中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北秦皇岛066004
摘要：随着科技的不断发展以及建筑技术的不断提高，严格意义上的规则建筑逐渐变少，越来越多的新颖别致的、极具个性的不规则建筑物大量涌现。这些不规则建筑物的出现虽然给城市建设带来了新的面貌，但是却给设计人员带来的严峻的挑战。做好不规则建筑物的结构设计成为建筑结构设计中迫切需要解决的重要问题。
关键词：建筑结构；设计不规则性；问题的分析
1导言
在进行项目建设时，由于所建设施常常会受到地形地质、资金、施工过程、空间剩余等多个方面的影响，或多或少都会引起一定的建筑物不规则性。高层建筑结构当中出现的不规则性主要体现在平面布局、水平和垂直受力、刚度和延性以及部分结构等层面。因此，需要通过对结构不规则性的研究，及时发现结构设计当中薄弱环节，才能够制定对应的处理对策，保证建筑结构的稳定与可靠性。
2建筑结构设计中的不规则设计探索
考虑到建筑结构在地震中可能出现不同程度损伤现象，因此在结构分析重要正确认识到其中容易出现损伤的结构位置，并在设计中对其进行进一步的限制与控制。
2.1设置防震缝降低地震对建筑结构的影响
考虑到当前建筑结构中普遍呈现出复杂化、多样化的结构趋势，因此在建筑结构设计中需要设置防震缝来，通过将整个建筑结构划分为多个单一的建筑结构，以强化建筑队地震的抵抗能力。一般在建筑结构抗震缝设计中，若发现两侧构件体系存在较大差异，或两者对地震的反应各不相同，而建筑结构相邻建筑构件基础沉降量比较大的时候，在设置防震缝时需要重点考虑薄弱一侧的结构构件形式，并通过增设兼做沉降缝的建筑抗震缝的方式进一步强化建筑抗震性能。
2.2保证建筑结构偏心距合理
在建筑结构设计中，考虑到结构相对偏心距与扭转效应在特定范围内是以线性函数的形式而存在的。因此为保证建筑主体结构的扭转效应稳定，就需要在合理的高度上控制结构的相对偏心距，通过科学协调建筑结构空间与平面分布情况，来达到既定的建筑结构设计质量控制效果。在建筑结构偏心距设计中，首先要对建筑的各个结构进行计算，获得建筑结构的精准参数；在确定相关参数之后，调整建筑结构的不规则平面布局，确保其具有准确性。在不规则结构设计结束之后，需要充分发挥技术人员的作用，通过综合分析建筑结构设计中的相关数据，最终确定建筑结构的整体刚度情况。若发现上述措施的质量控制效果不明显，可以调整建筑结构哥哥阶段的实际参数，使建筑结构之间具有良好的偏心距，避免扭转作用发生。
3建筑结构设计不规则问题
3.1结构偏心距问题
建筑结构的扭转效应，与结构的相对偏心距往往呈现函数线性的关系，因此，如果要想降低结构不规则性所造成的结构扭转问题，设计者应当在对结构进行设计的阶段，就考虑到结构可能出现的偏心距问题，从而限制扭转效应的承受。设计者可以通过详细的计算，分析结构的空间、平面分布，进而压缩楼层间位移比例。通过分析结构重量的核心、刚度中心位置等相关数据信息，设计者可规范化并调整结构的刚度分布，从而能够调整离重量核心抗侧力设施的数量，降低结构中的相对偏心距，加强结构的抗扭转能力。
3.2结构抗侧刚度和抗扭刚度比问题
研究发现，高层建筑结构扭转效应还与结构周期比的平方，呈现着线性关系。因此，设计者应当在设计建筑的结构时，通过降低建筑结构周期，调整结构实际承受的扭转效应。设计者应当在设计剪力墙时，注意在规定范围内增加剪力墙长度、厚度，增加结构抗扭刚度，合理设计结构边上的拉梁，缩小结构抗扭转周期。此外，设计者还可通过增加周边连梁刚度的方式，增加结构抗扭刚度。
3.3周边抗扭件抗剪力问题
为保证建筑结构处于强烈震动下的安全性，不仅需要合理调整建筑的结构布置，还需要重点进行抗震设计。例如：高层建筑若长期处于非弹性的阶段中，遭遇多重地震的作用，即便是规则的建筑，也会发生一定的形变，甚至产生偏心问题。为了保持结构的抗震性，应适当增强结构边缘构件的抗剪强度，即便结构承受了一定的外力作用，也能够在自身弹性的作用下，恢复到正常的状态。
4建筑结构设计不规则性的应对措施
在对地质灾害造成的建筑结构损毁的研究中，科研学者们发现了一些规律，地质灾害发生时，建筑结构遭到严重破坏的地方大都是集中在平面结构不规则的地方，地震发生的时候，地震引发的建筑结构水平、竖直或扭曲等作用会对房屋造成严重的损伤。这些现象的发现和总结，给我们的建筑师们明确指出了需要改进和注意的方向，要求设计师们在在建筑结构设施中，需要严格的保持建筑内部的对称性，按照规律进行区域划分，同时，在既定的范围内，增强建筑结构的抗震性能，加强建筑结构的安全系数。
4.1尽量减少高层建筑结构相对偏心距的大小
高层建筑结构的扭转效应和相对偏心距在特殊范围内呈线性的函数关系,即想要降低主体结构扭转效应带来的负面影响,更大程度地压缩楼层之间的位移比例,就应该有效降低相对偏心距的大小。在实际建筑应用中,可以主要采取以下的方法来减少高层主体结构的相对偏心距事先要经过详细的计算,根究结果来研究分析如何协调主体结构空间以及平面上的分布,并在设计图上标出整体结构的重量核心与刚度中心的位置,除此之外,要做好相应的数据信息资料分析,规划高层建筑结构的刚度分布,然后就可以适量调节偏离重量核心较远的抗侧力设施的数目。
4.2最好改进高层建筑结构抗侧刚度与抗扭刚度的大小
根据有关的调查的结果分析,可以得出这样的一个结论高层主体结构出现的扭转效应和结构自我震动周期的平方值保持线性函数关系,因此,在设计高层主体结构时,可合理地降低建筑结构自我诊断的周期长短,来削弱高层主体结构的扭转效应。在有关剪力墙的设计过程中,就应该在有效区域内科学调节墙体的长度或者厚度大小,尤其是那些离高层结构刚度中心较远的墙体。改善高层主体结构的抗扭刚度在实际应用中通常是采取在结构边缘装置柱粱的方式,来降低高层主体结构的自我震动周期,另外提高边缘连梁的刚度值大小同样可以达到改善高层主体抗扭刚度的目的。
4.3科学建造防震缝
在日常的建筑结构的施工过程中，总会因为建筑内部构造和功能设计的不同等其他因素的影响，导致很难实现各种结构有规则的拼接成一个整体，因此，防震缝的建造就可以很好的实现两边不同设施的连接，同时也可以将建筑内部划分为不同的区域，这样也可以很好的分摊上层建筑的受力，加强建筑结构的抗震性能，即使发生地震灾害也能给与房屋之间留有缓冲的空间。同时，还需要根据建筑的实际情况来确定建造适合建筑结构的防震缝。
5结语
建筑结构设计的不规则性不仅会影响建筑自身的稳固性，还会对建筑的美观性产生影响，而在当前建筑结构的不规则设计中，要将其设计的重点设置在平面不规则设计、竖向不规则设计等多个方面，通过综合控制各个设计环节质量，而获得更好的建筑结构设计效果。
参考文献
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