探討復雜高層與超高層建筑結構設計要點

蔣寶鋒 東營市建筑設計研究院

前言：隨著我國經濟的不斷發展，大量復雜高層與超高層建筑在城市之中得以建成。而為使復雜高層與超高層建筑的安全性、以及經濟性等獲得保障，則應切實做好復雜高層與超高層建筑結構設計工作，對結構設計要點予以整體性掌握，從而使復雜高層與超高層建筑質量能夠獲得顯著提升。

一、復雜高層與超高層建筑結構設計要點

對復雜高層與超高層建筑結構設計要點而言，應注重抗震設防烈度、自振周期計算以及垂直交通設計這幾個方面，以對復雜高層與超高層建筑施工提供有利幫助。復雜高層與超高層建筑結構設計要點，具體內容體現如下：

（一）抗震設防烈度。在同一條件下，復雜高層與超高層建筑結構荷載一般會表現在安全性、以及穩定性等的基礎上，相較于偏低建筑，復雜高層與超高層建筑所承受的荷載通常會更為復雜些許，所以在實際設計中，相關工作人員應將荷載精準計算出來，并以此為基礎，實現對復雜高層與超高層建筑結構設計工作的有效開展[1]。

較復雜高層與超高層建筑而言，對抗震設防烈度結構的設計，保障了復雜高層與超高層建筑的安全，相關工作人員應以復雜高層與超高層建筑結構設計要求為出發點，針對其實際承受能力，來開展復雜高層與超高層建筑抗震設防烈度的結構設計工作。但要注意的是，因各個建筑物之間的高度是存在差異的，因此在進行建筑結構設計時，切勿實施“八”區域這一類型的結構設計，相較而言，“六”這一類型結構設計更為符合設計要求。

所以說，在復雜高層與超高層建筑結構設計中，應對抗震設防烈度真實狀況實施全面衡量及考慮，如此不但利于建筑施工中誤差的降低，也利于保證人們的生命財產安全。再者，還應注重對抗震設防烈度結構設計水平的提升，從而使建筑工程的經濟性、以及安全性等能夠獲得體現。

（二）自振周期計算。復雜高層與超高層建筑在應用過程中，是需承受復雜性偏強的應力變化的，以其振動特點來說，通常處于不規律振動狀態之中的[2]。但若在振幅、與頻率快速波動狀況之下，復雜高層與超高層建筑則極易產生幅度過大振動現象，如此就會導致嚴重安全問題的出現。因此，在進行復雜高層與超高層建筑結構設計時，若想實現對自振周期的合理計算，相關工作人員要依據建筑物實際高度等諸多因素，進行拋物線擬合計算，而后衡量多種因素實施計算，從而使自振結構極端的精準性能夠獲得保障。

（三）垂直交通設計。現今，在復雜高層與超高層建筑結構設計過程中，核心筒與剪力墻這兩種結構，為其主要結構模式，以上結構模式需進行垂直交通設計，這樣才能夠對其予以水平荷載抵抗力的提供，使電梯、與樓梯等區域可以朝平面其中，以實現對空間的有效節約，擴大視線范圍[3]。但需了解的是，垂直交通設計需對采光、以及節能等方面實施平衡，所以這一結構設計具備不小的設計難度。再者，相應結構體系的承受剪力、及抗剪力兩者程度都較深，所以需一定剛度因素作為其支撐。在總體建筑中，垂直交通結構是處于中央位置之上的，其質量重心、以及形體重心等都融為了一體，如此對復雜高層與超高層建筑結構的承受力、抗震性等都是十分有利的。

二、復雜高層與超高層建筑結構設計實施方案

復雜高層與超高層建筑結構設計實施方案，具體內容體現如下：

（一）土層地基勘測。因復雜高層與超高層建筑有著較為特殊的性質，其上部結構會受土層穩定程度的影響，所以，復雜高層與超高層建筑務必要對沉降變形要求予以滿足，同時也應具備一定承載力，不然就會極易對復雜高層與超高層建筑質量產生消極影響。各種土層所賦予的地基承載力是有著很大差異的，對此在施工之初，就應對施工現場實際環境、以及土層條件等實施勘測研究，以對施工現場實際情況予以切實掌握，在此過程中，若一旦發現地下水位過高、亦或者土層偏高等問題的存在，則應及時運用行之有效的方式，對其實施處理，從而使以上狀況能夠獲得改善與解決[4]。

（二）分析施工圖紙。對施工圖紙的分析也是尤為重要，一方面應對結構體系予以明確，如筒體結構等。而對某些復雜性較強的復雜高層與超高層建筑結構來說，則應盡量選擇鋼結構材質。另一方面，還應對基坑支護以及基礎類型方案予以確定，尤其是對具備停車場、和地下商場的復雜高層與超高層建筑來說更是如此，針對此，應進行支護方案的合理選擇，且將施工圖制作出來。

（三）合理傳遞途徑。對重力荷載的合理傳遞，能夠使復雜高層與超高層建筑成本得以有效降低，所以荷載傳遞方式為實際結構設計之中應加以明確，首先應進行偏輕結構模式的選擇，降低鋼梁等的自重，以實現對施工時間的有效縮短，使施工成本得以顯著降低。其次，還要實施可行性論證，以保障這一模式與復雜高層與超高層建筑施工的適應性，從而使復雜高層與超高層建筑質量能夠獲得保證。

三、總結

總而言之，在進行復雜高層與超高層建筑結構設計過程中，應對結構方案、舒適程度等諸多因素予以考慮，同時，在結構設計期間，還應對概念設計加以重視，確保施工的有效開展。再者，還應積極進行土層地基勘測、有效分析施工圖紙，并實施重力荷載的合理傳遞，從而真正實現對復雜高層與超高層建筑結構的有效設計。