建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不規(guī)則性運用方法

1、    建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不規(guī)則性運用方法    劉桂芳摘要：現(xiàn)代建筑在體現(xiàn)其文化和藝術(shù)內(nèi)涵時突破了我國傳統(tǒng)建筑中在對稱性、規(guī)則性觀念的束縛，出現(xiàn)了很多姿態(tài)新穎的建筑形式，這既是對建筑設(shè)計理念的全新詮釋，也通過建筑讓人們感受到了時代的氣息。與此同時，這些不規(guī)則性的建筑在實際的建設(shè)施工中也存在很多的問題，比如建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力作用等因素都會制約原始設(shè)計構(gòu)想的實現(xiàn)，從而不僅會對建筑功能的正常發(fā)揮造成影響，甚至還會對人們的生命財產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的隱患因素。關(guān)鍵詞：建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;不規(guī)則性;運用方法隨著城市化進(jìn)程的逐步加快，城市中的高層建筑也是越來越多。其中，各種不規(guī)則

2、的結(jié)構(gòu)設(shè)計也變得越來越普遍。本文主要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中不規(guī)則問題展開討論，希望能夠為未來的建筑設(shè)計工作提供相關(guān)的理論支持。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不規(guī)則結(jié)構(gòu)問題包括結(jié)構(gòu)的合理剛度、建筑空間的有效利用等，同時還討論了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不規(guī)則問題的實際應(yīng)用情況。通過相關(guān)的分析可以發(fā)現(xiàn)，建筑設(shè)計中的不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)能夠有效的滿足建筑的抗震要求，在實際應(yīng)用中取得了比較好的效果。1 不規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀在現(xiàn)代化的城市生活中，建筑在保證其質(zhì)量安全以及基本功能的基礎(chǔ)上，還需要滿足人們越來越多元化的要求。我國傳統(tǒng)單一的建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)格已經(jīng)無法適應(yīng)時代發(fā)展對于建筑的實際需要。在這種背景下，我國的建筑設(shè)計人員對

3、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念和風(fēng)格進(jìn)行了創(chuàng)新，在設(shè)計方案中逐漸增加了多樣化的不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)形式，為我國的建筑行業(yè)增添了活力和時代氣息，推動了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。但是不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)也給建筑的設(shè)計和施工帶來了一定的困難。設(shè)計中必須解決其結(jié)構(gòu)的不規(guī)則所帶來的整體結(jié)構(gòu)的受力以及連接性等問題，因此設(shè)計人員需要從技術(shù)和成本控制方面進(jìn)行綜合性的考慮，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，使不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)得到合理的應(yīng)用。2 建筑結(jié)構(gòu)中的不規(guī)則類型分類2.1 對于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)類型的判斷首先，應(yīng)該對建筑結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的不規(guī)則形進(jìn)行判斷，對于此種類型建筑進(jìn)行判定的標(biāo)準(zhǔn)為樓層之間的側(cè)向剛度低于相鄰上一樓層側(cè)向剛度的70%，

4、如果該樓層的剛度值小于以上三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%也可以做出這種判定。同時，樓層個別區(qū)域水平收縮的長度應(yīng)該超過與之相鄰樓層的25%。其次，對于樓層之間承載力的突變標(biāo)準(zhǔn)為樓層之間的受剪力強度低于與緊鄰上一樓層剪力強度的80%。再次是對于建筑結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不連續(xù)的判定指標(biāo)為在豎直方向上抗側(cè)力構(gòu)件能否通過水平力的轉(zhuǎn)變而不斷向下部樓層傳遞。最后對于樓層之間質(zhì)量的突變標(biāo)準(zhǔn)為樓層質(zhì)量應(yīng)該超過相鄰下一層質(zhì)量的1.5倍。2.2 不規(guī)則的平面建筑結(jié)構(gòu)2.2.1當(dāng)樓層最大限度的彈性位移與相鄰樓層兩端的水平彈性位移相比大于其1.2倍時，或者其達(dá)到了層間的最大位移值的1.2倍時，可以判斷該扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)

5、屬于不規(guī)則的平面結(jié)構(gòu)。2.2.2當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)有一側(cè)凹進(jìn)，且其尺寸與投影大小相比超過了其30%時，可以判斷該凹凸結(jié)構(gòu)屬于不規(guī)則的平面結(jié)構(gòu)。2.2.3通過對平面剛度和樓板尺寸的突變程度的考察可以判斷其是否存在不連續(xù)的局部結(jié)構(gòu)。3 建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性設(shè)計的應(yīng)用探索3.1 保證建筑結(jié)構(gòu)偏心距合理在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，考慮到結(jié)構(gòu)相對偏心距與扭轉(zhuǎn)效應(yīng)在特定范圍內(nèi)是以線性函數(shù)的形式而存在的。因此為保證建筑主體結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)穩(wěn)定，就需要在合理的高度上控制結(jié)構(gòu)的相對偏心距，通過科學(xué)協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)空間與平面分布情況，來達(dá)到既定的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量控制效果。在建筑結(jié)構(gòu)偏心距設(shè)計中，首先要對建筑的各個結(jié)構(gòu)進(jìn)

6、行計算，獲得建筑結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)參數(shù);在確定相關(guān)參數(shù)之后，調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則平面布局，確保其具有準(zhǔn)確性。在不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)束之后，需要充分發(fā)揮技術(shù)人員的作用，通過綜合分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)數(shù)據(jù)，最終確定建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度情況。若發(fā)現(xiàn)上述措施的質(zhì)量控制效果不明顯，可以調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)哥哥階段的實際參數(shù)，使建筑結(jié)構(gòu)之間具有良好的偏心距，避免扭轉(zhuǎn)作用發(fā)生。3.2 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中合理設(shè)置防震縫由于建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性特點，使得建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計和施工時的實際作用效果不僅會受到建設(shè)在功能要求方面的影響，也會受到其內(nèi)部構(gòu)造的限制，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件難以形成整體作用效果，影響了建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，因此

7、還需要設(shè)置防震縫來增強建筑的抗震性能。在設(shè)計防震縫時，設(shè)計的重點是使防震縫兩側(cè)不規(guī)則的構(gòu)件實現(xiàn)連接的穩(wěn)定性。由于建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則，兩側(cè)的的構(gòu)件在地震反應(yīng)中存在較大的差異，因此如果兩個相鄰構(gòu)件具有較大的基礎(chǔ)沉降時，應(yīng)將抗震性較弱的構(gòu)件作為防震縫設(shè)計中的重點關(guān)注對象，可以在設(shè)計中增設(shè)沉降縫，以提高其抗震性能。同時，通過設(shè)置防震縫還可以對建筑的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，使其形成多個區(qū)域，從而分散建筑結(jié)構(gòu)的受力，使建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力得到有效的增強。另外，在設(shè)置防震縫時不僅要考慮施工區(qū)域的地震等級數(shù)據(jù)，還要充分結(jié)合建筑的實際建設(shè)情況，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的作用效果來設(shè)計防震縫。3.3 合理調(diào)整抗扭與抗側(cè)剛度

8、建筑中的不規(guī)則結(jié)構(gòu)在設(shè)計時，需要密切關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)主體扭轉(zhuǎn)和自震周期間的關(guān)系，由于二者呈現(xiàn)線性關(guān)系，因此合理調(diào)整建筑的自震周期，可以降低建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)作用力。而建筑結(jié)構(gòu)自震周期的有效控制可以借助在建筑結(jié)構(gòu)邊緣位置增設(shè)梁柱來實現(xiàn)。建筑抗扭性能的實現(xiàn)，一則可以借助墻體厚度和長度值的合理調(diào)整來實現(xiàn)，特別是墻體距離建筑結(jié)構(gòu)的剛度中心較遠(yuǎn)的時候，更需要對墻體的厚度和長度進(jìn)行有效調(diào)整;二則可以通過有效調(diào)整結(jié)構(gòu)邊緣連梁的剛度值來進(jìn)行提升。4結(jié)語不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代城市建筑中越來越普遍，不規(guī)則結(jié)構(gòu)對于建筑工程質(zhì)量建設(shè)也具有越來越重要的地位。然而不規(guī)則結(jié)構(gòu)中各個構(gòu)件受力不一致，使得設(shè)計和施工的難度都較大。因此在建筑中應(yīng)用不規(guī)則結(jié)構(gòu)時，需要不斷優(yōu)化偏心距、防震縫，做好抗扭和側(cè)向剛度的設(shè)計工作，全面提升建筑不規(guī)則結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，確保不規(guī)則結(jié)構(gòu)各項功能的有效實現(xiàn)，更好的滿足人們的多元化需求，推動建筑行業(yè)更好的向前發(fā)展