试论高层建筑结构设计中的不规则性研究

关于不规则性在高层建筑结构设计中的运用研究

四日四四
建筑结构
关于不规则性在高层建筑结构设计中的运用研究
中联西北工程设计研究院７１００８２
摘要：如今具有设计感，标新立异的建筑越来越多，不规则性的结构设计在高层建筑中广泛使用，本文就不规则结构设计在高层建筑中的运用进行分析。关键词：高层建筑；不规则性结构建筑行业随着科学技术的发展也在不断进步，人们对建筑设计有了更高的追求，不满足于传统单一建筑方法，建筑设计师根据灵感创新，设计出独具
经研究发现，不规则性的建筑结构在发生地震灾害时，建筑物受到的破房屋。防震缝是为了在发生地震时减轻相邻房屋的结构发生碰撞而设的间隙。防震缝的设置有利于减少房屋扭转，改善结构抗震性能。在实际中按标准规定的防震缝宽度，仍可能在强烈地震中发生碰撞摩擦，防震缝宽度过大
难。在使用不规则结构设计时应注意建筑物整体结构的安全性，要注重不规动下保持在弹性状态。
抗扭刚度是结构材料受到外力作用时抵抗变形，其刚度南对其产生的外力来衡量的，各项结构刚度取决于是否处在一个弹性的状态下，与其外力、边界条件、形状有关。要对结构刚度认真仔细的分析，确定结构的应力和变形，对容易变形的结构进行调整，对建筑结构刚度进行加强，以防止在剧烈震动

高层建筑结构设计不规则性的研究与应用

位的楼板不足以视为刚性楼板，只能作为弹性板计算时，则
仍处于凸凹不规则，不能因设置拉梁而作为楼板开洞处理。对于不落地构件通过次梁转换的问题，应慎重对待。少
建筑结构的平面不规则性大致可以分为－－；ｆ＠：一是平面形状不规则，也称为凹凸不规则；二是楼板局部不连续，连接较弱；三是抗侧力体系布置引起的扭转不规则。国内外的
的不确定性和地震效应计算的不完整性，对结构的不规则性给出判别的准则。在这三种不规则性中，平面形状不规则和
楼板局部不连续的判别比较直观。而扭转不规则，是结构平
防烈度不同，上述不规则建筑方案的界限相同，但设计要求
有所不同。烈度越高，不仅仅是需要采取的措施增加，体现
高层建筑结构不规则牲的研
■ 周瑞钦
结构不规则性的判断，在设计中是一个非常重要的设计
环节。不规则性的判断结果，能直接影响到结构的建模、结
构布置、薄弱楼层的判断、位移比的控制以及施工图设计，
从而影响到整个的结构布置是否合理、安全、经济等。本文
变形形态而变化的扭转效应。例如，结构某一角柱进入弹塑
入破坏状态，造成局部倒塌继而可能引起整体结构倒塌，这样的破坏机制难以实现整体结构的延性，对结构抗震十分不利。因此，控制扭转位移比值是需要我们高度重视的工作之

高层建筑结构设计中平面不规则问题及抗震措施分析

（３）抗剪承载力值和层问刚度的比值。伴随楼层增加，本建筑物的侧向高度呈均匀状态的减小。不同工况条件下，规范的具体要求都能够得到满足：刚度最小的为首层刚度，和上一层相比，首层的刚度仅仅是其上一层的７９％，和上面三层对应的平均刚度相比，首层的高度是平均水平的８４％；在抗剪承载力方面，首层也是最小的，是其上一层剪承载力的９５％，符合规范对应的具体要求。（４１反应谱法其余主要计算结果。计算时所选振型数满足规范要求，剪重比均大于１．６％，可不另作楼层地震剪力调整。刚重比大于ｌ＿４，可通过整体稳定验算，且由于该值大于２．７，可不考虑重力二阶效应。框架所承担的最大倾覆弯矩比例小于５０％，底层框架承担的倾覆弯矩为４５．６％，说明本工程结构布置的剪力墙数量较为合理，两程序在底部剪力及底部倾覆弯矩较接近，说明其计算结果可互相印证。（５）弹性时程分析。计算时选取了１条程序所提供的二类场地人工波数据以及２组天然波数据，经比对该３组波的计算结果，均符合《高规》３．３．５条要求。（６）验算Ｐｕｓｈｏｖｅｒ，中震和大震条件下的不屈服陛能。计算的过程中，大震推覆验算是依据ｘ、Ｙ向展开的。结果告诉我们：推覆性能点在所有方向上对应的层问最大位移角应该要比限值小，这样结构体系能够在大震的情况下，具有抗震的功效。ａｘ向推覆的时候，首先在１１步５层的连梁作出出铰，接下来是１２步首层框架梁端，结构性能点在４２步的时候就达到了，６Ｏ步首层柱端的时候仍需出铰：

谈平面不规则高层建筑结构设计

谈平面不规则高层建筑结构设计提纲：1. 平面不规则高层建筑结构设计的特点和优劣2. 平面不规则高层建筑结构设计中的挑战和解决方案3. 案例分析：平面不规则高层建筑结构设计的成功案例4. 平面不规则高层建筑结构设计中的技术革新和发展趋势5. 建筑专家在平面不规则高层建筑结构设计中的角色和责任一、平面不规则高层建筑结构设计的特点和优劣平面不规则高层建筑结构设计的特点是指其躯体平面处于不规则形状，因此其结构设计多具有复杂性、独特性、适应性等特点。

这一设计方式通常会产生很多截面不同的构件，同时在楼层的高差和局部结构的特殊需求方面，更具挑战性，因而需要某些特殊技术来解决或优化。

在平面不规则高层建筑结构设计中，采用已有技术和材料以完成复杂结构是其优劣势之一。

在某些情况下，平面不规则的建筑更有可能拥有更好的视觉效果与更高的价值。

然而，良好的视觉效果和更高的价值对于周围的环境和社会价值并不总是一致的，同时当建筑的性能成为最终结果的决定因素时，实现功能性强大的平面不规则高层建筑是有挑战性的。

二、平面不规则高层建筑结构设计中的挑战和解决方案平面不规则高层建筑结构设计面临的主要挑战来自于几个方面：首先，这些建筑中使用的构建材料和技术还处于发展阶段，这会使设计师需要思考如何在保证建筑结构刚性的同时减轻建筑负荷和提高建筑耐用性。

其次，平面不规则高层建筑结构通常存在多层结构的问题，在这种情况下，需要设计更为复杂的结构系统，以使结构在各个方向和层间均保持平衡，从而满足建筑高度和形态上的要求。

三、案例分析：平面不规则高层建筑结构设计的成功案例1. 中国塔中国塔位于中国澳门，由金蝶集团楼盘开发，其中一代表了现代建筑技术和极具视觉效果的设计。

这座塔楼平面不规则，拥有七个角，折叠的外墙设计对建筑结构提出了巨大的挑战。

为了解决这个问题，设计师采用了高强度钢材，以确保建筑的刚性，同时将塔楼与外部性能进行了协调，实现了平衡和稳定性。

这种结构设计提供了在紧凑空间内最大化底层商务区域的足够空间的可能性。

高层结构楼板不连续不规则项判别探讨——以某大型商业综合体为例

构件分布情况的特殊性，上述判别条件并不能全方位、无偏差地描述出建筑结构在地震中实际的平面刚度急剧变化程度。

在实际工程实践中，楼板不连续的判断常有很大的分歧，面对同一个项目，不同的结构工程师往往也会有不同的判断结果。

因此，判别标准有必要进一步明确及完善。

文章以福建泉州地区某大型高层商业综合体项目为研究对象，运用相关结构软件比较分析项目中楼板不连续对整体结构的周期、整体侧向位移，以及结构应力的影响，结合相关文献研究成果及个人设计经验体会，提出了楼板不连续不规则项判别的方法建议，为类似项目结构设计更加经济合理提供应用参考。

2项目概况泉州某项目S3#楼位于福建省泉州南安市美林街道洋美村，项目定性为大型商业办公综合楼（见图1），地下3层，地上17层，其中地下1层至地上8层为大商业，地上9~17层为办公楼，房屋高度为87.3 m，建筑面积约为92 346.58 m 2，采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。

项目结构设计使用年限50年，所在地区的抗震设防烈度为7度（0.10 g ），设计地震分组第三组，建筑场地类别为Ⅱ类，特征周期为0.45 s。

地上8层及以下商业建筑抗震设防类别为重点设防类，结构安全等级为一级；地上9层及以上办公建筑抗震设防类别为标准设防类，结构安全等级为二级。

项目整体计算模型如图2所示，因建筑功能要求，项目地上2～5层商业中庭区域多处设置较大的结构洞口，典型楼层结构开洞位置如图3、图4所示，剪力墙布置较为分散均匀。

根据住房城乡建设部2015年颁布的《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质〔2015〕67号） [2]，本工程的不规则情况判断如表1所示，开洞导致第3及第5层Y 向有效楼板宽度比超限。

因此，楼板不连续不规则项判别为本工程结构设计的技术难点之一。

摘要楼板不连续不规则项判别条件常存在争议。

文章通过具体案例，验证高层结构仅有少量楼层楼板开洞对结构体系影响不大。

结合相关文献研究成果，提出开洞范围薄弱部位楼板应力分析结合开洞侧楼板长宽比数值判断楼板不规则项的思路。

高层建筑结构中平面布置不规则问题的探讨

高层建筑结构中平面布置不规则问题的探讨说到高层建筑，大家脑袋里第一时间想起的是什么？大多是那些摩天大楼，挺拔入云，像一根根笔直的钢筋笔，写下了现代都市的天际线。

看着这些高楼大厦，咱们的眼光不免停留在那钢铁水泥打造的表面，琢磨着这些建筑的结构到底是怎么支撑住的。

尤其是有些楼盘，形状一看就不规则，像个大写的“L”字、像个弯弯曲曲的蛇，怎么看都不像是“标准”建筑。

别急，今天咱就聊聊这些平面不规则的高楼建筑结构，分析下它们为什么能够屹立不倒，又是怎样解决这些“不按常理出牌”的问题的。

说实话，不规则的平面布置，这可是高层建筑设计中的一大挑战。

咱们从“规则”说起。

大多数传统建筑都是方方正正的形状，大家可能会想，“那不是挺好的吗？简单直接，谁看了不懂”。

可是，城市的发展，尤其是人口激增，空间变得越来越有限了。

土地稀缺，建筑师们也得脑袋开花，得想办法在有限的空间内尽量实现最大化的利用，既要容纳更多的人，又要不失美观。

可一旦建筑物的形状开始变得不规则，问题就来了，支撑力、结构安全这些都得重新考虑。

比如说，有些建筑的外形就像个“Z”字形，或者一边宽，一边窄。

咱们就举个例子，一座高楼的底层是宽敞的商业空间，上面逐渐收缩，像一个逐步收紧的沙漏。

看上去好像挺时尚，挺前卫，但一旦建筑物的外形不规则，重心就不再集中，这就意味着，承重结构要重新调整，以保证楼体的稳定性。

否则，一旦风大，楼就可能被吹得“东倒西歪”，那可就不妙了。

楼体的各个部分需要承受的力量都不一样，尤其是高楼大厦，风压、地震这些自然力的影响都会不同。

建筑物上层的“高个子”部分，可能受到的风压比底部大得多，尤其在高空的时候，风力的影响更为显著。

这就要求设计师必须根据不同楼层的具体情况，做出相应的结构调整。

为了避免楼体不规则形状带来的问题，设计师们往往会在建筑内部设置一系列支撑体系，就像给不规则的楼形加上“筋骨”，让它在风雨面前也能稳稳当当。

不过话说回来，解决这些问题并不是一蹴而就的，得靠一些巧妙的设计。

基于高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与处理

基于高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与处理摘要：现阶段，我国的高层或超高层建筑不断兴起，在针对高层建筑进行结构设计的过程中，要充分把握平面不规则等相关问题，对于问题的根源进行全面深入的探究，然后提出和落实更科学可行的处理方案，以此确保该类问题得到更有效的解决，为整体工程结构设计水平的提升提供必要的支持。

基于此，下文重点分析高层建筑结构设计过程中平面不规则的相关问题以及处理措施等内容。

关键词：高层建筑；结构设计；平面不规则问题；处理措施引言从实践情况可以看出，在针对高层建筑进行结构设计的过程中，往往有很多不规则的设计内容，在平面不规则设计方面，往往存在一定的问题，例如，在水平方向上因为不规则结构可能出现一定程度的偏心测力，这对于结构的抗侧力会造成十分严重的影响。

在这样的情况下，就需要高度重视相关问题，然后切实提出和落实切实可行的处理措施，以此确保高层建筑结构更加安全稳定，有更加良好的施工效能。

1.基于高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析通常我们所称之为的高层建筑主要指的是10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。

在针对高层建筑结构进行设计的过程中，针对有些建筑来说，不可避免地会涉及一定程度的不规则的情况。

针对此类情况而言，需要着重做好不规则设计工作，例如，结构平面布置不规则、结构竖向布置不规则设计等相关内容，针对平面不规则设计而言，在具体的设计过程中，可能存在一定的问题或者不足，在平面不规则结构方面有比较典型的体现方式，首先是扭转不规则高层建筑结构，其中包括扭转位移比大于1.2的结构及任一层的偏心率大于15%或相邻层质心水平距离大于相邻层中该方向较大边长的15%。

其中扭转位移比大于1.2，主要指的是在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层两端抗侧力构件弹性水平位移或层间位移的最大值大于该楼层平均值的1.2倍。

其次，是建筑结构平面轮廓不规则高层建筑结构，通常情况下这类建筑的不规则设计主要指的是平面的长度和窄度都超过既定的标准，由此导致整个平面结构凹陷进去，而凸出来的部分通常情况下又太细，在这样的情况下就会导致楼板局部的连接不够持续稳定，没有连续性或者凹凸情况并没有呈现出均匀规律的状态，不够规则，进而导致楼板局部缺乏应有的连续性，对于工程的质量也会造成一定程度的影响。

浅析高层建筑结构设计不规则性

１高层建筑不规则性的概念
自２０１２年起，我国规定高度大于２７ｍ的住宅建筑和其他建
绍：
（１）高层建筑物中侧向刚度结构不规则：判断的依据是本楼
筑高度大于２４ｍ的非单层建筑为高层建筑。对称规则的高层建层中侧向刚度取值是否小于该楼层相邻上层侧向刚度平均值的０％，或者小于本楼层上面相邻的三个楼层该值平均值的８０％，筑与不规则性的高层建筑的形象和全方位造型是完全不同的。７受环境、条件、设计等条件的影响，建筑体不可能绝对的规则和除去顶层不包括在内，楼层局部收进的水平方向数值不小于与５％。对称的现象时有发生。建筑物的不规则性一般表现在：平面设计本层相邻下一层的２
介绍了高层建筑中不规则建筑的发展现状，分析了高层建筑中不规则性结构的类型，并详细阐述了建筑设计中不规则结
构建筑应采取的措施。关键词：高层建筑；不规则性；偏心距；抗扭刚度比科学技术的发展，促进了人们物质和精神生活水平的不断提结构类型和平面不规则结构类型。其中，竖直方向不规则结构类
一
侧（如客厅、储物室的降板）尺寸大于该楼板投影方向上面总
（７）高层建筑物楼板局部产生不连续：判断的依据是本层楼

高层建筑不规则结构设计

高层建筑不规则结构设计导言在高层建筑工程设计中，结构布置不规则的情况不断增多，中央电视台、深圳发展中心、上海希尔顿饭店等高层建筑均属于其中典型，而为了保证这类高层建筑能够兼具视觉效果与较高的安全性及稳定性，不规则结构设计必须得到重点关注，本文研究具备的较高现实意义可见一斑。

高层建筑不规则结构设计类型划分结合国内外开展相关理论研究和实践探索，本文将高层建筑不规则结构设计类型归纳为平面不规则结构、竖向不规则结构以及其他不规则结构三大类。

1.平面不规则结构平面不规则结构可进一步细分为凹凸不规则、扭转不规则、楼板不连续，具体特征如下：（1）凹凸不规则。

凹凸不规则结构主要特征包括凸出过细、凹进过多、平面狭长。

凸出过细指的是一般情况下凸出部分长宽比在2.0以上，抗震设防烈度在Ⅷ度以上时该比值则在1.5以上；凹进过多指的是平面凹进一侧尺寸大于30%的相应投影方向总尺寸；平面狭长指的是平面长宽比在6.0以上，抗震设防烈度为Ⅷ度时该比值则在5.0以上。

（2）扭转不规则。

对于位移比大于1.2的高层建筑，可认为其存在平面扭转不规则。

（3）楼板不规则。

存在平面楼板不规则的高层建筑一般具备四方面特征，即楼层错层较大（如较大错层面积大于该层总面积的30%时）、采用细腰形平面、开洞面积在该层楼面面积的30%以上，以及有效楼板宽度在开洞凹入后不超过该层楼板典型宽度50%。

2.竖向不规则结构竖向不规则结构可细分为侧向刚度不规则、楼层承载力突变、竖向抗侧力构件不连续，具体特征如下：（1）侧向刚度不规则。

多种情况均可能导致高层建筑产生竖向不规则结构，如为了形成空旷房间，在结构顶部取消部分墙、柱；结构上部楼层，且上部楼层水平尺寸的90%大于下部楼层；当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度1与房屋高度之比大于0.2时，上部楼层收进后的水平尺寸不宜小于下部楼层水平尺寸的75％；楼层侧向刚度小于其上相邻三层平均值的80%，或小于相邻上部楼层70%。

浅述高层建筑不规则结构设计采取的对策

浅述高层建筑不规则结构设计采取的对策随着科学技术的不断发展和人们生活水平的日益提高，人们对物质外观、精神文化的需求也在不断加强，在审美观的全面提升下，当代高层建筑物的结构设计也从以前的规则性、对称性逐步转向不规则性、不对称性。

在高层建筑结构设计中，不规则性可能会影响高层建筑的结构布局、位移比的控制、架空楼层或薄弱楼层设计、施工图的设计等，因此需从经济性、安全性、合理性的角度出发准确判断并分析高层建筑结构设计的不规则性功能和位置，以最大程度的增加建筑物的各种结构性能。

1、我国高层建筑不规则结构的现状经济全球化与科学技术高新化进程在不断加深，我国各行各业也在不断进步与发展，近些年来，我国房地产业、建筑业的发展势头较为迅猛，许多大中小城市都在不断的扩建和改造，而建筑设计者也为了顺应时代的召唤和城市建设的多元化发展，他们渐渐改变了建筑物务必规则与对称的传统观念，更多的尝试去设计一些不规则、不对称的多样化、标新立异结构的建筑物。

现代人们的观念也在逐渐的改变，各大城市中已经出现了很多不规则的复杂结构建筑物，这是我国乃至全球范围内建筑行业今后的发展方向。

另一方面，尽管不规则和不对称结构的建筑物使城市更加美丽和繁华，但其设计和建造无不考验着设计人员和建筑施工人员，这也对他们提出了更高更严的要求。

2、高层建筑不规则结构的分类高层建筑不规则结构主要可以分为两大类：其一是竖直方向建筑物的不规则的结构类型，比如竖向抗侧力部分构件的不连续、侧向刚度结构不规则、楼层架空层使其质量与承载力均发生突变等等；其二是平面方向不规则的结构类型，比如楼板局部由于反梁结构突起出现的不连续、厨房及卫生间降板使楼板凹凸不规则、扭轉导致的不规则等等。

2.1 竖直方向建筑物的不规则2.1.1 竖向抗侧力部分构件的不连续高层建筑物中竖向抗侧力部分构件不连续的判断标准即在竖直方向上的部分抗侧力构件自身的内力借助水平转换构件使之向下传递。

2.1.2侧向刚度结构不规则高层建筑物中侧向刚度结构不规则的判断依据是本楼层中侧向刚度取值是否小于本楼层上面一层该值的百分之七十，或者小于本楼层上面相邻的三个楼层该值平均值的百分之八十，那么除去顶层不计算，则楼层局部收进的水平方向数值不小于与本层相邻下一层的百分之二十五。

基于高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与处理

盖键：计
，
规，扭＃坏
值的８％，结构磺部取消部分墙、柱成０ ② 空旷房间，５）竖向尺寸突变，①高层结构上部楼层啦进部位到室外地面高度大于房屋高度的２％，上部楼层收进的水平尺寸大干相邻下ｏ层的２％．高层结构上部楼层外挑，下部ｓ ② 楼层的水平尺寸小于上部尺寸的９％，且水０平外挑尺寸大于４ｍ，６竖向抗侧力构件连续．竖向抗侧力）构件（柱、抗震墙、抗艘支撑）的内力由水平转换构件（、架等）向Ｔ传递，粱桁７）楼层承载力突变．级高层建筑的层Ａ间受剪承载力比于０８Ｂ小，级高层小于０５．７８结构的月期比过太，Ａ级高层建筑不）应大于Ｏ９Ｂ级高层建筑和复杂高层建筑不，
的重要课题
进．同时层高相差较大初步计算结果表明。
结构在地震及风荷载作用Ｔ的位移角能满足规范要求，月期比为０３＜０．８虽亦能满足规９范要求．但第二月期的扭转因子日经相当大．这到０４证明该结构的抗扭刚度明显不足．．３同时该结构在考虑偶然偏心的情况下的扭转位移比ｘ向及Ｙ向均超过１ ∞ 个达到１，劬该结构扭转效应较严重属于扭转不规则，裙房日层为薄弱层，层刚度小于上三层平均刚度的８％首层为软弱层，剪承载力不足上层０抗的８％，该结构不规则处达到５０项，属于严重不则结构，规该楼上下各层功能太多，地下室
韩辉ＨｎＨａＵ０
摘
要
女详
７ ห้องสมุดไป่ตู้

不规则高层建筑结构设计中应采取的措施研究

ｌ２层平面图
３－８层平面图
图１质量不规则类型图
设置连接梁或连接板，连接梁宜宽扁放置并增多配筋，连接梁和连接板最好每层设置。抗震设计时，当建筑平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。这一点在结构的方案设计时有非常重要的指导意义。抗震缝两侧结构体系不同时，抗震缝宽度按不利的体系考虑，并按较低一侧的高度计算确定缝宽。抗震缝应沿房屋全高设置，基础及地下室可不设置抗震缝，但抗震缝处应加强构造和连接，当相邻结构的基础存在较大沉降时，宜加大抗震缝的宽度。８、９度框架房屋抗震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时，可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于抗震缝的抗震墙，每一侧抗震墙的数量不应少于两道，宜分别对称布置，墙肢的长度可不大干一个柱距框架和抗震墙的内力应按考虑和不考虑抗震墙两种情况分别进行分析，并按不利情况取值。抗震墙在抗震墙一端的边柱箍筋应沿房屋全高加密。历次震害表明；构刚度沿竖向突变、外结形外挑内收等，都会产生变形在某些楼层的过分集中，出现严重震害甚至倒塌。所以设计中应力要求自下而上刚度逐渐、均匀减少、提型均匀不突变。１９年日本阪神地震中，大９５阪和神户市不少建筑物产生中部楼层严重破坏的现象，其中一个原因就是结构刚度在中部楼层产生突变。有些是柱截面尺寸和混凝土强度在中部楼层突然减小，有些是由于使用要求而剪力墙在中部突然取消，这些都引发楼层刚度的突变而产生严重震害。由此町见，结构的不规则拥有非常广泛的内容，象斜向抗侧力结构不对称结构等均属于不规则结构。而《建筑抗震设计规范》中所规定的只是主要的几种类型。这里需特别指出的是质量不规则类型，如图ｌ。该工程从结构平面的形式来看，属于对称、规则的结构，但其第二层的有效质量为８７．ｔ７８９，第三层的有效质量为ｌ０．ｔ４８５，二者之比为６．３２，远远大干１０５％，因此该结构应属于竖向不规则。关于质量不规则的类型在《建筑抗震设计规范》的条文说明中也有相关的阐述，希望能够引起广大设计人员的注意。另外还需要指出，《筑抗震设计规建范》第３４２条及第３４３的条文说明中规．．．．定，对于结构扭转不规则按刚性楼盖计算最大层间位移与其平均值的比，这与美国的ＵＢｃ和Ｉｃ规范规定的相同。当结构平面形Ｂ式不满足刚性楼板假定，需要定义弹性楼板假定时，位移Ｉ￣何计算规范没有说明。笔：ｕｇ者认为，《建筑抗震设计规范》提出对位移

高层建筑结构设计不规则性研究与应用

高层建筑结构设计不规则性的研究与应用摘要：在建筑设计工作中，不规则的建筑结构给其带来很大的难题。

笔者在文中简述了建筑行业中不规则建筑现状，并对不规则建筑的结构类型进行分析，并基于高层建筑结构不规则性，提出了相应的设计策略。

关键词：不规则性；高层建筑；抗扭刚度比；偏心距中图分类号：tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：在工程设计过程中，由于各种因素的影响造成建筑物无法确保绝对的对称或规则性。

一般来说，不规则建筑物表现大多为不连续的局部楼板、不规则的平面凹凸、建筑物沿竖向刚度上缺乏连续性以及不规则等。

在工程实践中必须从建筑物结构整体着眼，精确判定其不规则区域，从而确保建筑结构在建模环节不受影响，使其一系列布置措施与方案得以确定，并能够将建筑物自身结构的薄弱环节探查明确，使建筑结构整体更趋于合理化，同时还可使建筑物经济性以及安全性能得到不同程度的提升。

不规则的建筑结构会在产生水平方向导致建筑物产生偏心测力，继而导致一定程度的扭转变形，结构抗侧力由此被削弱，同时还可能大幅增加工程造价。

因而针对具有不规则性的建筑物，工程设计人员应采取各种措施对其结构形式加以改善，使其更趋向于规则、对称，从而使建筑物结构性能得到相应的提升。

一、不规则建筑在国内的发展现状随着经济的快速发展，科技水平不断提升，国内建筑行业也取得了丰硕的建设成果。

随着城市化进程的不断加快，城市建设过程中对高层建筑的外在形态以及美观性涌现了各种各样的需求，建筑设计师为满足这样的需求，对传统的建筑物设计理念不再遵循，跳出规则性以及对称性的约束，开始更多地尝试更新、更吸引人观感的高层建筑，此类建筑大多新颖别致、标新立异、独树一帜，其中大多都属于不规则、非对称式的高层建筑物。

随着人们生活方式与生活理念的巨大转变，不规则且复杂的体型结构开始越来越多地出现在各大城市中，这是一种发展方向，预示着国内高层建筑今后的发展趋势。

然而，此类不规则、不对称性高层建筑是城市中一道道引人注目的标志物和美丽风景，但其设计工以及实际建造却远比传统规则性建筑物更为复杂，为设计工作和施工建设带来重重困难。

高层住宅建筑常见结构不规则类型及分析

高层住宅建筑常见结构不规则类型及分析建筑结构的规则性判别工作，是抗震设计文件审查工作中较重要的一个环节。

文章通过对高层住宅结构设计进行分析，整理出常见的结构不规则类型，总结出避免不规则设计和减少不规则设计程度的技术措施和要点，对今后高层住宅类项目的技术审查进行指导，进一步加快审查速度，提高审批效率，推进了行政审批标准化的管理工作。

标签：结构规则性判别；抗震设计文件审查；高层住宅1 研究背景及意义近年来，为发展经济，进一步推进建设项目特别是重大工程建设项目的建设工作，本市各级政府及部门相继出台优化前期审批手续的实施细则，要求加快工程建设项目前期审批工作，提高审批效能，减少审批时限，这就要求我们将行政审批标准化的管理工作进一步推进。

工作中发现，建设单位为了降低建设成本、避免设计出现抗震超限高层建筑，对提交的设计资料进行反复的修改和补充，这是影响抗震设计文件审查时间的主要因素之一。

出现这种现象的主要原因是对相关文件分析得不到位和对规范相关条文理解得不透彻。

现对闵行区近年来建设项目进行研究，就高层住宅类项目的结构规则性判别形成研究课题。

通过对已完成抗震设计文件审查的项目进行分析，整理出高层住宅建筑常见的结构不规则类型，总结出避免不规则设计的技术措施和要点，将这些技术措施和要点具体化，避免不规则设计或减少建筑结构不规则设计程度。

2 高层住宅类建筑不规则结构的常见类型根据近年来闵行区抗震设计文件审查情况，高层住宅建筑（房屋高度不超过规定）常见的结构不规则类型及所占比例情况如图1所示。

由图可见，最常见的类型为扭转不规则和平面凹凸不规则，下面就以工程实例来分类阐述。

2.1 平面凹凸不规则工程实例A、B。

工程实例A：图2为一栋14层住宅楼的标准层结构平面图，如图所示，凹进一侧尺寸为4100mm（从抗侧力构件截面中心算起），相应总尺寸为10300mm，凹进一侧尺寸大于相应总尺寸的30%，为相应总尺寸的40%。

工程实例B：图3为一栋11层住宅楼的标准层结构平面图，如图所示，凹进一侧尺寸为5600mm（从抗侧力构件截面中心算起），相应总尺寸为11300mm，凹进一侧尺寸大于相应总尺寸的30%，为相应总尺寸的49.6%。

高层建筑结构设计不规则性的研究

高层建筑结构设计不规则性的研究摘要：随着高层建筑的增多，结构抗震分析和设计已越来越重要。

本文笔者以我国《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等为基础，对不规则的高层建筑的概念、定义进行阐述，在不规则高层建筑设计中，应如何运用规范措施，此文可供参考。

关键词：高层建筑；结构设计；不规则；规范措施；中图分类号：tu97文献标识码：a文章编号：1、不规则结构建筑设计的要求体型复杂、平直面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析，确定是否设置防震缝，并分别符合下列要求：1.1当不设置防震缝时，应采用符合实际的计算模型，分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位，采取相应的加强措施。

1.2当在适当部位设置防震缝时，宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。

防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应的情况，留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开。

1.3当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。

1.4对建筑结构的扭转效应需从以下两个方面加以限制：1.4.1限制建筑结构平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。

1.4.2限制建筑结构的扭转刚度不能太弱。

关键是限制扭转为主的第一自振周期tc与平动为主的第一自振周期t1之比。

当两者接近时。

由于振动耦连的影响，结构的扭转效应明显增大。

2、不规则建筑的设计问题国内、国外历次大地震震害表明，平面不规则、质量与刚度偏心和抗扭转刚度太弱的建筑结构，在地震中受到严重的破坏。

国内一些振动台模型试验结果表明，扭转效应会导致建筑结构的严重破坏。

2.1建筑体型设计问题建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。

震害表明，许多平面形状复杂，如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。

在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。

高层建筑结构设计不规则性的研究与应用

２高层建筑的定义
因为，建筑体结构的扭转效应往往与２４ｍ高的其他民用建筑为高层建筑。各国规定不一，且多无绝对、尽量减少结构体的偏心距，其相对偏心距在某种程度上具定线性关系．调整建筑结构抗侧刚严格的标准。高层建筑能够是土地利用达到最大集约化，使掌管因为，建筑结构的扭转效应与结构周期比的平社会个功能的部门联系更加的精密，效率更加的高效。高层建筑度和抗扭刚度比，一般在做剪力墙施工的时候，尤的数量往往是一个城市文明发达程度的标志。上面已经说道某方的关系基本上是线性的关系，其是距离刚心最远处的剪力墙。些情况和条件下往往不允许使建筑更加的规则，不规则高层建
筑结构设计往往有以下几种情况：（１）平面不规则的高层建筑，比如扭转不规则，凹凸不规则，楼板局部不连续等等情况。
㈨ｒ
１
卜－
高层建筑结构平面形状宜简单、规则、对称，刚度和承载力分布均匀，不宜采用严重不规则的平面形状。建筑结构的平面应简
的工程师对建筑设计方面的要求，本文将阐述高层建筑的意义，结构设计特点，与以往建筑的区别，设计时候要注意的问题，以及设计运用，采取什么措施应对，具有一定的示范意义。
关键词：高层建筑；结构设计；不规则；研究；应用中图分类号：ＴＵ３１８文献标识码：Ｂ文章编号：１６７３ — ００３８（２０１３）３０ — ００２３ — ０２

高层建筑不规则结构设计研究

高层建筑不规则结构设计研究发表时间：2020-12-02T14:01:19.517Z 来源：《建筑实践》2020年21期作者：郑进[导读] 随着时代的不断进步，城市中的建筑物持续上升郑进四川省建筑设计研究院有限公司，四川成都 610000摘要：随着时代的不断进步，城市中的建筑物持续上升，并且取得了显著的发展，不同城市的特色都不同，建筑设计逐渐应运而生。

城市的快速发展给建筑带来了许多新的要求，尤其是在高层建筑中，不规则设计已在业界得到了广泛的应用，也得到了人们的注意。

不规则设计打破了传统的建筑设计，主要在风格和特征方面，提升了审美的范围，重点突出个人化和独特化。

因此，不规则设计在建筑结构设计中得到了很高的认可和使用。

基于此，本文探讨不规则设计应用于建筑结构的实际设计，并希望提高不规则设计的应用水平。

关键词：高层建筑；不规则结构；结构设计引言为了实现高层结构设计的标准化，设计人员必须“坚持质量第一，发展至上”的理念，并以建筑物的稳定性作为设计的起点。

着眼于高层建筑不规则结构的常见形式，应引起设计人员的重视，必须进行全面仔细的分析，并根据自身的设计经验，重视设计方法以及设计细节，创建科学合理的设计，确保不规则设计方案的完整性和准确性[1]。

1常见的不规则结构类型1.1竖向不规则结构首先，楼层承载力的变化。

针对高层建筑而言，楼层抗侧承载力分布从底部到顶部显示出递减的规律。

换句话说，与前一层相比，每一层的抗剪能力都降低了，如果某层层间受剪承载力小于相邻上层的80%，就属于抗侧承载力突变。

其次，竖向刚度的急剧变化，这包含两种情况，第一种是楼层的侧向刚度与相邻的上层呈现递减趋势，如小于70%或者小于相邻其上三层侧向刚度平均值的80%以上属于侧向刚度不规则。

另一种是，楼层的局部收进比相邻较低楼层大25％以上，其中不包含建筑物的顶楼。

除此之外，还有一种竖向不规则情况，就是层间的质量，较低的楼层在质量上比相邻的楼层低，通常小1.5倍及以上[2]。

论高层建筑平面不规则结构设计

论高层建筑平面不规则结构设计摘要：本文主要指出了不规则结构的特点,分析了不规则结构扭转效应产生的原因,归纳总结了关于结构扭转不规则的讨论及控制指标,以供参考借鉴。

关键词:不规则结构,扭转效应,扭转不规则前言高层建筑结构设计中,平面布置规则性是必须仔细考虑的因素,由于不规则平面布置结构使其平面质量中心同刚度中心不重合,使结构绕刚心发生扭转,导致同层构件同一方向上产生不同位移,严重时导致结构整体破坏,所以在结构设计中,必须对结构平面布置不规则扭转问题提起足够重视。

一、关于平面不规则结构的定义1、若干规范关于平面不规则结构的定义关于结构规则与否的定义及规定,不同国家的标准出发点是不相同的。

欧洲规范比较定量地规定了规则结构的指标,如表1所示[3]。

美国规范和澳大利亚规范却从相反的角度定义了结构的规则性,即不规则结构的量化指标,如表2所示。

类型定义平面规则准则建筑结构在平面内沿两正交方向上侧向刚度和质量分布接近对称平面轮廓简洁紧凑,即无诸如h,l,x等形状,总的凹角或单一方向凹入尺寸不超过对应方向建筑总外部平面尺寸的25%楼板平面内刚度同竖向结构的侧向刚度相比足够大,以致于楼板变形对竖向结构构件间力的分配影响很小在采用基底剪力法给出地震力的情况下,加上偶然偏心,任一楼层沿地震作用方向的位移不超过平均楼层位移的20%表1规则结构的准则2、不对称与不规则之间的关系如前所述,关于不规则结构的定义,目前为止尚无明确严格的定义。

但不对称结构较为严格意义上的定义为,结构自由振动的某一振型同时出现平动与扭转振型,即平动与扭转振型耦联,对应的平动振型方向因子及扭转振型方向因子均不为零时,即为不对称结构。

从结构分析和设计的要求出发,以对称与不对称结构分类,实际的工程意义似乎不大,因为客观上存在的大量不对称但经过结构布置调整的建筑,其振动特性仍与对称结构类似,可以归入规则结构,而其余的则归入不规则结构。

我国规范规定了平面不规则的三种类型,凡符合至少其中任意一条的结构均为不规则结构的范畴。

高层结构不规则性类型与应用

浅议高层结构不规则性的类型与应用【摘要】在现代建筑的发展过程中，随着人们对建筑形体的多样化、使用功能的多用途化等综合性要求，建筑设计越来越多地出现如细腰形、角部重叠等平面不规则及水平外挑、上部体型收进等竖向不规则结构。

建筑的不规则设计会影响建筑结构自身的刚度，会使其显示出不连续、不规则的问题。

倘若不对这些方面做出合理的设计，就会影响建筑结构的整体稳定性，造成一定的安全隐患。

本文将对不规则结构的主要类型以及不规则设计中采取的必要措施和应用等问题作简单阐述和探讨。

随着城市化进程的不断加快，建筑用地需求量不断加大，越来越多的高层建筑进入了人们的生活。

目前，很多的高层建筑受地形、建筑形体以及使用功能等方面的影响，呈现出不规则性。

高层建筑结构的不规则不仅包括建筑的对称不规则问题，还包括建筑平面的凹凸不规则、竖向抗侧力构件不连续的竖向不规则等问题。

为了更好地保证结构的整体抗震性能，要求在设计过程中根据结构的不规则性问题，合理地选择其结构体系和加强措施[1]。

一、不规则结构的主要类型高层建筑结构的不规则性一般包括平面不规则和竖向不规则，而平面不规则又是由平面质量、平面刚度以及平面强度的偏心所引起的，下面对这两种不规则类型进行简单地介绍：（一）平面不规则首先是平面质量的偏心对建筑平面不规则的影响，建筑结构构件的截面尺寸差异会产生质量偏心问题，此外，结构施工和建筑使用也会造成质量偏心问题；其次是平面刚度偏心对建筑平面不规则的影响，平面内刚度和平面外刚度共同组成了平面刚度，与载荷作用方向相同的刚度是平面内刚度，反之就是平面外刚度。

由于结构构件的截面尺寸、偏心影响以及结构构件所承受的不同载荷，会使得平面结构的刚度不唯一而产生偏心；最后是平面强度偏心对建筑平面不规则产生的影响，一般地，人们比较重视平面质量和平面刚度的偏心，却往往忽视了强度偏心对建筑结构产生的重要影响。

由于在建筑施工中有着很多的不确定性，就会造成建筑结构的实际强度与设计强度之间存在一定的差异，结构构件的截面会出现一定的强度偏心，影响了结构的不规则性[2]。

高层建筑结构的不规则性研究及优化

。
扁梁框架、宽扁梁框架在高层建筑结构中的合理利用，有效地提高了
建筑空间和使用空间，降低了建筑层高，改变了结构的延性，具有明显的综合技术经济效益，是高层建筑空间利用的一个好典型。应该说，如何做
２０１３
… …
ＩＩ
ＣｈｉｎａＣｈｅｍｉｃａｌＴｒａｄｅ
巾圆化：Ｉ：贸易
堡照
高层建筑结构的不规则性研究及优化
黄朝霞
胜利油田纯梁采油厂
摘要：在实际工程中理想的绝对规则、对称的建筑物几乎上是不存在的。平面凸凹不规则、楼板局部不连续、不规则、竖向刚度不连续性、不规则属
下尽量予以满足，这点在建筑平面布置中尤需特别加以注意。２．高层建筑结构不规则性有关的问题２．１高层建筑结构的对称性及均匀性的体现（１）高层建筑主体抗侧力结构沿两个主轴方向的刚度是比较接近的、变形特性也比较相似因为实际的高层建筑结构都是三纬空问，实际的地
称性。不对称的建筑如平面形状复杂的Ｌ型、Ｔ型、々型等建筑，以及楼
主体抗侧力结构的刚度合理是高层建筑结构设计的重要指标之一。主体抗侧力结构的刚度要满足规范规定的水平位移、整体刚度、强度延性的要求，保证高层建筑结构能正常工作，这是高层建筑结构主体抗侧力结构的刚度的下限值，必须满足。但特别要指出的是，高层建筑结构抗侧力结构的刚度不宜过大，应该合理。