摘要：近年来，社会经济发展迅速，城市建设规模日渐扩大，但是，受到场地、功能和建筑美观等高要求的限制，高层建筑结构体系变化逐渐复杂，各种造型纷纷呈现，特别是不规则高程建筑数量逐渐上升。而根据调查得知，相对应规则结构的建筑而言，不规则建筑结构极易在地震灾害下出现变形、坍塌现象，更容易被地震破坏。因此，为了保证不规则高层建筑的安全稳定，需要科学的设计其结构体系。
关键词：高层建筑；不规则结构；结构设计
引言
对高层建筑结构进行标准化设计，设计人员需要秉持质量为先、发展为重的设计理念，要进一步将提高建筑稳定性当作设计的出发点。针对高层建筑常见的不规则结构形式，设计人员更要理性分析，认真对待，并结合实际的设计经验，丰富设计方法，重视设计细节，形成完整、精准的不规则结构设计方案。
1高层建筑不规则结构的主要类型
1.1竖向不规则结构
竖向不规则结构可以分为三种类型，分别是：侧向刚度不规则结构、抗侧力构件不规则结构以及楼层承载力突变的结构。首先来说侧向刚度不规则结构：侧向刚度不规则结构是指某一楼层的侧向刚度值为其上层楼层70%的范围之内，这一楼层便是不规则性楼层。其次来说抗侧力构件不规则结构：抗侧力构件不规则结构是指竖直方向结构抗侧列位置缺乏连贯性，即结构受力主要通过设置水平设施进行输送。最后来说楼层承载力突变的结构：楼层承载力突变的结构是指楼层间出现明显的重力改变，即某一楼层的重量超过其下一楼层的1.5倍。通过对高层建筑不规则结构进行分析可以发现，当发生地震之时，建筑结构破坏最为严重的区域一般是平面分布不均的区域，同时，扭转刚度较大、刚度作用偏差较大的结构也会出现较大的损坏。由此可见，相较于地震带来的水平晃动竖直作用而言，扭转作用对建筑所造成的损坏更大。基于此，在高层建筑不规则结构设计过程中，必须要严格控制建筑主体结构的扭转效应，通常可以采取以下几种方法：第一，在建筑结构有效范围之内，尽可能地提升扭转刚度值，以强化扭转下的抵抗性能；第二，通过实现空间、平面上的对称性，以保障空间、平面的分布规律性，避免出现较大的偏心作用，进而减小主体结构的扭转效应。
1.2平面不规则结构
平面不规则结构主要包括楼板不连续、凹凸不规则和扭转不规则三类。楼板不连续主要体现在开洞后每一边的净宽长度的变化值，一般以2m为界，且小于临界值；而凹凸不规则具体指的是楼层平面结构形状的不规则；最后是扭转不规则，该类不规则形式也较为常见，且与层间位移密切相关，因而也会直接影响建筑的稳固程度。
2平面不规则高层建筑结构设计特点
（1）在进行高层简述结构设计时，水平力是其主要影响因素。通常情况下，多层建筑在进行结构设计时，需要首先考虑结构竖向荷载情况。根据资料发现，在竖向构件中，结构自重与楼面荷载导致的轴力和弯矩与建筑高度是正比关系。但是，对于建筑结构而言，水平荷载所产生的影响仍然不同，其与建筑高度平方是正比关系。也就是说，建筑高度符合标准要求，竖向荷载就为定值，水平荷载会随结构动力逐渐发生变化。（2）建筑高度与其侧移有着密切联系，高层建筑使得结构侧移成为其结构设计的重点。此外，建筑高度的增加使得各种创新建筑结构体系、形式涌现，在使用一段时间后，侧移范围明显扩大。因此，在设计建筑结构时，需要考虑其抗推刚度。（3）在实际施工时，降低高层建筑自重是十分必要的，建筑重量与地震效应是正比关系，因此，降低自重有利于增强建筑结构的性能，对地震剪力的承载力也会缩小，地震倾覆力会降低。（4）在设计平面不规则高层建筑结构的时候，如果设计方式适用性不强，这种建筑的实用性就不高，必须要确保这种高层建筑的设计符合实际需求，根据具体的场地和环境要求设计整个建筑结构，选用适当材料。
3高层建筑不规则结构设计的策略
3.1偏心距的合理控制
对高层建筑中的不规则结构进行设计，设计人员首先要处理好偏心距。过大的偏心距将影响高层建筑整体的稳固性，设计人员应采用先进的方法实现对偏心距的有效控制。结合不规则结构的具体设计要求，可以采用以下方法实现对偏心距的有效控制：一是要严格控制建筑位移，使高层建筑的位置保持基本固定；二是针对建筑物进行结构方面的布局优化设计，并且要注重进行动态和灵活性的设计，以便在后期出现偏心距过大问题时可以有效的进行调整，确保施工能够顺利进行。
3.2提高抗扭刚度与抗侧刚度
为了有效控制好不规则结构的扭转效应，在设计过程中可以根据实际情况提高建筑结构的抗扭刚度与抗侧刚度。通过对高层建筑不规则结构进行深入分析不难发现，高层建筑主体结构出现自我振动周期的扭转情况与平方值应当要具备线性函数关系。因此，在高层建筑不规则结构设计中，应当要尽可能地减少建筑自我振动时间，从而降低高层建筑主体结构的扭转效应。在分析高层建筑的剪刀墙结构之时，可以通过改变墙体大小以及在实际操作过程中根据主体结构边缘处柱梁的实际情况进行适当调整，从而减少高层建筑主体结构的自我振动周期、控制其扭转效应。另外，通过适当提高边缘梁值，也可以起到调整抗扭刚度与抗侧刚度的作用。
3.3提升周边抗扭构件的抗剪力
高层建筑的设计人员在优化不规则结构的设计体系时，应做好对周边抗扭构件抗剪力的提升设计。设计人员要结合前沿的结构理论，即建筑结构一旦处于非弹性状态，当出现地震时，结构会受到双向的水平地震作用力的冲击，由此会出现重心的变化，进而导致结构失稳。基于此，设计人员需要注重抗扭构件这一细节，要能够结合抗震性能的具体要求，采取恰当的措施增加抗扭构件的抗剪力，从而提升建筑结构的整体抗震弹性值。
3.4降低相对偏心距
通过降低相对偏心距，可以比较有效地控制不规则结构的扭转效应，其主要原理在于高层建筑结构的相对偏心距及其扭转效应可呈线性函数关系。也就是说，通过减小楼体间的位移，便可以降低由主体结构扭转效应所造成的不良影响。基于此，应当要在高层建筑不规则结构设计中适当减小结构的相对偏心距，从而改善高层建筑结构的平面、空间整体分布情况及提高结构间的稳定性与安全性。与此同时，在实际建筑施工过程中，也可以采取一些有效的措施来减小高层建筑结构的相对偏心距。为此，应当要对高层建筑的相关数据进行准确测量，然后以此为根据来制定出一套科学的相对偏心距调整方案，并在设计图纸上明确标记相对偏心距的位置，对相关数据信息进行准确分析，这样才能够切实保障高层建筑不规则结构设计的科学性与合理性。
结束语
综上所述，平面不规则高层建筑已经成为当前建筑结构设计的重点内容，在设计这种建筑的时候，需要在规范标准的基础上判别其不规则性，确定建筑结构的设计重难点，尤其是计算分析位移比、结构平牛周期比以及剪重比等参数。同时，通过一些措施使高层建筑的承载力、刚度等提高，进而降低不规则扭转导致的建筑问题，确保高层建筑整体结构的安全可靠。
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