試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題及對(duì)策

1、 試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題及對(duì)策 摘要：目前，我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展迅速，高層建筑的發(fā)展也有了進(jìn)步。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)以及城市的不斷擴(kuò)建，高層建筑越來越為人們所青睞。但是由于高層建筑自身存在的一些特殊性，導(dǎo)致高層建筑在施工和設(shè)計(jì)時(shí)具有相當(dāng)?shù)碾y度和挑戰(zhàn)性。為了進(jìn)一步優(yōu)化這些問題，尋求更加合理的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案，探討高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，并且根據(jù)相關(guān)的問題給出對(duì)策，為進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)建筑領(lǐng)域發(fā)展做出貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；存在的問題；對(duì)策引言高層建筑和設(shè)計(jì)質(zhì)量與人們生活的發(fā)展有關(guān)。只有全面提高建筑結(jié)構(gòu)水平，才能充分滿足人類對(duì)生活質(zhì)量的最高要求，才能保證住房建設(shè)的

2、質(zhì)量。房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以高層建筑設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，并應(yīng)進(jìn)行完整的科學(xué)結(jié)構(gòu)控制。以嶄新的理念為指導(dǎo)，做好建筑施工和結(jié)構(gòu)施工。高層建筑設(shè)計(jì)不僅應(yīng)具有功能要求，還應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)要求。建筑物的結(jié)構(gòu)必須滿足強(qiáng)度、剛度和耐用性的要求。有必要為建筑項(xiàng)目制定合理的計(jì)劃，從而使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及耐久性方面得到進(jìn)一步增強(qiáng)。在對(duì)房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)所遇到的問題要與實(shí)際相結(jié)合進(jìn)行分析，并且要對(duì)各種影響進(jìn)行綜合的考慮，保證建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)最終可以對(duì)使用要求予以滿足。1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則分析對(duì)于高層建筑而言，其是由多種構(gòu)造相互協(xié)同而組成，不同的構(gòu)造有著不同的作用效果，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要能夠遵循以下原則：第一，多道防線原則。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所關(guān)注的重點(diǎn)之一則是安全性，因此，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要能夠遵循多道防線的原則，即高層建筑因外部作用力而出現(xiàn)損傷，在建筑的某一構(gòu)件出現(xiàn)損毀或故障時(shí)，其它構(gòu)件仍然能夠發(fā)揮支撐作用，進(jìn)而有效緩解高層建筑損毀對(duì)內(nèi)部人員造成的傷害。第二，剛?cè)岵?jì)原則。在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剛性原則則要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要能夠確保整體建筑結(jié)構(gòu)的剛度，剛度越大，建筑的穩(wěn)定性則越強(qiáng)；柔性原則則要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足現(xiàn)代社會(huì)居民的審美需求。2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題2.1超高問題高層建筑，顧名思義就是樓層高度相對(duì)普通樓盤要高出很多，總體高度在24100m之間。高層建筑在功能和美觀上都更受人們的歡迎，但是在抵抗

4、自然災(zāi)害上，高層建筑的問超高題則被進(jìn)一步放大。在面對(duì)臺(tái)風(fēng)，火災(zāi)，地震等災(zāi)害的時(shí)候，高層建筑更容易發(fā)生坍塌問題，因此，安全問題是高層建筑最為人所關(guān)注的一點(diǎn)。在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮到建筑的美觀，實(shí)用性以外，考慮最多的還是建筑的安全問題。而由于高層建筑工程讓龐大建筑整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全問題即便在設(shè)計(jì)初期便開始考慮，到實(shí)際施工中，仍有很多的變數(shù)需要設(shè)計(jì)師和工程師去面對(duì)。并且很多高層建筑在開工之后會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)方的要求再進(jìn)行改動(dòng)，這是如果在對(duì)建筑進(jìn)行重新規(guī)劃的話，那么很容易遺漏某些安全領(lǐng)域的問題，從而造成安全隱患。2.2扭轉(zhuǎn)問題在建筑領(lǐng)域，扭轉(zhuǎn)問題是非常關(guān)鍵和核心的一個(gè)問題，在世界范圍內(nèi)都受

5、到了普遍的關(guān)注和研究。高層建筑對(duì)扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)直接關(guān)乎到高層建筑地理自然災(zāi)害的能力，尤其是在面對(duì)臺(tái)風(fēng)和地震時(shí)，建筑的扭轉(zhuǎn)問題直接關(guān)乎到建筑的安全性。建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí)，因?yàn)槟承┎豢煽沟囊蛩仉y免的會(huì)出現(xiàn)建筑的不平衡，不對(duì)稱。在低層建筑中，這種不平衡，不對(duì)稱可以被忽略不計(jì)，而在高層建筑中，這種不對(duì)稱、不平衡則可能會(huì)釀成災(zāi)難性的后果。高層建筑中樓體的平衡關(guān)系以及力學(xué)構(gòu)架是整個(gè)扭轉(zhuǎn)問題產(chǎn)生和解決的核心。隨著人們的物質(zhì)生活水平發(fā)展以及審美需求的提高，單一的完全對(duì)稱性建筑已經(jīng)不能夠再滿足人們對(duì)建筑的期盼，更加多元化的高層建筑受到人們的追捧，這為設(shè)計(jì)師的工作帶來了更大的挑戰(zhàn)性和難度。一方面設(shè)計(jì)師要保證樓盤設(shè)計(jì)

6、整體的安全性和抵抗自然災(zāi)害的能力，另一方面又要考慮到樓盤的藝術(shù)價(jià)值。3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施3.1設(shè)計(jì)方案制定問題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)是高層建筑后期建設(shè)施工的重要基礎(chǔ)，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)了問題，無法形成科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，則無法為后期的具體施工提供科學(xué)的指引。從當(dāng)前的情況來看，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)人員考慮不夠全面，導(dǎo)致所形成的設(shè)計(jì)方案存在不合理之處，而根據(jù)設(shè)計(jì)方案所完成的高層建筑耐久性較差，無法體現(xiàn)建筑功能。為此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)整個(gè)高層建筑項(xiàng)目進(jìn)行全面的評(píng)估，然后明確建筑結(jié)構(gòu)方面的實(shí)際要求，然后再著手進(jìn)行設(shè)計(jì)。所形成的初步方案，還應(yīng)該與參與建筑施工的人員進(jìn)行相互

7、討論，然后查找高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足，并及時(shí)改進(jìn)，為了確保設(shè)計(jì)方案的合理性，設(shè)計(jì)人員還可以請(qǐng)專門的設(shè)計(jì)公司對(duì)其方案進(jìn)行評(píng)估，并形成最終設(shè)計(jì)方案，這有這樣，才能夠確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性，并為后期的建筑施工建設(shè)提供科學(xué)的指引，以此確保高層建筑質(zhì)量。3.2綜合性能的滿足在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要能夠考慮到高層建筑的綜合性能，只有滿足建筑的綜合性能，所開展的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作才有意義。具體而言，綜合性能滿足視角下的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮到以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：第一，確保建筑結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)的合理性，這一方面考慮主要是針對(duì)高層建筑長(zhǎng)期使用中的變形問題，尤其是在地震、大風(fēng)等巨大外力作用

8、下的變形，確保延性設(shè)計(jì)的合理性，則能夠使高層建筑有效應(yīng)對(duì)巨大外力作用下說發(fā)生的變形問題。第二，確保高層建筑的水平荷載力。由于高層建筑的特殊性，其受到水平方向荷載力的影響較為明顯，如大風(fēng)，為此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作中必須確保高層建筑具有良好的水平荷載力。第三，確保高層建筑安全性，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要能夠堅(jiān)持以人為本的理念，比如，逃生通道的合理設(shè)計(jì)，確保建筑在出現(xiàn)火災(zāi)、地震等情況時(shí)，建筑內(nèi)人員能夠盡快逃離，將此類災(zāi)害的負(fù)面影響降到最低。3.3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須嚴(yán)謹(jǐn)房屋設(shè)計(jì)需要建筑設(shè)計(jì)師與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師密切配合，建筑設(shè)計(jì)是前提和基礎(chǔ)，要為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件，要充分重視建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程。建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)

9、設(shè)計(jì)就像一枚硬幣的正反面，相互依存、缺一不可。雙方必須密切合作、相互配合。高層建筑的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性涉及結(jié)構(gòu)的安全，所以房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師經(jīng)過受力分析、計(jì)算，得到相關(guān)內(nèi)力數(shù)據(jù)（軸力、剪力、彎矩）并據(jù)此進(jìn)行構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度計(jì)算，從而設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)施工圖。要高度重視結(jié)構(gòu)安全，尊重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，尊重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的專業(yè)建議和勞動(dòng)成果。而不是忽視結(jié)構(gòu)工程師，把結(jié)構(gòu)工程師的工作看成可有可無。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，確保精準(zhǔn)性，對(duì)每一個(gè)部位都要有科學(xué)地設(shè)計(jì)，對(duì)于重點(diǎn)部位，要強(qiáng)化設(shè)計(jì)管理。結(jié)語綜上所述，隨著人類社會(huì)與文明的不斷發(fā)展，建筑多樣化正成為當(dāng)前建筑發(fā)展的趨勢(shì)，尤其是高層建筑多樣化。人們更加傾向于把其作為城市的地標(biāo)建筑來對(duì)待，由此可見高層建筑在人們心中的重要地位。進(jìn)一步提出優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)策，有利于推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，為進(jìn)一步促進(jìn)高層建筑安全性能的提高奠定理論基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1胡潔.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題與解決措施探究j.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（33）：86-87.2孫慧芹.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題與解決對(duì)策研究j.建筑技術(shù)開發(fā)，2020，47