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摘要：随着城市化进程的不断推进，高层建筑成为了城市建筑规划的主要形式。在大量的高层建筑设计投入市场的形势下，很多设计师在进行结构设计这一环节时，应用了不规则性的设计形式，在很大程度上影响了建筑的刚度与强度。而不规则性的建筑结构设计，如果能够克服相应困难，就能为高层建筑安全性与美观性提供一定的作用。基于此，本文将对高层建筑结构设计不规则性的研究与应用进行简要分析。
关键词：高层建筑结构设计；不规则性；研究与应用
前言：在进行高层建筑结构设计的过程中，受多种因素的影响，导致高层建筑结构设计出现不规则现象，具体体现在楼板、竖向自身刚度及凹凸的不规则性等。因此，在施工过程中要通过对图纸的研究和分析，找出设计中的不规则性，从而保证高层建筑的稳定性与安全性。
1.高层建筑结构设计不规则性的划分
建筑设计的不规则构架被依据抗震规范，被划分为三个等级：一般不规则、特殊不规则、严重不规则，其中严重不规则这一类别中包括平面不规则和竖向不规则两种不规则结构形式。
1.1平面不规则结构
平面不规则结构包括凹凸不规则、楼板局部不规则、扭转不规则三种不规则形式。影响这些不规则形式的因素有平面刚度偏心、平面质量偏心、平面强度偏心。其中平面刚度偏心中，垂直荷载作用方向的平面外刚度与与荷载作用方向一致的平面内刚度，由于设计与实际的不符，导致平面刚度的降低[1]。平面质量偏心多数出现在不同尺寸的界面结构构件这一环节上，在计算每一楼层的偶然偏心质量单向水平地震情况时，与地震作用方向上的投影长度有重要联系，这时的刚度计算公式为：Ki=Vi/△Ui（其中Vi表示需要计算的楼层的剪力，Ui表示需要计算的楼层的层间位移。）平面强度偏心是由于混凝土的配置、钢筋使用型号、钢构件等的不确定性，导致设计结构与实际强度之间产生一定差距。
1.2竖向不规则结构
竖向不规则结构主要表现在楼层承载力突变、侧向刚度不规则、不连续竖向抗侧力这三个方面，在高层建筑结构设计中普遍存在，例如，在进行高层建筑设计结构的过程中，采用上下粗、中间细的结构形式，这种结构形式能够在一定程度上增强楼层的承载力，但如果不能详细研究、分析竖向不规则结构，会严重影响整个建筑的结构效果[2]。
2.不规则性建筑结构设计在高层建筑中的应用
2.1进行高层建筑结构设计时，降低相应偏心距的应用
在进行高层建筑不规则结构的设计时，扭转效应对整体建筑结构具有重要的影响作用如图1所示，偏心距与扭转效应之间具有一定的线性关系。想要有效改善高层建筑设计不规则结构设计的扭转效应，同时缩小楼层的位移比，需要对建筑平面结构的布置记性合理的调整。
施工阶段，首先应对刚度结构进行计算分析，从而确定建筑结构的刚心与质心。然后结合以往的实际经验以及资料数据，能够有效判断出建筑结构的刚度。最后通过对原理质心位置的比较，能够在一定程度上影响构件的抗侧压力[3]。
2.2合理调整抗侧刚度与扭转刚度的应用
在进行高层建筑结构设计的过程中，由于扭转效应与结构周期存在线性关系，在进行不规则结构设计过程中，应最大程度的降低结构周期。在进行剪力墙的结构设计时，可以通过合理增加剪力墙厚度与扭转刚度，能够有效实现降低不规则设计结构的扭转周期这一目的，同时还可以在建筑结构的边缘附近设置拉梁，从而有效提高建筑结构的拉梁刚度。
2.3增加抗震效果的相关应用
如果发生强烈的震动情况，仅仅依靠调整建筑结构的布置形式，是无法满足相关规范要求的。在进行高层建筑的结构设计时，需要保证建筑的纵横安全性，而通过研究实践得出，如果在非弹性时期进行高层建筑结构的设计，水平方向的震动会对其造成一定的影响，因此，要注重提高、强化建筑结构的抗剪性能，从而保证高层建筑的整体结构具备一定弹性，达到良好的抗震要求[4]。
在高层建筑结构不规则设计中，防震缝的应用对于整体建筑的防震功能建设具有重要意义。在设置防震缝时，要通过对实际宽度的测量分析，来进行合理设计，当建筑的沉降较大时，防震缝能够作沉降缝用途。
2.4应用实例
如图2所示的中央电视台大楼，由两栋倾斜的大楼作为整体建筑的结构支撑，应用多种不规则的菱形渔网状的金属脚手架，163m以上部分结构为L型悬臂。大楼通过多种不规则性设计，使这一建筑的造型更加独特，质量更加可靠。
结束语：综上所述，本文简要分析了高层建筑结构设计中存在的问题及相关措施，在今后的高层建筑结构设计的研究中，也应对整体建筑结构的受力性及抗震性能作重要考量，合理应用不规则结构设计，有效提升高层建筑的刚度与强度，同时提升高层建筑的视觉效果，实现功能与审美的完美结合，设计出具有中国特色的高层建筑结构。
参考文献：
[1]魏永智.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].民营科技,2014,08:203.
[2]谢志雄,王灯雨.高层建筑结构设计不规则性的研究[J].住宅与房地产,2015,28:138.
[3]陈华新.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].建材与装饰,2015,50:67-68.
[4]邵伟,惠秋景,朱小溪.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].现代国企研究,2015,06:102.