马春喜
伊宁市城市建设有限责任公司（设计院） 835000
摘要：在我国社会经济不断发展、人们生活质量日益提升的时代背景下，大众对建筑结构的外观要求越来越高，推动了许多不规则结构建筑的产生。在建筑结构设计工作中，不规则结构设计一直是一个难点部分，需要相关工作者对其中的要点进行密切的掌握与运用，尽可能提升不规则结构建筑的设计质量。本文就不规则结构建筑设计提出了探讨，以期为相关工作者提供参考。
关键词：建筑结构设计；不规则结构设计；问题。
引言：
近年来，我国城市化进程日益加快，不少非对称、不规则的建筑结构映入人们的眼帘，例如上海的环球金融中心、苏州的东方之门、广州电视发射塔，等等，一定程度上满足了我国人民日益变化的建筑审美需求，但也为建筑设计人员提出了更为严峻的设计要求，为工程的施工带来了一定的困难。因此，加强对不规则结构建筑物的设计，尽可能提升建筑结构的坚固度、性能、安全性与寿命，已经成为了建筑行业相关工作者不懈探求的目标。
一、不规则建筑结构类型概述
（一）不规则的竖向建筑结构
（1）侧向刚度不规则：若建筑物中的某一楼层的侧向高度不超过上一楼层的70%，或不超过往上三层楼层的80%，则可判定该建筑物存在侧向刚度不规则[1]。另外，若建筑物中某一楼层（顶层除外）的水平收缩数值相较下一楼层，高于其25%，则也可判定该建筑物侧向刚度不规则。
（2）竖向抗侧力构件不连续：若建筑结构抗侧力在受到水平作用力的影响下，向下传递，则可判定该建筑结构是抗侧力构件不连续。
（3）楼层承载力突变：若建筑物中的抗侧力构件相比上一楼层，受到的剪切度不高于80%，则可判定建筑物的这一楼层存在承载力突变的情况。
（二）不规则的平面建筑结构
（1）扭转不规则：若建筑物中的某一楼层的弹性位移的最大限度超过相邻楼层的1.2倍，则可判定该建筑物存在扭转不规则的情况。
（2）凹凸不规则：若建筑物具有明显的凹进情况，且凹进面积超过投影面积30%，则可判定该建筑物存在凹凸不规则的情况。
（3）楼板局部不连续：若该栋建筑物的局部尺寸或平面刚度差异较大，则可判定该建筑物存在楼板局部不连续的情况。
二、不规则建筑结构易出现的问题
首先，部分跨度较大、或呈现扁平型的建筑结构，在地震时容易产生扭转效应，导致部分结构或非结构构件的破坏。另外，此种结构遭受的地震荷载更大，也容易产生鞭鞘效应。针对这一点，设计者在展开对建筑的设计工作时，应当尽可能让建筑主体沿二主轴方向的刚度较为接近，且变形特性存在一定相似度，并确保抗侧力结构上二主轴方向刚度均匀，尽可能降低层间位移，提升建筑的坚固度；另外，由于在地震荷载和风荷载的作用下，水平刚度不协调的建筑物更容易变形，因此，相关建筑设计人员也应当尽可能保障建筑中央核心与周边结构在刚度上的水平协调。
其次，不规则建筑结构容易因薄弱层破坏而导致结构整体破坏。因此，在展开建筑设计工作中，设计人员应当尽可能确保建筑物主体抗侧力结构沿竖向断面的构成相对均匀，避免刚度的剪切和突变。对于处在地震带上的高层建筑结构，应当尤其注意这一点。
另外，建筑主体抗侧力结构构件应力集中的问题也是不规则建筑结构易出现的突出问题。针对这一点，建筑设计人员在展开设计时，应尽量确保同平面各片抗侧力结构构件的刚度均匀，对于一些刚度大、延性差的构件，应尽量避免使用。
三、不规则建筑结构设计要点
（一）降低偏心距
不规则建筑结构通常存在一定的偏心距，会对建筑结构的稳定程度与建筑物的质量造成负面影响，因此，建筑设计人员在对建筑结构展开设计时，应当采取一定的处理手段，尽可能地降低建筑结构的偏心距，缩短建筑结构质心与刚心的距离，尽可能保障建筑物的稳定性。
针对这一点的设计要点主要可分为以下两个方面：
首先，建筑设计人员对建筑结构的相关数据展开计算与分析，并在此基础上调整不规则建筑平面结构的布局。针对建筑结构的总体刚度进行补弱或削强，对建筑物局部的质量与刚度进行调整，尽可能使二者均匀分布，从而降低偏心距[2]。
其次，对调整完毕的建筑结构展开二次计算，与相关的建筑工程设计要求展开对比，若存在与建筑工程设计要求不符的情况，则再进行局部的调整，直到符合设计标准。
（二）调整抗侧强度，避免扭转效应
振动周期是影响建筑结构扭转效应发生的重要因素。因此，相关建筑设计人员可以对建筑结构的震动周期展开调整，尽可能地避免扭转效应的发生。针对这一点的设计要点主要可分为下两个方面：
首先，对建筑结构的剪力墙展开合理设计，对一些距离远的剪力墙，应增加墙的长度与厚度。例如，可以将梁结构、柱结构设计在墙的边缘部位，提升建筑结构的抗扭性能。
其次，科学设计连梁的刚度，增强连梁的抗剪性能。例如，建筑设计人员可以加大剪力墙的连梁宽度，增强连梁的刚度，从而让建筑结构更加稳定，让建筑结构不容易发生扭转效应。
（三）提升抗震能力
不规则建筑结构很容易在地震的影响下变形。若建筑结构变形的程度超出一定临界值，则可能会对建筑物整体的安全造成威胁。由此可见，提升不规则建筑结构的抗震能力，也是在进行建筑设计时候应当重点考虑的工作。针对这一部分，具体的设计要点有如下三个方面：
首先，对剪力墙展开合理的设计，提升剪力墙的抗扭性能，从而整体提升建筑结构的抗震性能。
其次，将不规则建筑结构分为若干规则的子结构，进行抗震缝的设计，为地震建立多道防线，提升不规则建筑结构的抗震能力[3]。在抗震缝的设计上，还应当注意以下两点：其一，若抗震缝双侧对地震的抗力不同或者结构不同，则应当尽量在相对不利的一侧进行设置；若临近建筑沉降超出限制，则应当设置针对沉降的抗震缝。
最后，对不规则建筑结构中的薄弱位置，应当特地增加或加强构件。例如，设置双向或加厚的贯通筋，增强建筑结构薄弱位置的抗震能力，从而提升建筑结构整体的抗震能力。
（四）采用刚度较柔的结构体系
由于裙房与建筑结构高层主体之间不能设置抗震缝，设计人员应对裙房运用刚度较柔的结构体系展开设计，尽可能减少裙房不对称导致的基础偏心影响、结构扭转、刚度突变的情况的发生，将对主体结构的负面影响降到最低；另外，在对建筑物主楼展开抗震设计时，由于裙房在地震时更易受到刚度、承载力突变的影响，建筑设计人员还应当对裙房屋面的标高处以及其上、下两层加强抗震措施的设置。
（五）加强构造措施
为防止不规则建筑结构遭到局部破坏，建筑设计人员应当在展开建筑设计工作时，加强对竖向角柱、暗柱等边缘构件的强度设计，增加配筋，提升其抗弯承载力与延性，防止不规则结构建筑倒塌；另外，对于竖向刚度突变、结构不连续的情况，尤其应当加强构造设施，可以对转换层的结构进行合理设计，有以下要点需要注意：首先，为保证竖向刚度不出现突变、结构具有连续性，应当设计满足要求的上、下连续的剪力墙或筒体；转换层在遭受水平荷载时，通常会出现一定位移，为避免这种情况的发生，建筑设计人员还应当对转换层高度进行限制，从而降低转换层上下两层之间的位移角的角度。
结语
综上所述，不规则结构建筑在满足人们的建筑审美需要的同时，也为建筑设计人员、建筑施工人员带来了更严峻的挑战。对建筑结构的不规则性的判断，直接影响对建筑结构布置的合理性、科学性、安全性，因此，相关建筑设计人员应当对建筑结构的不规则性有充分的把握，并对建筑结构中的薄弱位置进行适当的增强，加强构造措施，适当设置抗震缝提升建筑物的抗震能力，采用刚度较柔结构体系，强化建筑结构的抗扭性能，从全方位提升不规则建筑结构的稳定性与安全性，促进我国建筑行业的进一步发展。
参考文献
[1]何永强.高层建筑不规则结构设计探讨[J].科技创新与应用,2020(14):93-94.
[2]王磊.高层建筑不规则结构设计[J].居舍,2020(24):122-123.
[3]毛维帅.高层建筑不规则结构设计研究[J].绿色环保建材,2020(06):95+98.