楊攀

摘要：隨著我國現(xiàn)代化的不斷推進和城市的不斷擴大，高層建筑越來越受到人們的青睞。然而，由于高層建筑的特殊性，高層建筑的施工和設(shè)計是相當(dāng)困難和具有挑戰(zhàn)性的。為了進一步優(yōu)化這些問題，尋求更合理的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方案，筆者對高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計進行了重新探討，并針對相關(guān)問題提出了對策，以進一步促進我國建筑領(lǐng)域的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計;問題;對策分析

1 現(xiàn)階段高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點

1.1 建筑設(shè)計中水平荷載

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，水平荷載問題可以從以下兩個方面進行分析。一方面，建筑物的重量和建筑物地板承受的荷載作用在垂直構(gòu)件上，軸力和彎矩的值與建筑物高度的一次方成正比。另一方面，對于特定的高層建筑，其豎向承載力是固定的，水平荷載的取值會隨著建筑結(jié)構(gòu)動力特性的變化而變化。

1.2建筑設(shè)計中的軸向變形

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑物的豎向荷載值一般較大。如果在設(shè)計中不認(rèn)真考慮，會使柱產(chǎn)生一定的軸向變形，并對連續(xù)梁的彎矩產(chǎn)生一定的影響。這種情況將減少連續(xù)梁中間支撐處的負(fù)彎矩，而端部支撐處的輔助彎矩和跨中處的正彎矩將增加;在建筑設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)軸向變形計算相應(yīng)值，并仔細(xì)調(diào)整預(yù)制構(gòu)件的下料長度;軸向變形問題還會影響構(gòu)件的剪力和側(cè)向位移，從而影響建筑設(shè)計的安全性。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

2.1 超高問題

顧名思義，高層建筑比普通建筑高得多，總高度為24～100米。高層建筑在功能和美觀上更受歡迎，但在抵御自然災(zāi)害方面，高層建筑超高問題進一步擴大。面對臺風(fēng)、火災(zāi)、地震等災(zāi)害，高層建筑更容易倒塌。因此，安全是高層建筑最為關(guān)注的問題。在高層建筑的設(shè)計中，除了考慮建筑的美觀性和實用性外，最重要的是建筑的安全性。由于高層建筑工程使大型建筑的整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，即使在設(shè)計初期就考慮了安全問題，在實際施工中仍有許多變量需要設(shè)計者和工程師面對。許多高層建筑在施工后會根據(jù)設(shè)計師的要求進行變更。如果對建筑進行重新規(guī)劃，很容易忽略安全領(lǐng)域的一些問題，造成安全隱患。

2.2扭轉(zhuǎn)問題

在建筑領(lǐng)域中，扭轉(zhuǎn)問題是一個非常關(guān)鍵和核心的問題，受到了世界各國的廣泛關(guān)注和研究。高層建筑的扭轉(zhuǎn)設(shè)計直接關(guān)系到高層建筑抵御地理自然災(zāi)害的能力，特別是在面對臺風(fēng)和地震時，建筑物的扭轉(zhuǎn)直接關(guān)系到建筑物的安全。在建筑物的設(shè)計和施工過程中，由于一些不可抗拒的因素，不可避免地會出現(xiàn)建筑物的不平衡和不對稱。在低層建筑中，這種不平衡和不對稱可以忽略，而在高層建筑中，這種不平衡和不對稱可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。高層建筑中建筑主體與機械框架的平衡關(guān)系是整個扭轉(zhuǎn)問題的核心。隨著人們物質(zhì)生活水平的發(fā)展和審美需求的提高，單一的完全對稱的建筑已不能滿足人們對建筑的期望。越來越多樣化的高層建筑受到人們的追捧，這給設(shè)計師的工作帶來了更大的挑戰(zhàn)和困難。一方面，設(shè)計師要保證房地產(chǎn)設(shè)計的整體安全性和抵御自然災(zāi)害的能力。另一方面，他們也應(yīng)該考慮房地產(chǎn)的藝術(shù)價值。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作優(yōu)化的有效對策

3.1 樹立概念性設(shè)計思想

目前，我國的建筑結(jié)構(gòu)主要包括兩個板塊：一是概念設(shè)計;二是結(jié)構(gòu)荷載計算。一些部門必須對這兩個板塊進行統(tǒng)籌規(guī)劃和思考，不斷優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，為以后的工作順利發(fā)展打下基礎(chǔ)。結(jié)合一些調(diào)查研究，我們發(fā)現(xiàn)概念設(shè)計關(guān)系到建筑物的最終效益。因此，建筑企業(yè)必須幫助設(shè)計師樹立概念設(shè)計理念，掌握設(shè)計內(nèi)容和具體標(biāo)準(zhǔn)，大力鼓勵創(chuàng)新思維，加強工程項目的施工技術(shù)和方法，提高高層建筑項目的質(zhì)量。

3.2提高設(shè)計師的素質(zhì)

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計師的素質(zhì)是非常重要的。它與建筑結(jié)構(gòu)的總體布局有關(guān)。因此，設(shè)計師應(yīng)具備較強的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)，逐步提高自身的能力水平。其中，設(shè)計人員還應(yīng)在設(shè)計過程中做好現(xiàn)場踏勘工作，確保項目工程設(shè)計的合理性和有效性，并滿足相關(guān)要求。施工企業(yè)要做好員工的在職培訓(xùn)，為員工的成長提供相應(yīng)的平臺和機會。此外，建筑企業(yè)可以在一定時間內(nèi)與部分高校合作培養(yǎng)優(yōu)秀人才，從而更好地建立高效的設(shè)計團隊。完善企業(yè)人才管理模式，提高設(shè)計師的綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力。

3.3規(guī)范圖紙設(shè)計

圖紙設(shè)計對高層建筑的工作具有重要意義。高質(zhì)量的圖紙可以幫助施工企業(yè)順利開展施工工作，也可以在一定時間內(nèi)完成相應(yīng)的工作，保證施工質(zhì)量。做好圖紙的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，需要雙方的共同努力。首先，設(shè)計人員應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)路徑設(shè)計圖紙，例如，統(tǒng)一和指定測量單位，并使用標(biāo)準(zhǔn)識別方法;其次，一些施工部門要做好優(yōu)化圖紙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和審查機制的工作，及時核對圖紙和內(nèi)容，追究責(zé)任人，及時修改完善，確保圖紙清晰準(zhǔn)確。

3.4 有效地規(guī)劃成本

規(guī)劃設(shè)計成本也是一個重要的內(nèi)容，這就要求設(shè)計者在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時要考慮質(zhì)量和成本要素在一起，以確保建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定，同時也保證建筑的整體質(zhì)量。也就是說，設(shè)計師不能盲目節(jié)約成本，忽視工程項目的使用效果和科學(xué)性。因此，專業(yè)設(shè)計師應(yīng)實事求是，通過與用戶的溝通，了解建筑材料的信息和要點，使高層建筑結(jié)構(gòu)既能達到相關(guān)目標(biāo)和要求，又能滿足用戶的一些需求，從而更好地減少一些項目中的冗余項目，從而實現(xiàn)設(shè)計成本的最大優(yōu)化。此外，員工可以設(shè)計不同的方案，然后選擇最佳的設(shè)計方案。然而，無論采用何種方法，設(shè)計師都應(yīng)遵守職業(yè)道德，不應(yīng)忽視建設(shè)項目的實際利益和安全。

結(jié)束語

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個長期、復(fù)雜甚至循環(huán)的過程。其設(shè)計質(zhì)量直接影響高層建筑的整體質(zhì)量，任何遺漏或錯誤都可能使整個設(shè)計過程更加復(fù)雜或使設(shè)計結(jié)果不安全。因此，在高層建筑的設(shè)計階段，應(yīng)更加重視結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時，設(shè)計師還應(yīng)加強對規(guī)范的分析、理解和把握，做到細(xì)致全面，為安全優(yōu)質(zhì)的高層建筑施工貢獻自己的力量。

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