王濤

摘 要：本文首先對常見的不規(guī)則結構類型進行了闡述，然后分析了高層建筑不規(guī)則結構設計的優(yōu)點及缺點，最后對高層建筑不規(guī)則結構設計的應用進行了探究，主要包含設計布局的科學，相對偏心距對建筑結構質量的重要性，以及提高抗剪強度，確保建筑抗壓能力。希望對以后高層建筑不規(guī)則結構的設計和應用提供一些幫助。

關鍵詞：高層建筑;不規(guī)則;設計;探析

1.常見的不規(guī)則結構類型

目前建筑設計行業(yè)將不規(guī)則結構主要分為兩類，豎向不規(guī)則與平面不規(guī)則。豎向不規(guī)則指的是樓層的豎向結構承載力突變、豎向構件不連續(xù)、側向剛度不規(guī)則等;平面不規(guī)則指的是扭轉不規(guī)則，凹凸不規(guī)則，樓板局部不連續(xù)等。

1.1豎向不規(guī)則結構

（1）豎向結構承載力突變：樓層的抗側力結構的層間受剪承載力與相鄰的上一層相比，小于上一層的80%。如圖1所示：

（2）側向剛度不規(guī)則：某一層的側向剛度與上一層相比，小于上一層70%，或者小于上三層的側向剛度平均值的80%;除卻最頂層和出屋面小建筑，局部收進的水平向尺寸大于下一層的25%。

（3）豎向構件不連續(xù)：樓層的豎向抗側力構件的內力通過水平轉換構件向下傳遞。

1.2平面不規(guī)則結構

（1）扭轉不規(guī)則：某一樓層中最大彈性水平位移大于該樓層兩端彈性水平位移平均值的1.2倍。

（2）凹凸不規(guī)則：樓層平面凹進的側面部分大于相應投影方向總尺寸的30%。如圖2所示：

（3）樓板局部不連續(xù)：指樓板的尺寸和平面剛度發(fā)生變化，例如樓板的寬度小于該層樓板典型寬度的50%。

2.不規(guī)則設計在高層建筑中應用的優(yōu)點與缺點

2.1不規(guī)則設計在高層建筑中應用的優(yōu)點

（1）對高層建筑來說，其不規(guī)則結構的原理打破了人們的對傳統(tǒng)建筑形象的看法，使得建筑設計不再是過去必須對稱、協(xié)調的設計方式，而是可以讓設計師充分發(fā)揮自己的個性、大膽的突破等，也為建筑設計行業(yè)增添了新的色彩，推動了當今建筑藝術文化的個性化發(fā)展[1]。

（2）隨著時代的不斷發(fā)展，高層建筑不規(guī)則設計也推動了藝術文化的不斷突破、創(chuàng)新，不規(guī)則設計的理念已經(jīng)逐漸融入到人們的生活中，成為人們對高層建筑新的審美觀念，使得城市建筑更加豐富多樣，具有特點的高層建筑會成為城市的地標，推動了城市的發(fā)展，展現(xiàn)了現(xiàn)代化城市個性化的潮流與觀念。

2.2不規(guī)則設計在高層建筑中應用的缺點

（1）在高層建筑的不規(guī)則結構設計中，采用平面不規(guī)則結構的設計雖然能夠有效提高建筑的美觀度，但是從建筑的質量方面來看，容易造成一些問題的出現(xiàn)，比如建筑的質量、承受力、剛度等，都容易發(fā)生偏差或者偏移等現(xiàn)象。因此，在不規(guī)則的設計中，容易造成建筑的諸多安全隱患或者質量問題[2]。

（2）從實際施工來看，不規(guī)則的建筑無論從人力、工期、還是成本上都比一般的建筑消耗更多。另外，從抗震抗災能力上來看，不規(guī)則的建筑比一般建筑也更容易受到破壞。

3.不規(guī)則設計在高層建筑中具體應用策略

在進行高層建筑不規(guī)則結構設計時，必須根據(jù)國家設計院的相關規(guī)章制度來進行設計，同時還要對不規(guī)則結構自身的特征，有針對性的進行設計分析應用。

3.1合理布局地面空間實現(xiàn)建筑平衡

在對高層建筑進行不規(guī)則結構設計時，要重點考慮建筑的穩(wěn)定性和平衡性。為此，就需要設計師對建筑區(qū)域的地面空間進行合理、科學的規(guī)劃，使建筑物能夠保持平衡、應定的最佳狀態(tài)。這樣即使進行了不規(guī)則的建筑設計，也能保證建筑物是非常穩(wěn)定平衡的，避免不規(guī)則結構設計的缺陷對建筑造成不良影響。

3.2保證相對偏心距的處在正常范圍，進而確保建筑的穩(wěn)定可靠

由于是不規(guī)則結構的高層建筑，都會造成建筑出現(xiàn)扭轉效應偏高的現(xiàn)象，而扭轉效應與高層建筑結構相對偏心距有著非常大的關系。因此，在進行設計時就需要保證高層建筑的相對偏心距保持在合理的范圍內。首先要對建筑的每一個結構面進行反復的計算，避免計算上的錯誤;其次要對建筑的布局進行科學的調整，結合場地的真實情況，確保布局安全可靠;最后組織專家開展技術指導，再次對數(shù)值進行計算，做到算無遺漏。建筑的屬性事關重大，設計和施工必須基于安全的基礎上。

3.3提高抗剪強度，確保建筑抗壓能力

高層建筑難免會遇到各種各樣的自然災害，因此在進行設計時要充分考慮到地震、雷擊等自然災害，并對建筑的承受力進行科學的設計。正常情況下，對高層建筑進行不規(guī)則結構設計時，首先要考慮的就是抗震規(guī)范的要求，再結合建筑的實際情況進行調整，通過提升高層建筑的周邊抗扭轉構件的抗剪力，提高抗剪強度，能夠有效的提高建筑的抗壓能力，避免外力對建筑的破壞及損失。

總結

對于建筑行業(yè)來說，高層建筑不規(guī)則結構設計打破了傳統(tǒng)的設計理念，滿足了大眾追求不一樣的美的需求。而不規(guī)則結構存在著一定的隱患，設計時必須要保證建筑物的各項屬性符合我國相關法規(guī)的要求，才能彌補不規(guī)則結構造成的缺陷，進而使高層建筑兼?zhèn)涿烙^和安全穩(wěn)定，對高層建筑的發(fā)展有著積極的影響。

參考文獻

[1]史霄.高層建筑結構設計不規(guī)則性的運用[J].建筑工程技術與設計，2018，（36）：943.

[2]張盼盼.高層建筑結構設計的不規(guī)則性研究與應用[J].建筑工程技術與設計，2018，（32）：1021.