復雜高層與超高層建筑結構設計關鍵點探討

張芳

摘 要：在經濟發展的同時，城市運行實力也隨之不斷增強，在這一過程中其荷載壓力也相對增加，為了進一步提高土地利用率，建筑形式也呈現出了高層及超高層等現代形式，這不僅能夠有效優化建筑結構，提升其多元化優勢，建筑功能也更加趨于完善，這就使得建筑結構設計中所涵蓋的細化項目有所增加，設計工作也逐漸趨于復雜化。本文就圍繞復雜高層及超高層建筑結構設計的關鍵點進行了細化闡述，無論是方案選擇還是選擇要點，都進行了可行性分析，以期為后續更加高效的開展建筑結構設計工作提供科學有效的價值參考。

關鍵詞：復雜高層；超高層建筑；結構設計

從當前形勢來看，經濟發展不僅直接帶動了市場需求方向的更新性轉變，更使得建筑工程數量不斷增加，建筑規模也隨之有所拓展，這就需要結合城市發展特點，尋求更加精準、快速的發展路徑，尤其是在復雜高層及超高層建筑數量不斷增加的現實背景下，建筑結構更加趨于復雜化，相對的結構設計的難度也有所強化，因此，提高結構設計質量及專業水平也就逐漸成為提高建筑應用能效的關鍵所在，這不僅能夠為用戶提供更為舒適、安全的建筑環境，更能有效提高經濟效益，因此，針對復雜高層及超高層建筑，能夠有效掌控結構設計關鍵點也就顯得至關重要。

一、建筑結構設計方案的適應性選擇

1.結構方案及結構類型的選擇

在推進復雜高層及超高層建筑結構設計工作時，對結構方案進行精準選擇，將直接對建筑施工質量產生直接作用，相對的這也是影響建筑能效發揮程度的關鍵點。因此，在對建筑結構方案進行選擇的過程中，一旦脫離建筑工程實況，結構方案與工程本身實際情況就會出現較大偏差，這樣就會在施工進程進入中期或者后期階段時，需要進行方案及結構施工的重大調整，這不僅會使得工程停滯，更會造成復雜高層及超高層結構設計難度不斷增加，建筑設計單位所承受的壓力也是巨大的，不僅調整方案需要耗費大量的人力及物力，更會導致經濟損失的相對發生。

因此，在進行復雜高層及超高層建筑結構設計的結構方案選擇時，應當將其與建筑結構專業知識有機結合，確保二者能夠高度契合。除此之外，在進行結構類型的選擇時，設計人員應當對施工區域的地理環境進行實地勘察，并將其納入到重點考量范疇中，尤其是現代建筑，還應當對其抗震設防指標進行綜合研究，只有確保各個建設項目能夠充分滿足建筑實際需求的基礎上，才能有效控制復雜高層及超高層建筑結構的造價，因此不難發現，在對結構設計類型進行適應性選擇的過程中，需要對工程造價進行重點衡量，確保各個施工項目都能達到合理性標準。

2.結構方案和結構類型的選擇要點

結構方案和結構類型的選擇應注重復雜高層與超高層建筑的概念設計。由大量的設計實踐經驗得出，在復雜高層與超高層建筑的結構設計過程中，要盡可能地提升建筑結構的均勻性和規則性，保證建筑工程結構的傳力途徑直接而清晰，尤其是結構豎向和抗側力的傳力途徑。隨著建筑行業的快速發展和科學技術的不斷進步，如何實現可持續發展的建設目標已經成為研究人員重點關注的問題。

二、建筑結構設計關鍵點

1.抗震設防烈度

復雜高層與超高層建筑抗震設防烈度的設計是保證建筑物使用安全的重要設計內容。對于復雜高層與超高層建筑的結構設計要求，設計人員要根據其承受的不同強度來開展抗震設防烈度的設計工作。然而，由于建筑物高度是不同的，這就意味著在進行結構設計時，要依據實際工程情況進行有針對性的設計。一般情況下，復雜高層與超高層建筑高度均超過300m，那么在結構設計時，就不適合將其設計在抗震設防烈度為“八”的區域，而更適合設計在抗震設防烈度為“六”的區域。

此可以看出，在設計復雜高層與超高層建筑結構時，要綜合考慮抗震設防烈度的具體情況。這樣做，不僅可以有效減少建設誤差，還可以保障居民的生命財產安全。此外，提高復雜高層與超高層建筑結構設計中的抗震技術水平，能夠在一定程度上增強建筑物的經濟性和安全性。因此，設計人員應從細節出發，秉承“以人為本”的設計理念。只有這樣，才能有效保障人民群眾的生命財產安全。

2.結構舒適度

確保復雜高層與超高層建筑水平振動舒適度是樹立“以人為本”重要結構設計理念的基礎。從結構設計的一般方法來說，復雜高層與超高層建筑的結構是相對柔軟的。因而，在進行結構設計的過程中，不僅要保證結構設計的安全性，更要滿足建筑物使用人群對舒適度的要求。這就意味著要對高層建筑的高鋼規程和混凝土規程作出明確的設計要求。這一過程是使高層建筑物的結構設計達到順風向和橫風向頂點的最大加速度的重要設計內容。

結構舒適度分析是復雜高層與超高層建筑結構設計的重要組成部分。具體內容包括以下兩方面：對混凝土結構的建筑來說，其設計的阻尼比最好取0.05；對于鋼結構以及混合結構的建筑來說，其設計的阻尼比要根據工程項目的實際情況控制在0.01～0.02之間。此外，從復雜高層與超高層建筑的建設用途來看，公共建筑的水平振動指標限值與公寓類建筑的指標限制存在較大的差異，因此，設計人員要根據建筑使用功能的不同進行差異性設計，比如可以通過優化TMD技術或TLD技術來實現。這樣一來，就可以在復雜高層與超高層建筑水平振動舒適度不合格的情況下，進一步提升建筑物的舒適度水平。

3.施工過程

可行性是對復雜高層與超高層建筑結構進行設計時必須要考慮的問題，否則，即使設計得再合理、先進技術應用得再多，也無法滿足實際建設要求。因此，設計人員在設計的過程中，要充分考慮鋼材的傳力效果以及復雜節點部位鋼筋的可靠性、施工建設的可操作性。這也是設計人員在對復雜高層與超高層建筑進行結構設計的過程中必將會涉及到的問題。

要想解決型鋼與其混凝土梁柱節點處主筋相交的問題，可采用以下四種設計方法對其進行有針對性的設計：將鋼筋與其表面的加勁板進行焊接處理；將鋼筋繞過型鋼；通過在鋼板上開洞的方式來穿鋼筋；在型鋼與其混凝土梁柱節點表面焊接鋼筋、連接套筒。由于復雜高層與超高層建筑的建設要求越來越高，因此，可以采取一些特殊的施工工藝，這也是保證建筑結構穩定的有效措施。

總而言之，復雜高層與超高層建筑的結構設計關鍵點是將結構方案和結構類型、抗震設防烈度、結構舒適度以及施工的具體過程考慮在內，同時，還要將提高建筑構件的材料利用效率和結構設計的可行性作為設計重點。這是因為上述內容是提升復雜高層與超高層建筑質量的重要保障。由此可以看出，復雜高層與超高層建筑結構設計所有過程的實現都離不開設計人員對工程建設項目的全面了解。

參考文獻：

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[2] 馬子洋.復雜高層與超高層建筑結構設計的關鍵分析探討[J].建筑工程技術與設計，2016（19）.endprint