劉飛

摘要：伴隨著當前社會經(jīng)濟發(fā)展速率的逐步加快，高層建筑及超高層建筑的數(shù)量及規(guī)模相應(yīng)增加，復雜程度也越來越高，從而為建筑設(shè)計增加了難度，安全性與經(jīng)濟性都需要同要求相吻合。所以，設(shè)計從業(yè)者就需要不斷提高自身的專業(yè)技能及綜合素養(yǎng)，對復雜建筑結(jié)構(gòu)進行深入研究，保證設(shè)計質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：復雜高層;超高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求

1.1合理進行構(gòu)造分析

在復雜高層建筑與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)保證建筑整體構(gòu)造的合理性。從保證建筑整體穩(wěn)定性與實用性的基礎(chǔ)出發(fā)，重視結(jié)構(gòu)設(shè)計細節(jié)，對部分應(yīng)力負荷相對集中的部位進行加固設(shè)計。同時，應(yīng)充分考慮外界環(huán)境因素對于建筑構(gòu)造整體穩(wěn)定性的影響，例如溫度變化、風力風向等氣候條件因素作用在建筑上而形成的側(cè)移與形變問題。

1.2優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案選擇

在復雜高層建筑與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，結(jié)構(gòu)方案的選擇是展開工程建設(shè)的前提條件。因此，設(shè)計人員在確定結(jié)構(gòu)方案時，應(yīng)從工程實際情況出發(fā)，在保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性的前提下，協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與建筑工程成本投入間的關(guān)系，制定相對全面系統(tǒng)的方案評價方案，將設(shè)計要求、工程材料、施工工藝以及自然因素等評價標準納入評價體系內(nèi)，對復雜高層超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行深入的對比分析，進而選擇出最為理想的結(jié)構(gòu)方案，確保工程建設(shè)的順利進行。

1.3完善結(jié)構(gòu)計算簡圖

在復雜高層建筑與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，計算簡圖是實現(xiàn)建筑物結(jié)構(gòu)精細化分析，為方案選擇提供數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)性內(nèi)容，計算簡圖是否完善直接決定了結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性與科學性。因此，在進行高層超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)保證計算簡圖能夠直觀全面的體現(xiàn)結(jié)構(gòu)特點，全面控制結(jié)構(gòu)簡圖的繪制誤差，力求真實反映工程結(jié)構(gòu)信息，保證能夠通過結(jié)構(gòu)計算簡圖獲取方案設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。

二、復雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

2.1重視概念設(shè)計

我國復雜高層和超高層建筑是在近年來興起的，盡管發(fā)展歷史比較短，但是在發(fā)展中積極吸取國外先進經(jīng)驗，并與自身實際相結(jié)合，在摸索總結(jié)發(fā)展過程中形成了自己的特色設(shè)計體系，在這其中最重要的就是概念設(shè)計。所以在復雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一定要重視概念設(shè)計。對于復雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計，要做到以下幾個方面。首先，要保障建筑的安全性和穩(wěn)定性，必須進一步提升其規(guī)則性與均勻性。其次，在設(shè)計過程中，傳力途徑的清晰性和直接性比較重要，直接關(guān)系到整個設(shè)計效率，要合理規(guī)劃好。再者，在設(shè)計時要有整體意識，提升建筑的整體性能，以高標準來嚴格要求，保證整個設(shè)計的質(zhì)量。還有，在設(shè)計過程中引入先進的設(shè)計理念，如環(huán)保理念與節(jié)能減排理念，提高建筑材料利用率，避免資源浪費，形成一個合理的耗能機制。

2.2重視抗震設(shè)計

在日常生活中，因地震、山洪等自然災害引起的建筑物倒塌現(xiàn)象較為常見。高層建筑由于本身重心較高，一旦基層結(jié)構(gòu)受到震動沖擊，上層結(jié)構(gòu)就很容易發(fā)生嚴重的晃動現(xiàn)象，易導致坍塌事故。由此就可見，由于高層建筑自身特點原因，復雜高層和超高層建筑對抗震性擁有更高的要求，因此，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須做好抗震設(shè)計工作。設(shè)計人員要根據(jù)建筑承受的不同強度來開展抗震設(shè)防烈度的設(shè)計工作。建筑物高度不同，抗震設(shè)防烈度也是不同的。設(shè)計人員在進行設(shè)計工作時，應(yīng)當結(jié)合實際情況，根據(jù)不同的高度，有針對性地進行設(shè)計，比如雜高層與超高層建筑高度一般都在300米以上，適合設(shè)計在抗震設(shè)防烈度為6度的區(qū)域。

除此之外，做好抗震設(shè)計，還需要做好以下幾個方面。第一，選擇合適的建筑材料。最好是選取那些輕質(zhì)、高強、材質(zhì)均勻的材料，并且構(gòu)件間的連接應(yīng)有良好的整體性、連續(xù)性和延展性。最好設(shè)計一套抗震方案。第二，采用強度比較大的構(gòu)件，增強抗震能力，比如采用混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。第三，不斷改進設(shè)計方案，嚴格選取施工場地，盡量選擇堅固的場地，在最大程度上減小地震波對高層建筑的沖擊，增強建筑物的穩(wěn)定性。最后，在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，對建筑的抗震能力進行檢測和預測，如果發(fā)現(xiàn)問題，及時對其進行有效處理。

2.3科學設(shè)計結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系

結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系關(guān)系到復雜高層與超高層建筑的安全性，因此一定要科學合理的選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系。高度對于結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的要求密切相關(guān)，高度不一樣，要求也不同，所以選取體系時，要結(jié)合建筑的實際高度。我國設(shè)計師總結(jié)出了抗側(cè)力體系與高層建筑高度之間的關(guān)系，在進行設(shè)計時，可以參照他們之間的關(guān)系表，選擇相應(yīng)的抗側(cè)力體系，提升高層建筑結(jié)構(gòu)的負荷力，防止高層建筑工程發(fā)生坍塌。除此之外，在有條件的情況下，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)間要盡可能的連接在一起，形成一個統(tǒng)一的整體，因為這有利于提高構(gòu)建整體度，增強高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。此外，如果復雜復雜高層建筑中存在多個抗側(cè)力體系，設(shè)計人員要認真分析每一個體系，認真研究每一個體系的功能及彼此之間的關(guān)系和協(xié)調(diào)性。及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，記錄下來，并妥善處理好，避免結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)一些問題，影響整個建筑的質(zhì)量。

2.4重視結(jié)構(gòu)舒適度的設(shè)計

樹立“以人為本”的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，科學設(shè)計好復雜高層與超高層建筑水平振動舒適度。設(shè)計人員在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不僅要確保建筑的安全穩(wěn)定性，還應(yīng)該滿足用戶對建筑物舒適度的需求。要想達到這一目的，設(shè)計人員必須對高層建筑的高鋼規(guī)程和混凝土規(guī)程比較熟悉了解，并根據(jù)用戶的需求，做出科學合理的設(shè)計方案。此外，建筑種類與使用功能不同，水平振動指標限值也不一樣。公共建筑和公寓間限值差距就比較大，所以設(shè)計人員要依據(jù)建筑種類與使用功能，來選取合適的水平振動指標限值，提升建筑物的舒適度水平。

三、結(jié)語

綜上所述，復雜高層和超高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度遠超普通建筑，在設(shè)計的過程中，不僅要考慮到建筑的穩(wěn)定性以及工程項目的經(jīng)濟性，同時還要重視建筑的抗震以及抗風性能。因此設(shè)計人員要對結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)類型以及結(jié)構(gòu)材料等進行科學的選擇，如此才能切實的保障復雜高層和超高層建筑的建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻：

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[2]鄒玲芬.復雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2016（18）：20-22.

（作者單位：特變電工新疆新能源股份有限公司）