張高偉

【摘 ?要】在經(jīng)濟高速發(fā)展的當下，高層民用建筑數(shù)量也在逐漸增多。與此同時伴隨著的高層民用建筑結構設計問題也浮出水面。建筑結構設計涵蓋許多內(nèi)容不可一言以蓋之，不同的施工情況意味著設計也需要做出不同的調整。在目前的建筑結構設計中，需要時刻保持科學性、安全性以及合理性等，對存在的問題進行深度分析。本文對設計問題進行探討的同時也會思考修整的舉措。

【關鍵詞】高層民用;建筑結構;設計

引言

隨著高層建筑工程數(shù)量的增加，高層民用建筑結構設計在整個建筑設計中所占的比重也越來越高。在設計過程中，平面布置、立體布置、造假方案、材料選擇、內(nèi)部管道設置等都對整體設計有很大影響。不同施工方案下技術使用也千差萬別。在進行設計的時候需要考慮到結構方案、計算簡圖等問題。設計人員需要綜合多方意見進行調整，從而維持整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.高層民用建筑結構設計的原則和特點

1.1經(jīng)濟適用性和安全性原則

在對高層民用建筑進行設計的過程中，需要緊緊抓牢其經(jīng)濟適用性和安全性原則，需要在建筑的結構形式與結構體系中進行分析，并遵守同種結構選擇同種類型體系的原則，確保在建筑結構中存在的應力平衡且合理。一般來說，在進行高層建筑的結構設計過程中，需要對設計過程中可能出現(xiàn)的問題和影響因素進行分析和評判，結合相關的工程專家和施工管理控制人員進行討論，確保得到的施工方案能夠滿足工程需求，避免成本的浪費以及事故的發(fā)生。

1.2圖紙設計和精確計算原則

為了確保工程能夠更好的施工，需要針對工程設計和施工圖紙，將工程中可能出現(xiàn)的各種問題和影響因素進行標注。另外，為了保證施工的順利，需要在圖紙中進行精確的計算，因為如果圖紙計算不精確就會導致高層建筑出現(xiàn)安全問題，對住戶造成了威脅。在計算中可以利用相關的計算機技術，并進行反復驗算和分析。

1.3預防原則

為了避免在地震等自然災害中導致建筑結構的不穩(wěn)定性，需要設計出較為柔和的建筑結構，達到減震和抗震的效果，且需要做好在強烈沖擊下造成的危害，所以高層民用建筑的設計需要考慮到良好的變形能力，防止其出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，保證高層民用建筑結構抗沖擊的延續(xù)性

2.高層民用建筑結構設計中的問題

建筑結構設計需要考慮多方問題，目前的技術環(huán)境下存在各種問題。其中包括以下幾點。

2.1高層民用建筑結構設計選型不當

在進行設計的過程中，存在很多建筑結構設計選型不當?shù)膯栴}。規(guī)范化的設計需要對結構高度和嵌固端設置等進行要求。高層民用高層民用建筑結構設計選型不當具體表現(xiàn)在以下幾個方面 ：首先是結構過高的問題，在建筑抗震因素中，結構高度是影響最大的因素。不同的高度下，機構會存在很大區(qū)別。目前我國高層居民建筑設計中結構高度存在限制，但是結構超高的問題經(jīng)常存在，例如，將原有的限制高度設定為 A 級高度，或是增加為B 級高度的建筑。此類問題會嚴重影響抗震性能，因此在設計過程中必須對這種因素進行嚴格限制。當結構數(shù)據(jù)出現(xiàn)變更后，無論是結構抗震性能還是構件強度都會受到影響，從而對工程工期和工程造價產(chǎn)生影響[1]。其次，在建筑結構設計中，嵌固端位置設計不當也會造成影響。高層民用建筑都帶有二層或是以上的人防地下室，嵌固端就可能會設置在地下一層或是地下二層的地下室頂板上，很多設計人員總是忽視這部分的設計，從而造成建筑結構安全存在嚴重隱患。

2.2高層民用建筑結構設計中的計算問題

作為整個建筑結構設計的關鍵環(huán)節(jié)，準確的計算分析直接關系到整體的結構。保證工程的整體質量從計算數(shù)據(jù)開始，一絲一毫的數(shù)據(jù)偏差都有可能產(chǎn)生結構安全隱患。在建筑結構計算分析階段，常見的問題主要體現(xiàn)為：軟件選擇不合適。當前階段，高層民用建筑結構設計常用的計算軟件主要包括 YJK、PKPM、ETABS、3D3S等主流軟件[2]。不同的軟件有各自的優(yōu)缺點，也適用于不同的分析環(huán)境。想要更高的準確度，就必須對各軟件的計算結果進行對比分析，從不同的軟件中選擇最合理的計算結果。

3.民用高層建筑結構設計出現(xiàn)問題的對策

為應對出現(xiàn)的問題，需要在建筑結構設計中進行修正，以防出現(xiàn)安全問題。

3.1合理布置墻體結構

在布置空間結構過程中，未達到減震效果需要使用多種材料。剪力墻性能是抗震的重要指標，只有形成良好的空間結構，才能夠達到更好的減震效果。在設計過程中需要結合當?shù)貤l件、使用材料以及房屋高度等選擇合適方案。設計過程中應該盡可能避免單向設計的剪力墻，因為這種剪力墻的受力位置會導致在地震發(fā)生的時候安全性大大降低。合理的設計應該是讓兩個受力方向的剪力墻的剛度設計相近，從而保持了空間性能的良好[3]。這樣的設計不但能防止剪力墻因為當面的受力而損壞，同時還提高了結構力度，減少了空間浪費。雙面剪力墻的結構承載力和抗壓力比較大，在設計過程中他們可以有效提升結構的空間使用效果，減少因為結構重量帶來的負荷。合理的墻面結構需要在設計圖紙上就明確到減震效果和抗震效果，這樣的設計才能提高高層建筑的安全性。

3.2解決建筑中心的扭轉問題

高層局面建筑除了在縱向方面需要承受更多壓力之外，水平負荷也會影響他的結構安全性。在進行結構選擇的時候，應該選擇合理的布局和形式，在水平方向計算好受力位置、受力點以及水平壓力等，盡量減少因為水平負荷而出現(xiàn)的水平扭轉現(xiàn)象。建筑中心需要維持多年的穩(wěn)定性，水平方向一旦會出現(xiàn)偏移，勢必會對縱向結構形成壓力，甚至威脅到整棟建筑的安全。在扭轉中心的設計中，高層建筑的質量分布是一個重要因素。為了使樓層能夠沿水平面分布均勻，必須要減輕結構的扭轉震動。在結構設計中對數(shù)字進行更加精準的把控，減少因為水平扭轉而產(chǎn)生的震動現(xiàn)象。

3.3提高建筑結構的抗震能力

在抗震方面，高層建筑與低層建筑存在很大區(qū)別，因此在進行高層建筑設計的過程中，不但要考慮到結構安全性，更要考慮到震動發(fā)生時不同樓層的穩(wěn)定性。對于底層建筑來說，基本樓層只要滿足減震效果即可，但是高層建筑需要對減震和抗震區(qū)域做好明確區(qū)別，保證在合理的強度和剛度之下維持良好抗震性。這種設計的要點在于，當?shù)卣鸢l(fā)生的時候，合理的抗震和減震可以讓建筑物受到最小的上海，從而減少地震產(chǎn)生的此生災害，以此保護底層和高層居民的生命安全[4]。常見的設計方案是使用一定的塑形材料，這些塑性材料可以吸收地震時產(chǎn)生的能量，起到有效的減震效果，減少地震對建筑物的破壞。

4.結束語

綜上所述，近些年來，我國城市高層民用建筑獲得了迅速的發(fā)展，在建筑設計中需要考慮到建筑物的減震性能、剪力墻的壓力、建筑中心的扭轉，在保障建筑質量的安全性上，需要時時刻刻關注建筑結構的設計，在保證安全性的基礎上對材料、設計等進行更高基準的完善。目前我國高層局面建筑結構的設計原則和理念更加明確，往后也會在建筑設計上采用高標準嚴要求，這樣才能有最佳的建筑結構體系，從而真正推動我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展。

參考文獻

[1]崔廣良. 框架剪力墻施工技術在高層建筑中的應用[J]. 建筑工程技術與設計， 2017（5）.

[2]楊宇熹， 杜明洋， 趙威. 高層建筑剪力墻結構設計要點及布局[J]. 科學技術創(chuàng)新， 2017（2）：264-264.

[3]李明. 高層民用建筑結構設計問題淺析[J]. 商業(yè)故事， 2016（2）.

[4]鄭劍. 高層混凝土建筑抗震結構設計策略[J]. 建材與裝飾， 2016（36）.