高層建筑結構設計問題及對策分析

江偉舜

摘要：城市建筑的優化是城市化建設必不可少的環節，是城市發展提升基礎設施建設的首要環節。這是因為隨著城市化發展進程的加速，人們逐漸意識到房屋結構的重要性以及房屋居住的舒適性。基于此，在現階段房屋建筑設計中尤其需要注意結構的科學性以及舒適性。本文對高層建筑結構設計問題及對策進行分析，以供參考。

關鍵詞：高層建筑;結構設計;問題對策

引言

在高層建筑建設過程中，結構設計是較為關鍵的一個環節，其會對建筑的質量、安全和穩定性帶來直接的影響。因此在實際高層建筑結構設計過程中，需要保證結構方案的優良、計算簡圖和分析計算結果的合理性，并針對實際結構設計中的軸向變形、結構形式、荷載及高度等問題加以重視，科學合理對高層建筑結構進行設計，進一步提升高層建筑結構設計的水平，為建筑行業的健康、穩定發展奠定良好的基礎。

1高層建筑結構設計中應該遵循的原則

1.1結構方案的優良

高層建筑結構設計過程中，要求保證建筑設計的可行性和經濟性，具體的設計方案要合理，同時結構體系和結構形式要更具可行性。在同一結構設計單元中，盡量避免出現多種類型的結構設計體系，結構體系受力要明確，并深入分析各種可能的影響因素。針對于結構方案中的一些重要問題要加強與專業設計人員進行溝通，以此來保證高層建筑結構設計方案的合理性。

1.2抓大放小原則

房屋建筑結構設計體系簡單來說就是由大小不一的不同構建組合，并協同進行工作的一個整體，同時各個構建性能的支持下構建出建筑的整體性能，但是這個過程中需要著重注意的是，不同構件之間的性能差異。而強柱弱梁和強剪弱彎等條件下，注定了需要在房屋建筑結構設計中考慮抓小放大的原則，這也是目前最為常見的建筑結構設計原則。

2高層建筑結構設計出現的一些問題

2.1結構體系不合理

在高層建筑結構設計時，當設計人員選擇結構體系不合理時，結構的穩定性必然會下降。如在鋼筋混凝土結構體系設計時，設計人員需要充分的結合工程結構特點，并根據建筑所處地區抗震設防等級及風荷載情況來選擇適宜的結構體系。如果設計人員選擇的結構體系不合理，在一定程度上會降低結構的穩定性。

2.2消防結構設計問題

高層建筑裝修中使用的可燃性材料相對較多，這為火災事故的發生創造了條件。受到高層建筑自身結構特征的限制，消防結構在設計中存在一定的復雜性，消防系統的運行存在諸多阻礙;高層建筑中隨著層高的增加，受到的風力也就越大，空氣流通速度較快，一旦發生火災，上層建筑的火勢會快速蔓延，威脅人們的生命財產安全;對于高層建筑來說，在火災發生時，電梯等設施無法正常使用，且建筑內部人員數量眾多，這為人員疏散帶來了困難，再加上很多消防設施的高度無法滿足高層建筑需求，救援工作的開展受到阻礙，導致傷亡和損失的增大。

3高層建筑結構設計問題中的解決對策

3.1科學進行結構設計

相較于高層建筑結構設計理論的發展，結構設計相對滯后。計算機技術在結構設計中的應用，有效地提高了結構設計的效率，但在實際結構設計過程中還存在一定的約束因素，這也使建筑結構優化設計的難度較大。因此在實際建筑結構設計中，要求其要能夠滿足各種性能的要求，以此來保證結構設計的科學性和合理性，而且建筑在后期使用過程中的安全性和穩定性也能夠得到有效的保障。同時在結構設計時還要重視結構的延性特征，這樣才能保證高層建筑使用過程中變形和倒塌風險降低，提高建筑對荷載的承受力。另外，針對于建筑結構形式的選擇，由于鋼結構和鋼筋混凝土結構各有特點，在具體選用過程中，需要考慮建筑地點的地理環境，同時還要結合建筑的實際用途，從而選擇更為適宜的結構形式。

3.2消防結構設計優化

首先，加強防火間距設計的合理性。防火間距的長短對于防火效果有著直接影響。針對不同形式的高層建筑，國家有相應的國定標準，必須嚴格執行。其次，安全疏散通道設計。安全疏散通道的設計要保證其合理性，且在條件允許情況下，盡可能保持2條以上的安全疏散通道，從而提高火災發生時人員疏散效率，減少傷亡的產生。在安全疏散通道內還要設置排煙系統，隔絕濃煙侵襲。最后，按照高層建筑結構特征，設置防火層、防火墻等設施。

3.3運用計算簡圖

從結構方案設計的角度來說，運用計算簡圖，能夠有效保證設計的質量和準確性，減少設計誤差的出現。基于此，開展結構設計時，運用計算簡圖，綜合分析各類因素，做好全面的把控。

3.4加強結構抗震設計

抗震措施是對不同程度地震危害進行的經驗教訓總結，也是廣大專家學者針對抗震設計給出的概括，是對結構抗震計算結果進行的補充，特別是嚴重與特別不規則，因其結構體系十分復雜，難以符合軟件基本技術條件及假定，所得解析結果實際上并不準確，容易產生較大的計算誤差，與工程實際情況遠遠不相符。基于此，抗震設計極為重要，必須引起相關設計人員的高度重視，采取合理可行的抗震措施。在這種情況下，很多規范都對抗震構造措施采用強制性條文予以書寫，這對設計人員而言，不論是否掌握了這些強制性條文，都必須嚴格遵照和執行。

3.5提升房屋建筑設計的嚴密性

結構設計時房屋建筑施工中的根本是建筑結構設計。因此，需要對房屋建筑結構設計給予高度的重視，并有針對性地建立專業的設計隊伍。在具體的設計之前，需要設計人員對施工區域的氣候以及環境進行嚴密的考察，在環境、地域等因素的分析后針對可能出現的地質災害等進行預防，這是需要在設計圖紙中體現的方面，因而建筑企業需要保證設計圖紙的合理性與精準性、嚴密性。

結束語

綜上所述，在當前的建筑工程建設與發展過程中，不規則結構無法避免，也正是由于不規則的結構，才為人們創造出萬千變化的居住環境。基于此，對于不規則結構而言，不可單純的排斥，而是要做到趨利避害和因勢利導。首先，正確領會相關規范的要求，根據工程具體情況，對設計方案予以不斷優化，選取適宜的計算方式與參數，深入分析薄弱部位，采取有效的抗震措施，以此從根本上解決不規則結構一系列問題。

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