董麗娟　姜金垚

摘 要：隨著城市發(fā)展建設(shè)不斷的加速，使得城市的高層建筑數(shù)量和規(guī)模不斷的擴(kuò)大，以此同時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不規(guī)則性的相關(guān)問(wèn)題也隨之顯現(xiàn)。本文分析了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則性的發(fā)展現(xiàn)狀和主要內(nèi)容，詳細(xì)闡述了其主要類型以及解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不規(guī)則性產(chǎn)生的具體問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施。提升高層建筑的整體質(zhì)量，促進(jìn)城市高層建筑與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際需求的有效融合。

關(guān)鍵詞：高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);不規(guī)則性

引言

在進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，由于所建設(shè)施常常會(huì)受到地形地質(zhì)、資金、施工過(guò)程、空間剩余等多個(gè)方面的影響，或多或少都會(huì)引起一定的建筑物不規(guī)則性。高層建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中出現(xiàn)的不規(guī)則性主要體現(xiàn)在平面布局、水平和垂直受力、剛度和延性以及部分結(jié)構(gòu)等層面。在實(shí)際建筑過(guò)程當(dāng)中，工作人員需要對(duì)結(jié)構(gòu)中存在的不規(guī)則點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確把握，并且還要根據(jù)對(duì)應(yīng)的不規(guī)則點(diǎn)繪制出分布圖，以免這些不規(guī)則點(diǎn)會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)以及建筑物規(guī)模設(shè)定等方面產(chǎn)生不利應(yīng)用。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)不規(guī)則性的研究，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中薄弱環(huán)節(jié)，才能夠制定對(duì)應(yīng)的處理對(duì)策，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與可靠性。

一、不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國(guó)的建筑工程項(xiàng)目的種類繁多，其需要考量其所面對(duì)的各類施工環(huán)境以及施工條件等外力因素，其受到多種外力因素的作用，使得建筑設(shè)施的結(jié)構(gòu)無(wú)法保證絕對(duì)的規(guī)則性以及對(duì)稱性。通常建筑設(shè)施的不規(guī)則形主要表現(xiàn)在凹凸不平的表面上、部分建筑樓板的斷裂等方面。其建筑工程項(xiàng)目活動(dòng)的開(kāi)展必須要以建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性位置為基準(zhǔn)，不能影響到其建筑結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，同時(shí)，其還應(yīng)當(dāng)確定出其結(jié)構(gòu)的實(shí)際布置方案，找出建筑設(shè)施自身較為薄弱的部位，盡可能的去提升整體建筑結(jié)構(gòu)自身的合理性。通常來(lái)說(shuō)，不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致其在水平方面產(chǎn)生偏心側(cè)力，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生不同程度的扭轉(zhuǎn)變形，讓其結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力無(wú)法發(fā)揮出其效用，另外其還會(huì)加大其實(shí)際的施工成本，因此，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員必須要懂得實(shí)時(shí)的調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，利用規(guī)則以及對(duì)稱等設(shè)計(jì)方式提升其建筑設(shè)施自身的結(jié)構(gòu)性能。大多數(shù)的建筑施工人員會(huì)為了滿足城市化的發(fā)展需求，嘗試這建造一些極具創(chuàng)新性的建筑設(shè)施，目前，我國(guó)很多城市中都出現(xiàn)了較多的復(fù)雜的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)帶動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，會(huì)在一定程度上增加其建筑設(shè)施的美感，但是其設(shè)計(jì)以及構(gòu)建也會(huì)給相關(guān)的施工設(shè)計(jì)人員帶來(lái)工作上的挑戰(zhàn)。

二、高層建筑不規(guī)則結(jié)構(gòu)類型

平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)與豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)是高層建筑不規(guī)則結(jié)構(gòu)中的兩種主要類型，平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在高層建筑平面扭曲，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不規(guī)則現(xiàn)象。高層建筑平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的判斷標(biāo)注主要是每一樓層自身最大的彈性水平位移大于該樓層兩端的彈性水平位移平均值的1.2倍，或者是最大的層間位移大該樓層兩端層間位移平均值的1.2倍。豎向不規(guī)則的類型，側(cè)向剛度不規(guī)則：判斷的標(biāo)準(zhǔn)是該樓層的側(cè)向剛度值大小小于與其相鄰上一樓層的70%，或者小于該樓層以上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%，排除頂層不算，樓層局部收進(jìn)的水平向尺寸大于其相鄰下一層的25%。豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)：判斷標(biāo)準(zhǔn)是豎直方向上的抗側(cè)力構(gòu)件的內(nèi)力通過(guò)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件而向下傳遞。

三、不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)，其會(huì)對(duì)一些不規(guī)則性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)施產(chǎn)生極為強(qiáng)烈的破壞，另外其還會(huì)影響到該建筑設(shè)施的質(zhì)量以及剛度偏心程度。其相關(guān)的施工人員應(yīng)當(dāng)找出不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，處理好扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)破壞等的問(wèn)題，在實(shí)際的施工過(guò)程中，要懂得合理的限制其扭轉(zhuǎn)效用。首先，要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的平面不規(guī)則層面進(jìn)行合理的布置，控制好其應(yīng)用的強(qiáng)度，防止其出現(xiàn)過(guò)大偏心等的問(wèn)題，降低其實(shí)際的扭轉(zhuǎn)效用;其次，需要在規(guī)定的范圍中提升其自身建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度，避免其剛度低下，無(wú)法精準(zhǔn)的判定其自振周期。當(dāng)其扭轉(zhuǎn)周期和平動(dòng)周期相近時(shí)，其受到振動(dòng)耦連的作用，其建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效用會(huì)比較明顯。

（一）降低建筑結(jié)構(gòu)的相對(duì)偏心距

建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和相對(duì)偏心距的數(shù)值始終呈線性關(guān)系，想要改良其建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)狀態(tài)，就需要實(shí)時(shí)的調(diào)整其樓層的位移比值，利用建筑結(jié)構(gòu)平面布置方式，讓其建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)心可以更為貼合其剛心的位置。想要降低建筑結(jié)構(gòu)偏心距，可以對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)平面的不規(guī)則性布置進(jìn)行更為詳盡的計(jì)算和探究，依據(jù)其最初所計(jì)算出的數(shù)值，確定出其建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)心剛心等的位置，并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，對(duì)抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行調(diào)整。

（二）建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度和抗扭剛度比數(shù)值的調(diào)整

高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和其結(jié)構(gòu)周期數(shù)值存在一定的連接關(guān)系，其二者平方始終呈線性的數(shù)值關(guān)系，因此，其相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)施工人員在開(kāi)展建筑設(shè)施設(shè)計(jì)的工作過(guò)程中，必須要考量其建筑結(jié)構(gòu)的周期數(shù)值，盡可能的降低其周期，在對(duì)剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要控制好其潛力強(qiáng)的厚度以及長(zhǎng)度等，在其相應(yīng)的范圍內(nèi)對(duì)其剪力墻的厚度數(shù)值等進(jìn)行調(diào)整，盡可能的加長(zhǎng)其剪力墻的長(zhǎng)度，同時(shí)其還應(yīng)當(dāng)對(duì)一些和剛心距離比較遠(yuǎn)的剪力墻進(jìn)行高度的重視和調(diào)整，在其結(jié)構(gòu)的邊緣位置上設(shè)立拉梁，另外其還應(yīng)當(dāng)降低其建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際的扭轉(zhuǎn)周期數(shù)值，對(duì)其周邊的連梁剛度進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整。

（三）周邊抗扭構(gòu)件抗剪力的設(shè)計(jì)

想要保障高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度，就需要對(duì)其建筑設(shè)施所受到的振動(dòng)以及承重力進(jìn)行衡量，不能一味的對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置和調(diào)整，經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明，如果其建筑結(jié)構(gòu)始終處于一個(gè)非彈性的階段，那么其建筑設(shè)施所受到的地震效用就會(huì)隨其形態(tài)的變化而變化。如果考慮建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，則應(yīng)該強(qiáng)化那些受抗扭效應(yīng)制約構(gòu)件的抗剪性能，以便使得建筑結(jié)構(gòu)可以在強(qiáng)震作用下保持整體彈性狀態(tài)。

（四）較小地震帶來(lái)的破壞，設(shè)置防震縫

在實(shí)際工程中經(jīng)常會(huì)遇到平面形狀比較復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，由于受到條件的限制導(dǎo)致不能把平面結(jié)構(gòu)布置成規(guī)則的結(jié)構(gòu)，此時(shí)便可以通過(guò)設(shè)置一定的防震縫將結(jié)構(gòu)分成比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元。在工程中適當(dāng)?shù)脑O(shè)置防震縫是十分有必要的，如：①需要設(shè)置抗震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)體系迥異或地震反應(yīng)效應(yīng)顯著不同時(shí)時(shí)，抗震縫的寬度便需要考慮不利一側(cè)的結(jié)構(gòu);②當(dāng)相鄰建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)沉降量較大時(shí)，可以設(shè)置兼做沉降縫的的抗震縫。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)不僅是我國(guó)目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍現(xiàn)象，它也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分中的一種。重視并加強(qiáng)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不規(guī)則性的研究和分析，能有效提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，保障建筑物的整體質(zhì)量，延長(zhǎng)建筑物的使用期限，保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。要更好的實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，則需要采取有效的措施，避免并減少不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)的影響，全面提升建筑設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平和能力，在體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)個(gè)性特色的同時(shí)提升建筑物的抗震能力，保障建筑的整體質(zhì)量。同時(shí)也使建筑企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促進(jìn)建筑行業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

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