高層建筑結構設計的問題及對策

宋玉華

（重慶應用技術職業學院 401520）

高層建筑結構設計的問題及對策

宋玉華

（重慶應用技術職業學院 401520）

近年來，隨著我國國民經濟的快速增長以及老百姓生活水平的不斷提高，高層建筑以及超高層建筑正逐漸成為我國建筑業發展的主流。它的建筑結構是否安全可靠，也成為所有業內人員需要關注的重點問題。為緩解城市土地壓力，現代建筑的高度逐年上升，建筑結構形式也更加的豐富多樣，這就使高層建筑結構設計成為決定工程質量的重要依據。因此，相關設計人員一定要對高層建筑結構設計中所有關鍵點加以研究，從而在保證結構設計合理的前提下，為今后我國高層建筑建設行業的良性發展奠定基礎。

高層建筑；結構設計；問題；對策

引言：在城市化進程不斷推進的時代背景下，想要在有限的城市可利用土地上獲得更多的使用空間，高層或超高層建筑就應運而生，并逐漸成為我國建筑業發展的必然趨勢。而建筑結構設計作為建筑工程中的重要環節，它的合理性以及可行性將直接決定整棟建筑的成敗。因此，為有效減少因結構設計不合理而帶來的損失，相關施工企業就必須要對現有的建筑結構設計模式加以改進，糾正以往設計中不恰當的地方，從而提高高層建筑結構設計水平以及能力。

一、高層建筑結構設計常見的問題

1、高層建筑的抗震結構設計

對于高層建筑結構設計而言，抗震設計是其中最重要且難度最大的環節。相較于其他建筑類型，高層建筑的高度更高，在地震等自然災害來臨時，所承受的不利影響也是最嚴重的。然而在高層建筑結構設計實踐中，有些設計人員沒有對這方面工作引起重視，甚至于有些設計人員沒有對地震給高層建筑帶來的影響進行測算，長此以往，不僅會給高層建筑的抗震性能埋下隱患，同時在地震發生時還會給住戶或者周邊建筑居民造成巨大的生命以及財產損失，不利于企業的健康發展。

2、高層建筑的抗風結構設計

高層建筑的抗風結構設計需要隨著建筑高度的增加為進一步加強，這也是整個建筑結構設計中不可或缺的一環。但是在實踐中，這方面也會存在很大的漏洞以及不足。目前，我國針對建筑結構設計中的風壓等級還沒有一個清晰界定；而應用較為廣泛的高層建筑結構抗風設計中的風振系數準確率也不高，存在較大差異；此外，對風振舒適度的界定也不夠科學；等等。以上內容都是高層建筑抗風結構設計中容易遇到的問題，相關設計人員要在工作中對此加以重視。

3、高層建筑的結構剛度設計

在高層建筑結構設計中，樓層豎向結構的規則性以及樓層平面的剛度都是設計中容易出現問題的環節。由于不同設計師的設計理念存在較大差異，使得設計結構會因為過程的不同而導致最終的經濟指標也各不相同。打個比方來說，有些設計師在高層建筑結構設計中，單純的追求建筑外形的特立獨行，而忽視了最重要的抗側移剛度對整棟建筑的影響，使它的安全性以及穩定性得不到保障。

4、高層建筑的超高問題

高層建筑的抗震性能標準，是在一定的建筑高度上確定的，國家更是對這一問題做出了明確批示。然而每年的高層建筑建設過程中，總會出現不同程度的超高問題，這就迫使國家需要不斷的對相關標準以及規范進行詳細說明。舉例來說，有些施工企業為了獲取更加的經濟利潤，盲目地增加高層建筑高度，而沒有對建筑豎直方向的承載力引起重視，讓建筑地基所承受的重量超過了它的能力范圍，進而影響到整棟建筑的抗震性能以及抗風性能。

二、針對高層建筑結構設計問題的有效應對措施

1、科學選擇建筑結構體系

自然災害的發生不確定性很大，這就對高層建筑的穩定性提出了更高的要求，而高層建筑是否安全可靠也成為老百姓購房的參考標準。在我國高層建筑行業的發展歷程中，相關的規范標準也在逐步改進以及優化。目前，對高層建筑的限制性條件較多，而為了在之后的施工過程中盡量避免因設計而出現變動，就必須要選擇一個科學的建筑結構體系。

在進行高層建筑結構設計時，相關設計人員不僅要考慮建筑本身的問題，同時還要對建筑施工所在地進行實地勘察，對當地的地質條件以及周邊建筑物分布的實際情況進行全面徹底的了解。與此同時，高層建筑上段部分的結構設計是整個設計中的重點，只有制定一個完善的、科學的方案，才能保證高層建筑結構設計的可行性以及準確性。

2、高層建筑的抗風設計要合理

高層建筑的抗風設計主要包含以下幾方面內容：第一，高層建筑結構的強度要過關，能夠承受各種風力帶來的影響；第二，在保證建筑結構的強度符合要求之后，還要對高層建筑在水平荷載作用下的位移進行有效控制，從而確保居住以及工作環境的優越；第三，科學合理的選擇高層建筑結構體系以及建筑外形。

為進一步加強高層建筑的抗風能力，必須要做好相應的防風加固措施。首先，增加截面面積，以此來提高整棟建筑的承載力，與此同時，加強截面的剛度，降低建筑自振頻率受風級的影響，減小動力風荷載效應；其次，可以在建筑結構構件的周圍包上型鋼，來增加它的穩固性，此外，設計人員可以借助預應力加固法，來在盡可能不改變使用空間的前提下，提高構件的承載力，另外，通過增設支點的方式也可以在一定程度上對建筑結構的受力狀況進行改變。

3、高層建筑的結構剛度設計要合理

在結構剛度設計過程中，設計人員要在允許范圍內盡可能的降低結構剛度，結構剛度越小則受共振的影響就越低，相應的抗震性能也會得到提升，這就在無形中增加了高層建筑結構的安全性以及穩定性。通常情況下，在一些土質較好或者巖基埋得不深的區域，可以將樁基作為建筑結構的基礎，讓地層下的巖基作為支撐，從而確保地基的安全穩定，在這一基礎上，建筑結構的剛度就可以盡可能減小。其中，結構剛度設計要將結構極限變形指標作為參考依據，以此來保持建筑結構的穩定性。

4、加強對高層建筑超高問題的監管

高層建筑作為現代建筑的主流，它的建筑高度也會隨著時代的發展而出現新的規定，盡管如此，仍有一部分高層建筑存在超高問題，不僅無法保證建筑的安全，同時還有可以給國家以及人民造成不可估量的損失。因此，為了保證高層建筑結構設計的合理性以及安全性，相關主管部門就必須要加強對超高問題的監管，并堅決打擊違法違規行為，構建完善的建筑高度規范制度，從而為整個高層建筑結構設計監管的順利展開奠定基礎。

三、結語

綜上所述，在我國建筑業迅猛發展的今天，高層建筑以及超高層建筑在建筑市場中所占比重也逐年增加，并逐漸改變老百姓的日常生活。然而在高層建筑結構設計中，總會不可避免的遺留很多問題，對高層建筑住戶以及周邊老百姓的安全造成威脅，因此，在高層建筑結構設計中，一定要在對施工現場進行全面勘察的基礎上，做好建筑結構的抗震性能設計、抗風性能設計、結構剛度設計以及其他相關設計，從而在解決結構設計問題的前提下，不斷提高自身的結構設計水平，為之后高層建筑行業的可持續發展提供保障。

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TU7

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1007-6344（2016）07-0111-01

宋玉華 男 1985年5月 助教 大學本科 重慶應用技術職業學院 土木工程專業