性有着极大促进作用，在高层建筑施工时，我们则可以对偏心距采取有效的措施，对进行适当的调整改变。设计人员首先需要对有关的测量数据进行准确的计算，之后根据计算的结果设计出切合实际的方案，同时必须要在设计图纸上准确的标注偏心距。有关设计人员必须要认真的分析施工资料与数据，只有对资料和数据进行准确的分析后，才能更合理的对高层建筑进行设计，同时对建筑结构的偏心距有着准确的调整与改变。
4.3提升高层建筑主体结构边缘构件的抗剪强度
在进行高层建筑设计时，要想使得结构分布有着更好的效果，必须要对主体 结构进行合理的调整。当高层建筑在使用过程中，受到一定的作用力，就会导致高层建筑的主体结构出现一定程度的损害。当高层建筑频繁的遭受外力的损害，当建筑主体突然受到自然灾害或者较大外力破坏的话，必然会使得高层建筑出现形变，出现严重的偏心，因此对于高层建筑主体结构的设计，必须要确保其抗震性能够达到施工标准，对于高层建筑的边缘结构，要加强其构件的抗剪强度，这就能使得建筑即使受到很强的外力作用，也不会导致建筑出现变形，从而保障建筑的稳固与安全。
4.4建立防震缝
对于实际的高层建筑施工中，结构工程师经常会遇到一些平面和空间较为繁琐、且设计结构较为复杂的施工图，由于受到多种因素的影响，设计人员也很难将一些不规则的结构设计转变为有规则、对称的结构设计，因此要想确保这些不规则结构的施工质量，就必须要科学的建立防震缝。在建立防震缝时，需要考虑这两点，其一在建立防震缝时，当两侧的设施对地震的抗力有着一定的差别，此时需要根据不利一侧的结构建立防震缝，其二当高层建筑有着沉降较为明显等问题，必须要针对沉降进行有效的防震缝建立。
5 结语
综上所述，在进行高层建筑施工时，有关人员要针对不规则的结构进行有效的设计，根据具体的不规则类型采取相应的处理措施，从而确保高层建筑结构设计的稳定性与安全性。
参考文献：
[1]鲁松. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用 [J]. 住宅与房地产，2018(9).
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[3]王海波. 高层建筑结构设计不规则性的研究与应用分析[J]. 价值工程, 2016, 35(7):107-108.
作者简介：刘友发（1983-），男，工程师，木工程专业，本科，主要从事建筑结构工作。
论文作者:刘友发
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/22
标签：高层建筑论文; 不规则论文; 结构论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 规则性论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第5期论文;