黑龙江省建筑设计研究院150000
摘要：为了使建筑具有更为强烈艺术感，很多现代建筑的结构与标准建筑结构不同，对于不规则的建筑结构进行设计的时候，设计人员可以根据结构的具体特点来确定结构设计方案。另外建筑得结构设计人员常常需要对一些建筑结构方面的特殊情况进行处理，避免结构设计环节出现设计问题。高层建筑的结构一般都具有较强的不规则性设计人员需要对几种不规则的结构设计情况进行了解，以此来确定结构设计方法，同时必须要正式不规则结构这个设计问题，本文对设计具有不规则结构建筑的工作情况进行研究。
关键词：高层建筑；结构设计；不规则性；设计方法
建筑的结构设计工作建筑主体设计环节之中的关键工作，设计人员除了需要处理常规的结构设计问题之外，还需要完成不规则结构的设计任务。现代建筑的功能系统被丰富，外观美感也有所增强，建筑结构也随之出现改变，在复杂度增强的同时，结构也变得更为不规则，常见的结构不规则情况包括局部楼板难以保持连续状态，结构平面出现不规则情况，另外建筑的竖向刚度也会存在较为明显的不规则设计情况，设计人员可以通过对模型设计系统加以改变来达到优化建筑结构的设计目的。本文根据对不规则结构建筑的设计经验，对具体的设计情况进行分析。
1不规则结构建筑基本情况分析
随着我国科技技术水平的逐步提升，我国建筑行业也在不断的发展。随着城市的不断扩建，设计者们为了迎合城市建设的发展需求，他们已经逐步更新了自己以往建筑物必须要对称、规则的观念，他们正试着建造一些标新立异、新颖别致、独树一帜的建筑，如非对称、不规则的建筑结构物。随着人们的观念的转变，现如今大城市中出现了许许多多的复杂体型和不规则结构，这种趋势在某种程度上代表了我国以后建筑的发展方向。
虽然这些不对称、不规则的建筑结构给城市增添不少亮丽的风景，但是它们的设计与建造却给结构设计人员以及施工人员带来了严峻的考验。
2主要类型
结构类型可以大体的分为两类：平面不规则结构类型，其包含的有扭转不规则、凸凹不规则、楼板局部不连续等；竖向不规则结构类型，其包含的有侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变、楼层间质量突变等。以下是常见判断两种不规则类型标准的具体介绍。
2.1竖向不规则
侧向刚度不规则：判断的标准是该楼层的侧向刚度值大小小于与其相邻上一楼层的70%，或者小于该楼层以上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%，排除顶层不算，楼层局部收进的水平向尺寸大于其相邻下一层的25%。竖向抗侧力构件不连续：判断标准是竖直方向上的抗侧力构件的内力通过水平转换构件而向下传递。楼层承载力突变：判断标准是层间的抗侧力结构的受剪程度小于其上一层的80%。楼层间质量突变：判断标准是楼层质量大于相邻下一楼层质量的1.5倍。
2.2平面不规则
扭转不规则：判断标准是每一楼层自身最大的弹性水平位移大于该楼层两端的弹性水平位移平均值的1.2倍，或者是最大的层间位移大该楼层两端层间位移平均值的1.2倍。凹凸不规则：判断标准是建筑结构平面凹进一侧的尺寸大于其投影方向上总尺寸的30%。楼板局部的不连续：判断的标准是楼板的尺寸以及平面刚度发生急剧的变化。
由相关技术人员的一系列研究表明：在地震中容易受到破坏的建筑结构往往是那些平面存在不规则性，并且建筑物的质量与刚度偏心以及抗扭转刚度太弱的结构。经过技术人员的进一步研究表明：扭转效应对建筑结构的破坏应该是特别严重的。所以在实际工程中需要对建筑结构的扭转效应加以限制，常用的限制方法可以归为如下：尽可能的限制建筑结构的平面不规则布置，只有这样才可以在一定程度上避免产生过大的偏心，而导致建筑结构物产生比较大的扭转效应。在一定范围内尽可能的提高建筑结构物的扭转刚度，防止它太弱。结构的扭转效应可以由以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之比来大致的判定，当上述两种周期比较接近时，由于振动耦连的影响，建筑结构的扭转效应会明显增大。
3设计方法
借助前文的分析可以了解到，不规则结构这种建筑存在的影响比较大的设计问题一般都来自于其出现的扭转效应，因此在确定设计方法的时候也需要将注意将这种效应带来的影响有效减小。
3.1改变原有的相对偏心距
施工人员可以先对相对偏心距形成的原因进行了解，其主要是在扭转效应的影响之下形成的，因此与扭转效应存在的关系主要是线性关系，因此想要从偏心距的角度来改变扭转效应产生的原因，设计人员可以通过将原有楼层之间的位移比值有效调低，同时还可以对与建筑结构相关的平面布置工作进行优化，将结构的刚心与质心位置之间的距离缩小。根据建筑的结构的不规则程度开展计算工作，通过计算来确定建筑的刚心与质心所在的位置，根据这两个建筑元素所在的位置来将明确其结构的基本刚度分布情况，同时可以在质心附近位置添加具有抗侧力性能的结构构件。
3.2对抗扭刚度比进行有效调整
除了需要对结构的基本偏心距进行调整之外，设计人员还需要对其抗扭的刚度比值进行调整，通过对结构维持原状的周期进行调整，来处理建筑出现的不规则变化。在建设建筑的剪力墙的时候，设计人员需要根据建筑结构来加厚或者延长剪力墙，同时还需要对距离刚心比较远的剪力墙进行重点处理工作，如果想要将结构原来的抗扭强度提升，可以在结构边缘部位设置拉梁。
3.3增强原有的抗剪系数
要保证建筑结构在强烈震动下依然安全，那么只靠调整结构布置是不够的。相关技术人员通过实验得到了如下的结论，即：当建筑结构处于非弹性时期时，对称的建筑结构受到双向水平地震作用便会随形态变化的而偏心。如果考虑建筑结构的抗震性能，则应该强化那些受抗扭效应制约构件的抗剪性能，以便使得建筑结构可以在强震作用下保持整体弹性状态。
3.4将防震缝加入到结构系统之中
在实际工程中经常会遇到平面形状比较复杂的建筑结构，由于受到条件的限制导致不能把平面结构布置成规则的结构，此时便可以通过设置一定的防震缝将结构分成比较简单的结构单元。在工程中适当的设置防震缝是十分有必要的，如：需要设置抗震缝两侧的结构体系迥异或地震反应效应显著不同时时，抗震缝的宽度便需要考虑不利一侧的结构；当相邻建筑结构的基础沉降量较大时，可以设置兼做沉降缝的的抗震缝。
4结束语
结构设计对于建筑的主体设计效果存在极强的影响，不仅仅会影响到建筑展现的外形，同时还会对建筑的安全性产生影响，在结构具有不规则这一特点的建筑之中，设计人员面临的最为主要的一个问题就是建筑结构的安全度问题。复杂结构的建筑出现危险事故的可能性相对更好，因此设计人员对这种结构类型的建筑展开初期设计活动的时候，需要重点处理其结构的薄弱部位。模拟建筑结构是一种可以应用的设计方法，在先进模拟技术的支持之下，设计人员可以在模拟环节找出建筑存在的几方面较为明显的设计问题，加以改进，避免将其带到实际施工环节，针对这类结构的设计方法还需要被继续加以改进。
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