摘 要：在現(xiàn)代高層建筑設(shè)計過程中，建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計的實(shí)現(xiàn)是設(shè)計工作的主要原則。在實(shí)際的設(shè)計中，我們結(jié)合建筑設(shè)計中遇到的主要問題，以遵循安全設(shè)計“三項(xiàng)原則”為基本理念，利用合理科學(xué)的設(shè)計方法開展設(shè)計工作，提高建筑的安全性和抗震性，為建筑安全研究的開展提供支持。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)安全；設(shè)計；問題探討

在現(xiàn)代高層建筑施工中，社會對于建筑結(jié)構(gòu)安全性意識有了很大的提高。在這種情況下，高層建筑設(shè)計人員如何在現(xiàn)有技術(shù)環(huán)境的支持下，利用設(shè)計手段做好高層建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計工作，確保建筑施工和使用過程中的安全性，是設(shè)計過程中首要的原則。在實(shí)際研究中我們結(jié)合建筑施工和使用中遇到的問題開展探討研究。

1 利用“三項(xiàng)原則”確保安全設(shè)計理念的貫徹

在高層建筑設(shè)計的過程中，為了貫徹安全設(shè)計理念，設(shè)計者在設(shè)計過程中必須確保安全設(shè)計的“三項(xiàng)原則”，既設(shè)計中計算簡圖的適當(dāng)性原則、設(shè)計基礎(chǔ)方案的適合性原則、建筑結(jié)構(gòu)方案的合理性原則。為了實(shí)現(xiàn)這三項(xiàng)原則，在設(shè)計過程中，需要做好以下工作。首先為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計中計算簡圖的適當(dāng)性原則，必須做好計算過程中的誤差控制工作，盡可能的減少計算過程中的誤差比例。同時在計算完成后，做好驗(yàn)算和審核工作，防止計算誤差問題的出現(xiàn)。其次為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計中基礎(chǔ)方案的適合性原則，在方案的制定中設(shè)計者要詳細(xì)了解以下內(nèi)容：整體設(shè)計方案中臨近建筑物的施工條件和環(huán)境因素；建筑所在區(qū)域內(nèi)的土體性質(zhì)以及設(shè)計中最大限度地基的潛力等對地基承載力的影響等因素。將這些因素進(jìn)行綜合分析和研究，制定出的設(shè)計基礎(chǔ)方案才具有合理性原則。最后為了實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)方案的合理性原則，設(shè)計者必須做好結(jié)構(gòu)方案的可行性和實(shí)用性研究分析，防止方案在建筑結(jié)構(gòu)施工過程中受到相關(guān)問題影響難以真正實(shí)施，進(jìn)而對建筑安全產(chǎn)生影響。

2 強(qiáng)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，提高地基承載力

在高層建筑結(jié)構(gòu)安全因素中，建筑地基的承載力起著非常重要的作用。為了保證地基承載力的科學(xué)合理，我們在設(shè)計過程中必須做好以下的幾項(xiàng)工作。首先是做好天然地基的加固設(shè)計。在現(xiàn)階段的高層建筑建設(shè)過程中，大部分的地基依然采用的是天然地基。在這種情況下，設(shè)計者應(yīng)該充分考慮天然地基的實(shí)際情況，在設(shè)計中利用設(shè)計手段提高地基整體的承載能力。如在設(shè)計中利用深埋地基設(shè)計方法，提高天然地基的穩(wěn)固性；或是利用設(shè)計方式對地基進(jìn)行人工修正，實(shí)現(xiàn)建筑對地基承載力的要求。其次是做好鋼筋砼墻的設(shè)計。為了確保高層建筑地基的承載能力，在建筑地下室的設(shè)計中其外墻大部分會設(shè)計為鋼筋砼墻結(jié)構(gòu)。在這一設(shè)計中，鋼筋砼墻結(jié)構(gòu)的采用可以保證地基外側(cè)具有較強(qiáng)的層間剛度，這種設(shè)計理念的采用從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上提高了建筑地基的整體穩(wěn)定性。最后是確保地下室設(shè)置的合理性。在高層建筑地下室設(shè)計中，合理的設(shè)置地下室承重、高度等結(jié)構(gòu)因素，可以保證建筑地基結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的提高，同時地下室合理的設(shè)置過程還有利于協(xié)調(diào)建筑整體結(jié)構(gòu)，保證了建筑安全結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。

3 利用剪力墻開洞方式實(shí)現(xiàn)安全設(shè)計

為了確保高層建筑在使用中的安全，我國在建筑規(guī)范中明文規(guī)定了較長的剪力墻宜開設(shè)洞口的設(shè)計要求，并根據(jù)建筑建設(shè)的實(shí)際情況規(guī)定了開洞的具體要求。在實(shí)際的設(shè)計過程中，我們依據(jù)剪力墻洞口沿豎向成列布置的原則，根據(jù)洞口的分布和大小因素，將剪力墻劃分為實(shí)體剪力墻、整體小開口剪力墻、聯(lián)肢剪力墻、多聯(lián)單獨(dú)剪力墻、框支剪力墻等幾種類型。在實(shí)際的開洞設(shè)計中，我們?yōu)榱吮ＷC剪力墻的實(shí)際承載能力和安全性，在保障建筑質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)設(shè)計要求的情況下必須遵守以下設(shè)計要求：盡量減少剪力墻開洞的數(shù)量；盡量采用減小剪力墻開洞的面積；盡量采用單排開洞的方式對剪力墻開洞；剪力墻開洞位置應(yīng)盡量居于墻體靠中間的位置。以上的這些設(shè)計要求是為了防止因剪力墻開洞數(shù)量、面積、位置等因素影響剪力墻及建筑的整體結(jié)構(gòu)安全而設(shè)置的。

4 在設(shè)計中科學(xué)計算選擇建筑的梁高度

在高層建筑的結(jié)構(gòu)安全中，建筑物懸挑梁發(fā)揮著很重要的作用。所以在高層建筑的結(jié)構(gòu)安全設(shè)計中，實(shí)現(xiàn)對懸挑梁的合理設(shè)計具有重要的安全意義。在懸挑梁的設(shè)計過程中，如何科學(xué)的計算和選擇建筑的梁高度是保證結(jié)構(gòu)安全設(shè)計的重要因素。在實(shí)際的設(shè)計工作中我們必須注意以下的幾點(diǎn)。一是在計算梁高度的過程中必須注意考慮梁饒度的因素，在設(shè)計中加大梁高指數(shù)，防止在建筑使用中因?yàn)閽炝菏艿金埗扔绊懏a(chǎn)生變形進(jìn)而形成裂縫，對建筑物的安全產(chǎn)生影響。二是在計算過程中盡量降低誤差，同時在計算完成后做好計算結(jié)果的驗(yàn)算工作，防止在計算過程中因?yàn)檎`差過大影響挑梁的安全指數(shù)。三是在計算中充分考慮非水平地震對懸挑梁的影響。因?yàn)榉撬降卣饘姨袅旱陌踩绊戄^大，所以在進(jìn)行梁高的計算和設(shè)計過程中，設(shè)計者必須根據(jù)建筑物所在地區(qū)的地質(zhì)情況充分考慮地震對挑梁安全的影響。

5 建筑抗震性能化設(shè)計

在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計過程中，如何提高建筑的抗震性能，達(dá)到國家對高層建筑抗震要求是設(shè)計過程中必須考慮的因素。在實(shí)際的設(shè)計過程中設(shè)計者應(yīng)做好以下的幾點(diǎn)工作。一是在設(shè)計分析過程中確定結(jié)構(gòu)設(shè)計指數(shù)是否符合國家建筑物抗震的相關(guān)規(guī)定范圍，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即進(jìn)行修改；二是在設(shè)計前做好施工地點(diǎn)場地條件的調(diào)研工作，合理的設(shè)定建筑物抗震設(shè)防類別和地震動參數(shù)；三是做好設(shè)計中建筑深入的彈性和彈塑性計算分析工作，并通過計算和審核方式判斷計算結(jié)果是否符合建筑的安全要求；四是在設(shè)計中找出建筑結(jié)構(gòu)中存在的薄弱部位以及在建設(shè)過程中需要加強(qiáng)的重要部位，利用設(shè)計方式提出加強(qiáng)抗震性的設(shè)計措施；五是為了論證設(shè)計結(jié)構(gòu)是否符合建筑的抗震要求，在必要時設(shè)計者可以對建筑構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)或整體模型進(jìn)行相關(guān)的抗震試驗(yàn)，為設(shè)計方案提供論證依據(jù)。

6 結(jié)束語

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，土地資源的愈加緊張，高層建筑已經(jīng)成為建筑的主流。做好高層建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計，確保建筑在施工和使用中安全可靠是建筑設(shè)計過程首要的原則。在實(shí)際的設(shè)計過程中，設(shè)計者應(yīng)遵循設(shè)計安全的“三項(xiàng)原則”開展設(shè)計研究，同時結(jié)合建筑設(shè)計中遇到的主要技術(shù)問題和抗震性要求開展技術(shù)研究，確保高層建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王泰康（1987-），男，四川都江堰人，中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司，本科學(xué)歷，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計。