1引言
在保證建筑功能完善，結(jié)構(gòu)體系合理的同時(shí)，應(yīng)彰顯建筑的個(gè)性和美感，因此，進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，可融入不對(duì)稱結(jié)構(gòu)以及不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，在高層建筑中，加入不規(guī)則設(shè)計(jì)元素，使建筑高低錯(cuò)落有致，凸凹大小不一，一掃建筑的平庸與呆板，增強(qiáng)建筑的浪漫與靈動(dòng)，使人耳目一新，眼前一亮。例如，北京的鳥巢建筑，沈陽盛京大劇院都是建筑與藝術(shù)的完美結(jié)合，是不規(guī)則設(shè)計(jì)的精美之作。然而，要實(shí)現(xiàn)不規(guī)則設(shè)計(jì)，并非易事，需要調(diào)動(dòng)建筑師的靈感與智慧，并進(jìn)行多次計(jì)算復(fù)核與優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保證高層建筑的使用功能與美觀相統(tǒng)一。
2不規(guī)則建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析
現(xiàn)代建筑中，不規(guī)則建筑分為平面不規(guī)則與豎向不規(guī)則2種。平面不規(guī)則建筑又包括樓板局部不連續(xù)、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則以及凹凸不規(guī)則3種；豎向不規(guī)則主要指樓層的側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)以及樓層承載力突變[1]。下文主要對(duì)這2種不規(guī)則建筑進(jìn)行論述。
2.1平面不規(guī)則特點(diǎn)。在現(xiàn)代建筑中，平面不規(guī)則主要有3種表現(xiàn)形式：
（1）樓板局部不規(guī)則。即樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%，或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或有較大的樓層錯(cuò)層。
（2）建筑外形凹凸不平，這種不規(guī)則類型主要表現(xiàn)為建筑某一結(jié)構(gòu)面會(huì)向下或向內(nèi)凹陷，且有具體的凹陷尺寸，如商場的設(shè)計(jì)。
（3）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。即在規(guī)定的水平力作用下，樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍[2]
2.2建筑豎向不規(guī)則的特點(diǎn)。在建筑不規(guī)則設(shè)計(jì)中，平面不規(guī)則是建筑不規(guī)則的一種類型，豎向不規(guī)則也是建筑不規(guī)則的一種表現(xiàn)類型，通常將豎向不規(guī)則類型的特點(diǎn)分為以下幾點(diǎn)：
（1）建筑的側(cè)向剛度不規(guī)則，判斷建筑是否為側(cè)向剛度不規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)為側(cè)向剛度值，如果某樓層的側(cè)向剛度與上一樓層的側(cè)向剛度值相比較小，并小于上一樓層的70%，并且水平向的收進(jìn)尺寸比下一樓層的水平向收進(jìn)尺寸大，且大于25%，那么可以將這一建筑判斷為側(cè)向剛度不規(guī)則；
（2）豎向抗側(cè)力構(gòu)件的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件向下傳遞，為豎向不規(guī)則；
（3）豎向不規(guī)則設(shè)計(jì)類型的判讀標(biāo)準(zhǔn)為樓層的承載力，如果樓層的承載力發(fā)生變化，并且樓層間的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受到的剪力小于上一層的結(jié)構(gòu)受到剪力的80%，那么可判斷建筑為豎向不規(guī)則類型[3]。
3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程大致上可以分為3個(gè)階段：結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段、計(jì)算階段以及施工圖設(shè)計(jì)階段。
3.1建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。根據(jù)建筑的主體結(jié)構(gòu)以及建筑所處區(qū)域的地質(zhì)勘查報(bào)告等內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑的結(jié)構(gòu)形式中，既包括建筑的框架結(jié)構(gòu)，也包括框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，確定這些結(jié)構(gòu)形式后，需要根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)以及具體的要求對(duì)結(jié)構(gòu)的承重體系以及受力構(gòu)件進(jìn)行合理的布置與設(shè)計(jì)。
3.2建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算。在建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算環(huán)節(jié)，首先需要進(jìn)行荷載計(jì)算，荷載計(jì)算包含的內(nèi)容較多，根據(jù)建筑部位，將荷載計(jì)算分為內(nèi)部荷載與外部荷載，外部荷載中又包含許多內(nèi)容，在計(jì)算過程中，必須嚴(yán)格按照相關(guān)計(jì)算公式與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
4高層建筑設(shè)計(jì)中不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)用
從當(dāng)前我國高層建筑不規(guī)則結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況來看，高層建筑的不規(guī)則部位更容易受到外力的損害，因此，高層建筑不規(guī)則結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要完善主體結(jié)構(gòu)，而在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要依靠柱、墻、板、梁、樓梯等結(jié)構(gòu)元素完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要保證建筑結(jié)構(gòu)的完整性，利用概念設(shè)計(jì)的方式確定具體的結(jié)構(gòu)方案，確保建筑結(jié)構(gòu)的合理性。
4.1適當(dāng)調(diào)整偏心距。在高層建筑不規(guī)則設(shè)計(jì)中，偏心距是一個(gè)重要因素，對(duì)建筑的質(zhì)量有重要的影響。偏心距的測算需要依據(jù)其測算公式，根據(jù)受壓構(gòu)件的偏心測算原理，測算實(shí)際施工時(shí)的偏心距，并結(jié)合測算結(jié)果，對(duì)偏心距進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而優(yōu)化建筑的整體結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)高層建筑的平面分布進(jìn)行合理的調(diào)整，并使建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性得到保證。
4.2增加建筑抗側(cè)剛度。高層建筑的不規(guī)則設(shè)計(jì)與實(shí)際施工不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些差異，因此，在對(duì)高層建筑進(jìn)行不規(guī)則設(shè)計(jì)時(shí)，需要提高建筑的抗側(cè)剛度與抗扭剛度，根據(jù)工程概況適當(dāng)增加剪力墻面積，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，或通過增加剪力墻厚度的方式使建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到有效保證。除此之外，距離建筑物剛度中心較遠(yuǎn)的剪力墻也是影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素，在進(jìn)行高層建筑不規(guī)則性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也要注意該監(jiān)理墻設(shè)計(jì)的合理性。
4.3科學(xué)規(guī)劃不規(guī)則部件，并做好降震措施。在高層建筑不規(guī)則設(shè)計(jì)的施工過程中，會(huì)遇到各種影響因素，為盡量避免客觀因素的影響，需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)這些影響因素進(jìn)行綜合考慮，并做好合理的規(guī)劃，為施工提供便利。此外，在施工中，可以通過一些防震措施降低施工風(fēng)險(xiǎn)，例如，在高層建筑周圍設(shè)置防震縫，通過防震縫緩解地震力對(duì)房屋的沖擊，起到對(duì)建筑的保護(hù)作用。
5結(jié)語
綜上所述，高層建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則設(shè)計(jì)已成為現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與發(fā)展的趨勢，不規(guī)則設(shè)計(jì)不僅能凸顯建筑的特色，還能起到美化城市的作用，但是在追求建筑藝術(shù)性的同時(shí)，仍要重視建筑的質(zhì)量，進(jìn)而提升建筑的舒適性與安全性。
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