建筑结构设计难题与策略

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高层建筑的设计原则

高层建筑结构的设计是一个复杂繁琐的内容，其中需要注意的内容涉及也十分广泛，根据多年的工作经验总结，主要集中在以下几个方面：

1高层建筑结构方案的选择

合理的结构设计方案对于工程来讲是十分关键的，好的设计方案在满足结构形式和体系的基础上，还要充分考虑造价成本，把经济适用发挥到最大程度。结构体系的最基本的原则是受力明确、传力简单，结构方案尽满足使用、安全要求的基础上，尽量的简洁。在相同的机构单元中的结构体系选择应该统一，如果高层所在的地域地震频发，那么在应力的设计上应该满足平面和竖向的全部规则。最终的结构方案的确定，需要对地理条件，工程设计需求，材料的选择，施工条件进行全面的考量和整合，并且和建筑水、暖、电各个分项相互协调，综合各方面因素进行最后的敲定。

2高层建筑结构后计算简图的选择

计算简图是进行高层建筑结构设计的基础，是所有计算数据的出处和根源所在。关系到各环节的建筑尺寸和误差。如果不能选择合理的计算简图，对于结构安全就会埋下隐患。因此，高层建筑结构设计的安全保障前提，就是合理计算简图的选择。同时，在选择了计算简图之后，还应该采用相应的构造方法保证其安全性。在结构的实际施工中，结构节点不单单是钢节点或者铰接点，要使得计算简图的误差在规定的允许范围之内。

3计算结构进行准确的分析

科技的发展也推动建筑领域不断的进步，计算机作为现在科技发展的集中产物，自然在建筑结构设计中也得到了广泛的应用。经过几年的发展，市场上的计算机软件种类和数量都大大提升，但问题也随之涌现出来，很多时候，统一种类的计算数据在不用软件中处理产生的结果并不一致。这就对计算数据的准确程度提出了严苛的校对要求，也对结构设计人员的能力提出了更高水平的要求。在全面了解软件的使用范围和条件的基础上，选择最为合理准确的软件也成为设计人员必须完成的课题。与此同时，建筑结构受到各种不可掌控的实际情况制约，与计算机得出的理想结果不能达到完全的吻合，因此在计算机辅助设计的同时，设计人员的主导能力还是最为关键的。另外在计算过程中，应该尽量减少人工输入误差或者软件自身存在缺陷所造成的计算结果不准确，加强得出结果后的校正工作，加以合理的主观判断，得出最终准确有效的计算成果。

4高层建筑基础设计的选择

高层建筑的基础设计应该以地质条件作为依据，地层结构的不同，在地基的类型方面也会有所差异。不仅如此，在建筑基础方案的选择方面，还应该充分考虑高层建筑上部的结构类型、荷载的分布特征、施工的技术条件以及相邻的结构物基础之间是否存在影响等方面的因素。基础方案的选择，最终目的是能够使得地基的潜力在最大程度上得到开发和利用。必要的时候，应该以模型的形式对地基的变形情况进行检验。在建筑区域的地质勘探报告有在缺陷时，应该进行现场勘查，参考附近相邻建筑物的基础结构资料，制定出最为合理的基础设计方案。

5高层建筑应采取相应构造措施

强剪切力弱弯变，强压力弱拉力是高层建筑结构设计的基本原则。在柱子的设计方面强度要高，梁相对较弱。在架构的设计过程中，要充分遵循以上原则，做好薄弱部分的处理工作，对钢筋的强度和锚固长度给予足够的重视，特别是结构构件的延性和温度应力要经过重点探究之后，才能敲定最后的构件方案。

高层建筑结构设计中常见问题与对策

1超高问题

基于抗震性能以及风压雪压等方面的考虑，我国在建筑结构的高度方面有着比较严格的要求，但近年来高层建筑超高现象时有出现。针对这种情况，新高规给出了明确的限制，不仅将高度规定为A级，而且增加了B级高度，在高层建筑结构处理的方法和措施也有了明显的改善。若想解决这样的问题，就要在图纸的审核上对高度问题给予足够的重视，出现超高现象要严格禁止施工，对于不能通过审核的图纸，应该重新进行设计。避免由于超高现象造成的安全隐患。

2断肢剪力墙的设置问题

在新的高规中对断肢剪力墙有了全新的定义，主要是指墙肢的截面高度和厚度比在五到八之间剪力墙。按照实际的经验和数据，由于断肢剪力墙在强度和结构性能上存在的缺陷，新的规定中对于断肢剪力墙的使用也进行了进一步的限制。断肢剪力墙的设置一直都是高层建筑中比较棘手的问题之一，最为有效的解决方式就是使用其他的墙体结构取而代之，尽量减少或者避免断肢剪力墙在高层结构设计中的出现。

3结构规则性问题

在有关高层建筑的诸多相关规定中，都不约而同的对于高层建筑结构的规则性做出了制约，可见其重要的地位。诸如结构嵌固端上层与下层的刚度比、平面和立面的规则设计等都被重点的进行了描述，并且对于高层建筑不能采用严重不规则的设计方案给予了强制性的规定，为了能够解决这样问题，避免后期施工的设计阶段出现返工现象，要在设计之初就仔细研究好结构规则性的各方面约束，对于硬性规定不可越界进行施工。

结束语

高层建筑的结构设计是一项技术性很强的综合性工作，是整个建筑质量的最基础保证。尽管近几年来高层建筑得到了迅猛的发展，但单从设计质量方面来看，并不是很理想。在高层的结构设计中，工程师不能只重视结构计算的准确性，亦或是只重视结构方案的结构方案，应当做多方面的综合考量，选择最为经济适用的方案选择。面对以往高层建筑中出现过的问题加以重视，及时的做好应对措施，这样才能将高层建筑结构推向新的高度。

作者：严庆平单位：中国人民解放军后勤工程学院工程技术应用研究院设计院