高层建筑结构设计不规则形探究和应用

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1、高层建筑结构设计不规则形探究和应用　　【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。本文首先分析了建筑行业中不规则建筑的发展现状，然后简述了建筑的不规则结构类型及其中存在的设计难点，最后提出了相应的解决措施。【关键词】高层建筑；结构设计；不规则；研究；应用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

2、、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，这记者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。61.我国当前不规则性建筑结构的发展现状在现代化社会发展中，经济、技术正以惊人的速度不断发展着，建筑行

3、业也在此基础上不断发展，在市场中占据主导地位。随着城市化进程的加快，人们对于建筑工程的要求也越来越高，不仅要求建筑物具有较高的质量，还要求其造型美观。为了满足这一需求，设计者跳出传统的建筑结构设计，在实践工作中不断创新，从而建设出更多令人叹为观止的高层建筑物，这些建筑物具有新颖别致及象征性的特点，并且大多数都属于不规则的建筑物。随着人们生活水平的提高，城市中出现了更多的不规则性建筑结构，已成为城市发展的必然趋势。但是在对这类建筑工程进行设计的过程是极其复杂的过程，其在无形中加大了设计工作的难度。2.不规则性高层建筑的结构分类根据高层建筑工程不规则性结构分类，我们可

4、以将其分为两种类型，第一种是不规则性的平面结构，其主要包括建筑局部楼板的不连续性、平面凹凸不规则性等；第二种是不规则的竖向结构，其主要包括竖向刚度的不规则性、承载分布不均匀性、竖向抗侧力不连续性等。2.1不规则的平面结构（1）不规则扭转。一般情况下，设计者会根据建筑结构每层楼两端的弹性水平位移来判断结构的不规则扭转。6（2）不规则凹凸。设计者会根据建筑结构的投影方向以及尺寸中数值来判断不规则凹凸，要求建筑结构平面凹进一侧的面积不得小于30%，避免造成建筑在使用过程中变形。（3）局部楼板的不连续性。设计者会根据建筑结构的平面刚度变化以及楼板面积出现变化的情况来判断高

5、层建筑结构局部楼板的不连续性。2.2不规则的竖向结构（1）不规则倾向刚度。设计者会将周边建筑物的上一楼层作为判断依据对本建筑加以判断，要求本建筑物楼层的倾向刚度值小于70%，或者不得超过本建筑物周边三幢建筑物的平均倾向刚度数值的80%左右。（2）竖向抗侧力构件的不连续性。在本建筑结构的竖直方向上，要求建筑结构中的抗侧力构件需要从水平转换构件转变为垂直传递构件。（3）楼层承载力的不均匀分布。设计者需要将本楼层的抗侧力部分的收简历进行比较，要求其收件程度低于80%。（4）楼层质量的不均匀性。设计者需要将其与下一楼层相对比，要求本楼层在设计过程中的质量高于下一楼层质量的

6、1.5倍。3.不规则建筑设计的应对策略6由一系列相关技术研究证实：建筑物若存在较大不规则性，过大的质量偏心或太弱的扭转刚度在地质灾难中均属于易出现破坏、坍塌事故的建筑物。在建筑物所受到的外力破坏因素中，扭转效应属于特别严重的一种，因而在工程实践中应采取合理措施有效限制建筑物扭转效应，其常用方法如下：（1）对于建筑结构的布置，应尽量避免其平面呈不规则状，或加以严格限制，使建筑结构在一定程度上免于出现偏心过大现象，建筑物结构在此前提下所产生的扭转效应则会更大。（2）针对建筑扭转刚度，应在合理数值范围内促进其最大化，避免其太过薄弱。第一自振周期Tc以扭转为主，第一自振周

7、期T1则以平动为主，而建筑结构所产生的扭转效应大致可依据Tc与T1两者的比值来判定，当Tc与T1两者数值相对较为接近时，在振动耦连状效应的影响下，建筑物扭转效应会产生较为明显的增幅。以下是若干降低建筑物扭转效应的方法。3.1采取有效措施减小建筑物相对偏心距6在某种程度上，建筑物相对偏心距与建筑物所产生的扭转效应呈线性关系。若要使扭转效应得到合理改善，对楼层位移比作更进一步的降低，则可利用对建筑物平面布置进行调整，促使建筑物刚心与质心两者更为接近。在工程实践中降低建筑物偏心距的方法为：在对结构平面作初步计算以及分析后方可对其不规则性布置进行调整，并充分利用计算结果精

8、确判断出建