高層建筑結構設計的問題及對策

常 鵬

(上海經緯建筑規劃設計研究院股份有限公司山西分公司，山西 太原 030000)

高層建筑結構設計的問題及對策

常 鵬

(上海經緯建筑規劃設計研究院股份有限公司山西分公司，山西 太原 030000)

介紹了高層建筑結構設計的意義和原則，針對高層建筑結構設計中存在的問題，從恰當的選擇結構方案、注重計算簡圖的使用、滿足各種性能的需求等方面，闡述了具體的應對對策，從而保障高層建筑結構設計的安全性和穩定性。

高層建筑，結構設計，結構方案

近些年來，我國的城市化進程在不斷地加快，但與此同時，高層建筑的數量和需求也在日益的增加。與普通的建筑相比，高層建筑的施工比普通的建筑在一定程度上難度要有所增強，相對比普通的建筑會更為嚴格、困難。盡管高層建筑的施工難度大、更為嚴格，但是只要在設計階段對全局進行嚴格的控制和把握，后期工作也就能夠順利的進行和開展。為此，本文從高層建筑結構設計的意義、高層建筑結構設計的原則、在高層建筑結構設計中存在的問題、高層建筑結構設計的應對對策四個方面分別進行了敘述，希望能夠及時解決在高層建筑結構設計中所存在的各方面問題。

1 高層建筑結構設計的意義

高層建筑結構設計的意義就在于想要保證工程的正常施工，就必須按照嚴格的執行設計方案。這是由于設計方案不僅能夠對全局起到控制和把握的作用，還對整個工程的開展和進行有著至關重要的影響。而且，科學合理的高層建筑結構不但能夠承受水平方向、垂直方向的荷載，同時還能在一定程度上使得高層建筑具有更強的減震承受力。綜上所述，高層建筑工程在施工之前必須制定出一個合理、科學的設計方案，這不僅對于整個工程的質量有一定的影響，而且還關乎和影響著整個高層建筑的整體穩定性，同時設計方案的合理還能避免在施工過程中出現一些問題和事故[1]。

2 高層建筑結構設計的原則

在高層建筑結構設計的過程中必須尊重一些原則。第一，選擇出合理的計算簡圖。如果在計算簡圖中出現設計數據有誤差，就會給施工工人帶來一定的威脅。為此，只有選擇出合理的計算簡圖才能夠保障高層建筑結構設計的安全，而且還要將相關數據的誤差控制在規定的范圍內。第二，選擇合理的基礎設計，在對高層建筑的地質進行基礎設計時，應該從相鄰建筑物之間的影響、施工的條件等多個方面的因素考慮。此外，在基礎設計中必要時還應該對地基的變形進行嚴格的檢驗，這樣能夠極大的保障施工工人的人身安全。第三，選擇合理的方案。合理的設計方案首先應該從經濟的角度出發，充分的滿足經濟性的要求，然后要對施工條件、地理環境方面都有所考慮，最后還要考慮建筑物室內的水、電等各個項目之間的協調性，以此設計出更加合理的設計方案。第四，對設計方案的結果進行準確分析。隨著科學的進步，計算機被廣泛地應用到了各行各業中，在建筑結構中計算機主要用來對設計方案的結果進行準確的分析，但并不是每次計算機的分析都能十分的準確。因此，這就需要對其進行再次的校驗，進而得出更為準確的結果。第五，采取相應的構造措施，強柱弱梁等都是高層建筑結構設計中的原則，只要嚴格按照這些原則及時加強薄弱的部位，就能夠對高層建筑的整體有了足夠的把握。此外，還需要注意的是要充分的考慮結構中所使用到的構件的性能和溫度，進而能夠保障整個建筑物的整體質量和安全[2]。

3 在高層建筑結構設計中存在的問題

3.1 短肢剪力墻存在的問題

所謂的短肢剪力墻是指各肢橫截面的高度與厚度之比在大于4但小于8之間的一種剪力墻。然而，短肢剪力墻在高層建筑結構設計存在的問題中卻十分的典型，這是由于其具有了設計的不合理性，在目前很多的高層建筑結構設計中都有這種現象的發生，這種短肢剪力墻的出現不僅會對高層建筑的穩定性和安全性有所影響，同時也會對整個建筑物的抗震能力產生一定的影響。

3.2 嵌固端存在的問題

嵌固端就是平時人們口中所說的固定端，一般選擇和固定嵌固端之后就不允許再對其進行移動。因此，在高層建筑機構設計中嵌固端占有著十分重要的位置，同時也起著十分重要的作用。然而，如果嵌固端存在問題一般會表現在以下幾個方面：第一，嵌固端的選擇問題，如果將嵌固端選擇在地下室，就會無法正常的發揮出嵌固端的效果。第二，嵌固端的上下剛度的設計比例，嵌固端的上下剛度的設計比例是嵌固端設計中的重要環節，如果設計比例不合理，就會給接下來的高層建筑結構的設計工作帶來一定的影響。

3.3 超高存在的問題

在高層建筑機構設計中超高也是比較難解決的一個問題，超高就是指建筑單位為了賺取更多的利益，不按照擬定好的合同中有關規定進行施工，而私自將樓層繼續加蓋的一種現象。這種超高的建筑雖然能給建筑單位帶來一定的經濟利益，但是卻會使得建筑物不僅失去來原有的穩定性和安全性，還達不到抗震的作用，而且在強風暴雨的天氣中極易發生巨大的災害，進而會給人們的人身安全帶來一定的威脅[3]。

3.4 其他方面存在的問題

由于高層建筑機構設計是一項十分復雜的工程，而且其中還包含了很多方面的內容，這就使其會出現很多方面的問題，比如：第一，在建筑物的抗震方面，設計出的抗震方案是否存在合理性、是否具有可行性等。第二，在施工之前對構件的位置是否進行了準確的定位和計算，這些構建的計算也是衡量高層建筑機構設計中的一個標準，如果沒有對其進行過準群的定位和計算，就會影響建筑過程中一些數據的準確性。

4 高層建筑結構設計的應對對策

4.1 恰當的選擇結構方案

選擇結構方案是高層建筑結構設計中最重要的一個環節，同時也是最關鍵的一個步驟。為此想要恰當的選擇結構方案，就需要從多方面的因素進行考慮。首先，結構方案必須滿足相關的設計標準，避免所設計的結構方案與設計標準發生沖突。然后，結構方案還需要將施工區域的實際情況、地下水位等相結合，這樣能夠在極大程度上方便施工。最后通過多方面的實際考察之后，能夠準確的找到最恰當的選擇結構方案，而且還能在一定程度上避免出現不可遇的事情發生[4]。

4.2 注重計算簡圖的使用

在高層建筑結構設計中所有的計算問題都會涉及計算簡圖的使用，由此可見，計算簡圖的使用是整個設計中最重要的依據所在。然而，在計算簡圖的使用時卻需要將其同實際的情況進行聯系，而且在實際的高層建筑結構設計卻十分的復雜，因此這就需要從多個方面進行考慮，必要時還需要借助計算機軟件的幫助，以此保證簡圖的計算準確度和精確度。

4.3 滿足各種性能的需求

高層建筑結構設計的主要目的就是要滿足各種性能的需求，這是為了充分的保障高層建筑結構設計能夠達到安全標準，滿足各種性能的需求需要做到以下幾點：第一，需要對結構的延伸性加以重視，延伸性主要表現在建筑結構變形、倒塌等方面，尤其是在高層建筑受到災害時延伸性就顯得格外重要。第二，高層建筑結構中的水平承受力也是十分的關鍵，比如：在遇到強風、強雨時會導致水平方向發生位移。

5 結語

伴隨著城市化進程在不斷地加快，高層建筑設計就會越來越多，因此，就需要做到制定出恰當的選擇結構方案、注重計算簡圖的使用、滿足各種性能的需求。除此以外，還要對短肢剪力墻、嵌固端、超高做到有針對性的進行解決，進而保障高層建筑結構設計的安全性和穩定性。

[1] 岳文萍,周強茂,劉飛飛.高層建筑結構設計的問題及對策探討[J].住宅與房地產,2016(3):90-91.

[2] 吳必正,趙永輝.試論高層建筑結構設計存在的問題及對策[J].門窗,2014(1):95,98.

[3] 錢冬江.高層建筑結構設計的問題及對策探討[J].中國新技術新產品,2016(22):139-140.

[4] 林建輝,韓志成,施利鳳.淺談高層建筑結構設計的問題及對策[J].科技與企業,2016(6):167.

Theproblemsandcountermeasuresofstructuredesignforhighrisebuildings

ChangPeng

(ShanghaiJingweiArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,ShanxiBranch,Taiyuan030000,China)

This paper introduced the principles and significance of high-rise building structure design, according to the existing problems in high-rise building structure design, from the appropriately selection of structure scheme, paying attention to the use of calculation diagram, meet all kinds of performance demands and other aspects, elaborated specific coping strategies, to ensure the safety and stability of high-rise building structure design.

high-rise building, structure design, structure scheme

1009-6825(2017)23-0049-03

2017-06-06

常 鵬(1987- )，男，助理工程師

TU318

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