摘要：现代城市发展的过程中，涌现出了一系列造型别致的不规则性建筑结构，但是在建筑强调美观的同时更重要的还是其安全性以及实用性，这种不规则的建筑结构在发展的过程中也因此遇到了一些问题，需要相关设计人员细心的分析各种因素并且找出相关结构的薄弱点，对整体结构的刚度进行合理的布置，以满足建筑的实际需求。

关键词：高层建筑;结构设计;不规则问题;抗震措施

1高层建筑的不规则结构设计主要内容分析

1.1 主要特点分析

1.1.1 高层建筑平面的不规则设计特点

以本高层建筑项目为例，这种平面不规则的设计表现形式在当前的高层建筑结构设计中极为常见。选取楼板设计作为主要说明项目，在不规则设计中，需着重考量楼板的尺寸、平面形状、刚度、凹凸程度等。

实践中，要对楼板宽度、缩减度、开洞面积进行调整，确定楼面的错层尺寸。同时，要参考平面不规则中多种类型判断建筑外形的凸面与凹面不平整情况，优化其承载力分布的比例关系。

1.1.2 高层建筑竖向的不规则设计特点

通常来说，当某楼层刚度小于上1层竖向刚度的70%，水平缩进尺寸大于下1层的25%，则可认为相应建筑为竖向不规则建筑，因此，本高层建筑项目也属于竖向不规则建筑。

1.2 主要思路分析

1.2.1 高层建筑结构偏心距比例关系

参考高层建筑项目的现实情况，调整偏心距与扭转应力之间的线性关系，以此达到逐步减少不规则结构关系的效果，转变扭转效应，尽可能缩小距离。

实践中，需根据楼层位移实施缩小，促使楼层平面结构发生转变，保证构架设计的合理性及质量。对比高层建筑结构的刚度差异水平，结合建筑结构的实际情况确定出合理的结构偏心距比例关系，增强高层建筑整体结构的稳定性水平，推动高层建筑结构抗侧力水平的增高。

1.2.2 高层建筑刚度的合理优化措施

依托剪力墙结构标准强化设计的合理性，提升建筑结构的扭转刚度及扭转周期的有效性，促使框架梁的刚度承载力作用呈现上升趋势。

2高层建筑结构抗震设计现状

2.1建筑高度超标问题

高层建筑的高度超出设计、规定标准，为达到一定的经济效益在高层建筑建设中使建筑高度超出安全高度，当高层建筑高度超出规定标准和安全设计高度后，其整体结构就会受到破坏，建筑的稳定性就会降低，在发生地震地质灾害时，就会引发建筑整体的损坏和倒塌。

2.2建筑选址问题

高层建筑结构抗震设计问题还表现为建筑地址选择的问题，城市人口的增加，对建筑的需求量也随之增加，尽可能合理、有效地开发利用土地资源，加速开发进度，在地址的选择上忽视了地质问题，在没有严格勘测建筑地质结构的基础上开发，会对高层建筑结构的抗震性能产生很大影响。

2.3建筑材料问题

建筑材料质量是影响建筑整体质量的重要因素，高层建筑在建筑材料的选择上没有严格把控，会直接导致建筑物整体抗震性能的降低，在遇到地震时，不具备抗震性能的材料无法经受剧烈的震感，从而造成高层建筑结构的损坏，严重的甚至会造成人身、财产的威胁。因此，做好高层建筑的抗震设计工作尤为重要，后续的改进和完善工作应引起高度重视。

3在高层建筑不规则结构中抗震的相关应用措施

3.1 平面楼板不规则结构中的抗震措施分析

在建筑施工过程中结构内部的非弹性性能可以在一定程度上降低地震对建筑的损害，但是在不规则结构中的非弹性行为主要集中在不规则的区域，导致结构内部很容易造成破坏进而引起一系列不好的影响。设计师在建筑设计中引进不规则特性时，由于进行准确的预估，导致在结构设计中所使用的弹性设计方法不能较好的预测出地震发生时不规则结构的相关受力情况，进而导致不规则结构部分在设计中存在着一定的缺陷。平面不规则结构在实际应用过程中的抗震效果较差，当地震发生时会因此受到损伤。在进行框架梁、次梁以及暗梁等部分的设计时，可以将暗梁的宽度设计成墙宽，将其嵌入到框架柱之间的剪力墙中，该暗梁参与结构的整体计算并且应该按照框架梁进行计算配筋。在核心筒区域的剪力墙设置相应的边框暗梁且该部分结构需要按照抗震构造进行配筋。

3.2 框架梁的抗震加固

（1）将梁的截面宽度稳定在200 mm及以下，将梁的截面高度与宽度之比稳定在4及以下，将梁的净跨与截面高度之比稳定在4及以上;（2）将梁端纵向受拉钢筋的配筋率控制在2.5%及以下水平，且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比不得高于0.35;（3）梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比，除按计算确定外，不得低于0.3;（4）加密区的长度、箍筋最大间距及最小直径按规范完成确定，且当梁端纵向受拉钢筋配筋率高于2%时，要促使箍筋最小直径应增加2 mm;（5）沿梁全长顶面和底面的配筋，保证不低于2 14且分别不小于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4，框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径，不高于柱在该方向截面尺寸的1/20;控制梁端加密区的箍筋肢距始终稳定在不高于250 mm和20倍箍筋直径较大值的水平下。

3.3在建筑的节点处设置相应的隔震装置

在地震发生时由于地震本身所具有的能量，导致会从建筑的底部一致向顶端产生冲击，特别是不规则的建筑结构本身的刚度等方面较为薄弱，因而很容易受到无法估计的伤害。为了尽量降低其危害性，可以在建筑的关键节点部位设置相应的隔震装置，来减轻地震发生时的能量传递。除此之外，在对隔震装置进行选择时，应该选择组成较为简单的装置，因为在节点处采用隔震装置会对楼层的自震周期造成影响，因此，通常会采用橡胶垫之类的材料或者混合的隔震措施进行处理。相应的隔震支座具有较稳定的特性以及良好的恢复能力，在一定程度上起到建筑结构支撑的效果，最大程度上保证建筑的安全。

3.4 抗震支架的加设

为达到减轻地震破坏、减少和尽可能防止次生灾害发生的目的，建筑给排水、消防、供暖、通风、空调、燃气、热力、电力、通信等机电工程设施应设置抗震支架。实践中，需严格保证组成抗震支吊架的所有构件（成品构件）、支吊架施工质量符合要求。同时，由于抗震支吊架在地下室设置较为集中，地下室属于室内潮湿环境，所以在抗震支吊架的材料采购过程中，应当从价格、质量等方面展开综合考虑。

3.5高层建筑结构体系和结构布置优化

随着我国高层建筑空间、形式和功能的不断完善，高层建筑结构体系也在不断优化和创新。在结构布置上要选择对称、均匀的结构布置形式，通常情况下要遵循以下原则：

（1）在符合实际结构基础上，要使用对抗震有利的建筑平面和建筑立面，选择规则的结构，以及对抗震有利的结构布置。

（2）使用数学模型、力学模型进行分析。

（3）结构构件要具有明确、合理的传力路径，这样作用在上部结构的竖向和水平力才可以传递到地基基础上。

3.6加强地基基础的设计

在抗地震设计中，建筑物的稳定性和使用寿命与地基的质量直接相关，各高层建筑周围的地质条件各不相同，因此在进行抗震设计时，也要考虑周围的环境和地质条件，根据实际高层建筑的要求，进行抗震方案设计工作。地基处理过程中，必须做好勘察、检测工作，对于局部岩体的复杂和环境因素，必须采取严格的技术措施。在某些区域，由于地质结构不够稳定，需要更科学、合理的技术措施来处理，以防止地质结构对建筑物整体性能的影响。地基基础对工程的影响很大，会影响到工程的进度和建筑的最终效果，因此，加强地基基础设计是保证结构稳定的前提。

结语：

在明确高层建筑不规则结构抗震的等级、设计原则及性能目标的基础上，通过抗震设计的优化、框架梁的抗震加固、设置抗震墙、抗震支架的加设，提升了高层建筑的抗震性能，保障了不规则结构设计的质量与安全水平。

参考文献

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