时间：2023-08-14 16:50:08
引言：易发表网凭借丰富的文秘实践，为您精心挑选了九篇建筑设计规则范例。如需获取更多原创内容，可随时联系我们的客服老师。
关键词：2010上海世博会；俄联邦国家馆；非规则
几何体建筑；制图定位
中图分类号：TU242.5
文献标识码：B
文章编号：1008-0422(2010)11-0072-04
1背景简介
世博会一直是各类新奇建筑的表演舞台，在其历史上，一个又一个建筑奇迹不断涌现。在2010上海世博会上，各国场馆建筑方案更是无奇不有。这自然给方案的施工图设计与施工带来了极大的难度，特别是众多非规则几何体建筑场馆，几乎就无法利用现有的传统施工图绘制方式表达。需要各专业设计人员与施工人员不断创新与实践新的方法。
2010上海世博会俄联邦国家馆建筑(图2、3、4、5)分为两大部分――中心主体建筑与周边1 2个非规则几何体塔楼。中心主体建筑为长50m、宽50m、高20m的立方体型，外立面覆以鳞片状的可动金属表皮，设计师希望通过这些可动的鳞片状金属表皮来体现俄罗斯人民的个性与自由。在中心主体建筑周边相连着12个非规则几何体塔楼，塔楼由白、金、红三种颜色构成，底部为白色塔楼主体，上部的透空纹理、红色底色形成富有俄罗斯各民族元素的图案，顶部金色金属网架体系。整体外形设计类似古代斯拉夫人的小村落，象征着生命之花、太阳以及世界树(斯拉夫人枝叶繁茂的橡树)的根。在建筑内部的平面布局设计上，中心立方体为主要展览空间，共分为二层。十二个塔楼则赋予入口、小展厅、办公室、休息问、餐厅、礼品店、卫生间、设备间等功能。
本文的思索来源于在2010上海世博会俄联邦国家馆施工图设计咨询工作中面临的非规则几何体塔楼制图定位难题。同时，当前非规则几何体建筑设计已经成为一种时尚潮流，因此对这类问题的探索就有十分重要的现实意义。
2制图定位轴线的传统作用及在非规则几何体建筑中的无奈
多年以来，建筑设计都是以图纸作为表现形式。制图，就是基于正投影的方法，在图纸上以二维的形式来表达三维的建筑特征(图6)。这些图纸是施工的依据，同时也形成了约定俗成的多工种配合方式，比如多专业对于定位轴线的依赖等。
定位轴线是确定主要结构或构件的位置及标志尺寸的基线，是定位、放线的重要依据。实际上，在设计单位生产实践中已经形成的工作模式和流程对于定位轴线的依赖要远远大于以上概念中对于定位轴线轻描淡写的定义(图7)。在设计图纸中，平、立、剖面的协调，详图的索引，多专业的配合流程都离不开定位轴线(图8)。此外，在施工过程中，定位轴线也起到重要作用，不管建筑形式多么复杂，都需要在基地中确定其准确位置(图9)。从基地的勘探、打桩、放线开始，定位轴线就已经起着重要的作用，而在随后的土建和设备安装工作中定位轴线更是扮演着不可或缺的角色。从对于建筑的重要性方面来说，定位轴线可以被认为是存在于建筑中的看不到的“筋脉”。
但是，随着非规则几何体建筑的出现，建筑师发现定位轴线很难在图纸绘制中起到其“筋脉”的作用。从以下实例可以看出，定位轴线的使用在非规则几何体建筑设计中面临难题，设计中的定位问题需要结合相应的三维方式才能解决。
3俄联邦国家馆塔楼定位
世博会俄联邦国家馆由中心的立方体和周边的十二个塔楼组成(图10)。十二个塔楼为非规则几何体。但是又分为两种结构类型：一种是护表皮为非规则几何体，而内部结构中柱子为上下垂直的形式，如：4号塔楼(图11)。这种形式看似复杂但是可以用传统的设计制图方式来解决；另一种类型是由内而外全部是非规则几何体结构，塔楼内柱子全部是倾斜的，每一层的平面形状都有变化，每一层的墙和柱都与轴线没有关系(图12)。本文讨论的主要是后一种类型塔楼的定位问题。
3.1定位轴线斜交与正交的选择
在平面为非规则几何形的建筑施工图绘制中，定位方式常常采用倾斜相交的纵横轴网，即1轴和A轴不是呈90度相交的形式，在本文中我们称其为斜交轴网(图13)。
接到设计任务并初步研究后，首先想到俄联邦国家馆这种非规则几何体建筑定位可能适合采用斜交轴网的形式定位。在进一步的定位设计中，我们发现用这种方法确定的定位轴线难以起到定位和多工种参照的作用，如：确定0标高墙面为参照来确定斜交轴网，但是标注中会发现只有0标高的墙面与轴线存在关系，其他标高墙面与轴线均无关，这样确定的轴线明显失去了轴线的定位意义(图14)。
因而，轴网在任何其他标高的平面图中只能用来作为标注关键点的相对位置。那么斜交轴网的优势变得并不明显了，正交轴网似乎是这种情况下的更好选择，同时正交轴网还存在着：放线准确，与关键点的相对位置容易标定的优点(图15)。
3.2非规则几何体建筑表达的几种尝试方式
另外，世博会俄联邦国家馆的建筑不仅平面为非规则几何形式，其立面和空间也是非规则几何体形式，二维的轴网难以完成空间定位的任务，需要具有一种三维的空间定位网络，以弥补二维轴网在非规则几何体定位中的不足。
首先考虑的是由X、Y轴继续向Z轴方向发展而确立一种三维的轴网。按照我们制图标准确定的×轴线方向为圆圈中的阿拉伯数字1、2、3……，Y轴方向为圆圈中的英文字母A、B、C……，那么能否采用一种沿Z轴方向的圆圈中的罗马字符I、II、III……或中文中的甲、乙、丙……来表达空间的位置(图16)。但是，从理论上可行的设想一旦落实便出现了诸多困难，主要是我们希望引入的三维概念通过二维图纸难以清晰表达，常用的正等轴测的方式在这里也存在着制图和识图的不便，因此仅适合作为示意表达而并不适合作为一种系统的空间制图表达方式。
在表达三维地形的图纸绘制中常用等高线的表达方法，这种方法近期也常用于形状复杂的建筑设计表达(图17)。但是在本项目中，由于建筑形体较为独特，不仅有凸出的部分还有凹进的部分，而且有的部分下小上大，使得等高线方式的表达会显得更加复杂，不适合此项目的设计(图18)。
经过以上多种方式的尝试和对比，发现在非规则几何体建筑的表达上，采用标注关键点三维坐标的数字形式是一种可以采用的方式，因为这种方式比任何其他形式更直观清晰。
3.3定位轴线与关键点坐标同时保留
设计中确定了建筑形体用三维坐标来表达，但是定位轴线不可能被完全取代，因为施工图设计中多工种协作以及施工中的定位均离不开定位轴线的作用，于是设计中同时保留了两套定位系统：正交轴网系统和三维坐标系统。其中三维坐标的原点设置是以轴网的1轴和A轴
交点在O平面的投影点作为起点o(O，0，0)点。以此确定两套系统的相对关系(图19)。
4三维定位表达的特点及启示
随着计算机应用越来越广泛，计算机辅助设计及计算机辅助加工制造的日趋成熟，建筑师有条件进行十分复杂的建筑形体的设计，进而推动具有表现力的异形设计作品成为时尚。然而，这却给施工及多工种配合方面带来了新的课题。本文以世博会俄联邦国家馆的工程为案例，从非规则几何体建筑空间定位的角度，提出诸多对于复杂异形建筑设计方面的思索。
对于方案创作者来说，作为一个成熟的建筑师必须明白：除了模仿前卫的造型及形式之上的哲学理念之外，还必须研究建构的方式与材料的运用。建筑并不完全等同于雕塑，那种把弯折扭曲的建筑形式作为自己的创作个性本无可厚非，但是如果缺乏对于材料、造价、工期及建构方式的考虑，这样的建筑就是违反建构客观规律的。
对于设计及施工单位多工种之间的协作工作者来说，以往已经形成的配合模式需要针对复杂的建筑造型而相应改变――这不仅包含设计院内部条件图的提交和修改等，还包含设计院与施工单位及材料供应单位应建立一种新型的关系。在以往平面为主的协作模式中，轴线的产生是由于以往墙体大多是垂直的。在墙体都不是垂直的情况下，就需要探索更加适合的表达方式。我们认为：三维形体的建筑项目需要有三维的绘制方式，以三维电子模型的方式提交条件图应该成为一种选择一在三维中进行多工种的配合可以更加直观，并能够避免诸多误解与矛盾的产生。但是，这个转换受到软件开发与推广、工作配合习惯等多方面的限制，是一项十分复杂的升级工作。
对于建筑规范的制定和编制单位来说，急需要根据当今复杂异形建筑方案的产生来制定相应的可行的制图规范。在面临世博会俄联邦国家馆的定位问题时，我们曾经力图从制图规范中寻找解决方法，但是现行的建筑制图规范依然是相对二维平面图来说的，较少涉及三维的建筑绘画方式。随着建筑形体的日益复杂，空间形体的图纸绘制颠覆了原有的三视图的表达，需要编制新的规范或对原有标准进行补充。
关键词：建筑结构设计；不规则；研究；应用
在进行建筑的建造过程中往往会由于相关环境以及地质条件的限制而导致建筑体呈现出不规则的形状，一些不对称的建筑结构也比较常见。比如说著名的中央电视台大楼就是一个典型的不规则建造体，尽管如此，但是它却真实的体现设计者独具一格的设计理念。同时，不规则建筑在受力上能够影响建筑设计工作的开展，会造成建筑结构在水平方向上的偏心侧力，会产生一定强度的变形力以及扭转力，造成建筑结构抗侧力的降低，增加建筑的建造成本。所以说在进行具体的实践时还是应该注意尽最大可能的保持建筑结构的对称，因为这样是提高建筑抗侧力的重要基础条件，有效的提高建筑物的安全系数和使用寿命[1]。
1不规则建筑的发展现状
随着科学技术的进步以及在建筑领域设计理念的更新，近些年来，我国的建筑行业也有了巨大的发展。我国的城市化进程很大程度上促进了建筑行业的快速发展，各种不同的建筑设计新理念也广泛的应用在城市建筑中。现在城市建筑已经一改往日的单调与规则，开始追求符合新时代审美的建筑设计风格，其中不规则建筑以及非对称建筑都得到了极大的发展。现在，许多大城市中的一些建筑因其独特的建筑风格赢得人们的普遍关注，比如说比较出名的“东方之门”等。当然在这些建筑的背后是建筑师和相关的设计人员们辛勤努力的结果。但是，虽然不规则结构设计能够很大程度上提高建筑的美感，但是，这也会在很大程度上提高建筑设计的难度，如何设计独具一格而又能够保证建筑安全的不规则建筑已经成为了建筑行业未来发展的重要研究课题。
2建筑结构中的不规则类型分类
对于建筑结构来讲，一般能够分为以下的两类，包括平面不规则结构和竖向不规则结构。平面不规则结构类型主要包括以下的几类：平面凹凸的不规则性、扭转的不规则性以及个别楼板的不连续等几类；竖向的不规则主要包括楼层承载力的突变、侧向刚度的不规则性以及竖向抗侧力的结构构件不连续等。本文主要是选择两种设计工作中比较常用的不规则结构进行分析介绍。
2.1对平面不规则结构类型的判断
首先，对于扭转结构来讲对其不规则的判断根据主要是在每一楼层的最大限度弹性水平唯一尺寸必须是超过紧邻楼层两个端点之间弹性水平位移的1.2倍，也可以对最大层间位移进行考察，必须保证超过层间平均位移值的1.2倍。其次，对于凹凸结构的不规则形判定指标为凹进去一侧的数量是否超过其投影尺寸的总长度的30%。再次是对于楼板局部结构的不连续性的判定标准主要是根据相关楼层平面刚度以及楼板尺寸所发生的急剧变化程度。
2.2对于竖向不规则结构类型的判断
首先，应该对建筑结构侧向刚度的不规则形进行判断，对于此种类型建筑进行判定的标准为楼层之间的侧向刚度低于相邻上一楼层侧向刚度的70%，如果该楼层的刚度值小于以上三个楼层侧向刚度平均值的80%也可以做出这种判定。同时，楼层个别区域水平收缩的长度应该超过与之相邻楼层的25%。其次，对于楼层之间承载力的突变标准为楼层之间的受剪力强度低于与紧邻上一楼层剪力强度的80%。再次是对于建筑结构竖向抗侧力结构不连续的判定指标为在竖直方向上抗侧力构件能否通过水平力的转变而不断向下部楼层传递。最后对于楼层之间质量的突变标准为楼层质量应该超过相邻下一层质量的1.5倍[2]。
3对于不规则建筑结构设计的主要方法
在实际的建筑结构施工过程中，根据有关人员的研究以及实验可以发现，那些抗震能力不强的建筑结构主要是一些结构不规则的建筑物，还包括一些建筑物质量与刚度发生偏离的建筑，根据相关的研究还可以看出，对建筑结构产生稳定性最大影响的是扭转效应以及扭转结构。所说在具体进行建筑结构的设计与施工工作时应该尽量的对结构的扭转效应进行限制，建筑工程中最普遍用来限制建筑结构扭转效应的办法主要包括以下的几类：第一，如果建筑结构的某一部分比较弱就很有可能会导致建筑结构之间的错位，所以说，提高建筑结构的扭转刚度可以从这一方面入手；第二，要想提高建筑结构的抗扭转效应应该尽可能的降低建筑结构在平面上的不规则性，这样进行设计能够在一定范围内对可能产生的过大偏心力进行限制，提高建筑物的扭转效应力度。在进行建筑结构的设计时如果两种效应扭转周期逐渐接近，由于震动耦连的作用，建筑物的扭转效应会在一定程度上增大，所以对于建筑结构而言，降低扭转效应是保证建筑稳定性的重要方面，主要包括以下几个方面：对于建筑结构平面不规则性的设计应该是在一定计算分析的基础上做出，根据相关的计算确定建筑结构的刚心以及质心，并且同时还应该注意根据相关的数据以及相关的工作经验来对建筑结构的刚度分布进行分析，然后适当的对距离质心比较远的抗侧力构件进行调整。在进行建筑设计时应该注意降低建筑体的偏心距，根据有关的数据可以得知，建筑体结构的扭转效应与其相对偏心距之间存在一定的关系。可以通过降低楼层之间的位移比来改变建筑结构的扭转效应，所以在进行设计时应该对建筑物的平面位置进行适当的调整，这样能够有效的减少建筑结构质心与刚心之间的距离，使两者尽可能的重合。对周边抗扭构件的抗剪切力进行提高，如果想要保证建筑结构在强烈震动下的安全，如果仅仅对建筑物的结构作出调整还是不够的。根据有关技术人员的研究可以发现，处于非弹性时期的建筑结构，如果受到双向水平震动的作用很有可能造成建筑结构的偏心现象[3]。对于建筑结构抗扭刚度比以及抗侧刚度进行调整，根据有关的研究成果可以发现，对于建筑结构来讲，其扭转效应与结构周期之间比值的平方是具有线形关系，所以说在进行建筑结构的设计时应该注意合理的降低建筑结构施工周期。比如说在进行剪力墙的施工时，应该在保证建筑工程稳定、安全的前提下适当的增加周边相关剪力墙的厚度，尤其是对于那些距离刚心最远的剪力墙。合理的设置防震缝，在进行工程施工时可能会遇到一些平面形状比较复杂的建筑工程，由于在进行这一类建筑结构的设计时会受到相关地形条件的限制，所设计的平面结构往往是不规则的，通过合理的设置防震缝不仅能够有效的将相关的建筑结构分割成一些比较简单的单元，同时还能有效的提高建筑结构的稳定性。
4结语
不规则建筑结构在现代城市建筑中越来越普遍，不规则结构对于建筑工程质量建设也具有越来越重要的地位。但是现阶段的不规则建筑结构应用中依然是存在一定的问题。所以，相关的研究人员应该加强对于不规则结构的研究，在满足现代人多样化需求的同时尽量的降低不规则结构的负面影响。
作者:陈树 单位:广东艺林绿化工程有限公司
参考文献:
[1]龚俊.建筑结构设计不规则性问题的分析[J].建材与装饰，2015(45)：123-124.
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。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
2.2建筑平面布置设计问题
建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等，都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且，由于建筑使用功能不同，每个楼层的布置有可能差异很大，建筑平面上的墙体，包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称，墙体与柱子分布的不对称、不协调，使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。
2.2.1有的建筑物，其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧，结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。这是因为电梯井筒具有极大的抗侧力刚度，吸引了地震作用的主要部分。
2.2.2有的建筑物，在平面布置上一侧的墙体很多，而另一侧的墙体稀少，这就造成平面上刚度分布的很不对称，质量分布也偏心，使结构的受力和变形不协调，导致扭转地震作用效应，带来局部墙面的破坏。
2.2.3有的建筑物，如底层为商场的临街建筑，临街一侧往往不设墙体，而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭，两侧在刚度上相差很多，也将在地震时引起扭转地震作用，对抗震不利。还有的建筑平面布置上，经常出现内隔墙不对齐或中断，使刚度发生突变和地震力传递受阻，对抗震也带来不利，客易引起结构的局部破坏。
建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大，从概念上要解决的一个核心问题是：建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀，对称协调，避免突变，防止产生扭转效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件，使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体，充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。
2.3建筑竖向布置设计问题
建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度(楼层)结构的质量和刚度分布设计上。存在的这个主要问题是，由于建筑使用功能的不同要求，如底层或下面几层是商场、购物中心，建筑上要求是大柱距、大空间；而上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼，低层设柱、墙很少，而上面则是以墙为主，柱很少。
有的建筑在布置上还设有面积很大的公用天井大厅，在不同楼层上设有大会议厅、展厅、报告厅等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调。突出的问题是沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大，形成突变。在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层。这是在建筑设计中必须高度重视的问题。
在实际设计中，在建筑使用功能不同的情况下，很可能出现上下相邻楼层的墙体不对齐，柱子不对齐，墙体不连续，不到底；上层墙多，下层墙少；上层有柱，下层无柱等，使地震力的传递受阻或不通；抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少。
所有这些布置都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。多次大震害表明，建筑物竖向楼层刚度的过大变化，给建筑物造成很多破坏，甚至是整个楼层的倒塌。因此，尽可能使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建筑物底部，不宜中断或不到底。尽量避免其某楼层刚度过少，尽量避免产生地震时的钮转效应 。
3、建筑结构不规则设计时的抗震作用计算
目前在工程设计中应用的多数计算分析方法和计算方法，都假定楼板在平面内不变形，平面内刚度无限大，这对于大多数工程来说是可以接受的。但是当楼板有大的凹入，大的开洞时，楼板在平面内消弱过大、楼板产生显著的变形，这时刚性楼板的假定不再适用，要采用考虑楼板变形影响的计算方法和相应的计算程序。考虑楼板的实际刚度可以采用将楼板等效为受弯水平梁的简化方法，也可以将楼板划分为单元后采用有限元法进行计算。
平面规则而竖向不规则的建筑，应采用空间结构计算模型，刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15 的增大系数，其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析，并应符合下列要求：
3.1竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等，乘以1.25～2.O 的增大系数；
3.2侧向刚度不规则时，相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规范相关章节的规定；
4、结束语
建筑结构不规则性的判断，在建筑结构设计中占有非常重要的地位。因为对建筑结构不规则性的判断，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，以及最后的施工图设计，从而影响到整个的结构布置是否合理、安全、经济等。对于现代城市日益涌现的造型新颖别具一格的不规则建筑，结构设计人员应细心分析各种情况，从概念设计入手，找出结构的重点和薄弱点，因势利导客服不利因素，使整个结构在平面和竖向合理地布置结构刚度，避免和减少结构可能出现的薄弱部位，同时加强薄弱部位的构造措施，是建筑物从一格貌似不规则的建筑调整成一个结构上的规则建筑，只要结构工程师认真分析，抓住重点、强化构造，不规则结构设计中的抗震设计问题是很容易解决的。
参考文献:
1.建筑抗震设计规范.GB50011-2001.北京：中国建筑工业出版社，2001.
【关键词】：不规则建筑；抗震设计；
【 abstract 】 : now many buildings because building function and elevation effects of need, often form structure by the irregular building standard (plane irregular, vertical irregular or both). * q, is in recent years, the bottom of the high-rise building several layers of large shopping center often used, and structure design of the irregular structure into take chassis form has become a trend. So. With the structure of the high-rise building irregular chassis seismic performance analysis has the very vital significance. Is in engineering design and seismic strengthening must take into account the.
【 key words 】 : irregular building construction; Seismic design;
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
0.引言
在地震地面运动作用下，建筑物的损伤破坏首先会出现在结构侧向抗震系统的薄弱部位，薄弱部位的损伤破坏会进一步加剧结构抗震性能的退化，从而导致结构整体的倒塌。建筑物的薄弱部位主要来源于结构配置的缺陷或不规则，如结构或构件不规则的几何尺寸、软弱的楼层、质量过分集中以及不连续的侧向抗震系统等。建筑结构的平、立面是否规则，对结构抗震性具有最重要的影响，建筑设计应符合抗震概念设计要求，不应采用严重不规则的设计方案，应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。
1不规则结构定义
1．1平面不规则的类型
1．1．1扭转不规则
楼层的最大弹性水平位移(或层问位移)大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1．2倍。
1．1．2凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸。大于相应投影方向总尺寸的30％。
1．1．3 楼板局部不连续
楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如。有效楼板宽度小于该层楼板典裂宽度的50％，或开洞面积大于该层楼面面积的30％，或较大的楼层错层。
1．2竖向不规则
1．2．1侧向刚度不规则
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70％，或小于其上相邻三个楼层侧向剐度平均值的80％；除顶层外。局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25％。
1．2．2竖向抗侧力构件不连续
竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(粱、析架等)向下传递。
1．2．3楼层承载力突变
抗侧力结构的屡间受剪小于上一层的80％。
2.结构抗震性能目标
1) 在小震作用下，要求全部构件的抗震承载力满足弹性设计要求。结构层间位移角小于1 /800，全部构件承载力及结构抗震承载力满足规范要求。
( 2) 在中震作用下采用弹性反应谱法进行屈服承载力设计。计算结果要求所有竖向构件满足中震不屈服要求，所有构件受剪截面满足VGE + VEK≤0． 15Fck bh0要求，最大弹性层间位移角不超过1 /400。
( 3) 在大震作用下采用弹性反应谱法进行屈服承载力设计。计算结果要求塔楼凸出端角柱满足大震不屈服要求，所有构件受剪截面应满足VGE + VEK≤0． 15Fck bh0要求，最大弹性层间位移角约为1 /200。
( 4) 另需采用静力弹塑性法进行大震验算，要求弹塑性层间位移角小于1 /100，构件屈服顺序需满足先耗能构件后竖向构件的要求，同一楼层不得大部分竖向构件出现塑性铰。
3.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 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。
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。
3 当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。
4.针对不规则建筑的设计问题
4.1建筑平面布置设计问题
建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等，都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且，由于建筑使用功能不同，每个楼层的布置有可能差异很大，建筑平面上的墙体，包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称，墙体与柱子分布的不对称、不协调，使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。有的建筑物，其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧，结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。这是因为电井筒具有极大的抗侧力刚度，吸引了地震作用的主要部分。有的建筑物，在平面布置上一侧的墙体很多，而另一侧的墙体稀少，这就造成平面上刚度分布的很不对称，质量分布也偏心，使结构的受力和变形不协调，导致扭转地震作用效应，带来局部墙面的破坏。有的建筑物，如底层为商场的临街建筑，临街一侧往往不设墙体，而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭，两侧在刚度上相差很多，也将在地震时引起扭转地震作用，对抗震不利。还有的建筑平面布置上，经常出现内隔墙不对齐或中断，使刚度发生突变和地震力传递受阻，对抗震也带来不利，客易引起结构的局部破坏。建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大，从概念上要解决的一个核心问题是：建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀，对称协调，避免突变，防止产生扭转效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件，使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体，充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。
4.2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。唐山地震就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此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。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
5.建筑结构不规则设计时的抗震作用计算
平面规则而竖向不规则的建筑，应采用空间结构计算模型，刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15 的增大系数，其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析，并应符合下列要求：
1)竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等，乘以1.25～2.O 的增大系数；
2)侧向刚度不规则时，相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规范相关章节的规定；
5.结语
综上所述，对于现代城市日益涌现的造型新颖别具一格的不规则建筑，结构设计人员应细心分析各种情况，从概念设计入手，找出结构的重点和薄弱点，因势利导客服不利因素，使整个结构在平面和竖向合理地布置结构刚度，避免和减少结构可能出现的薄弱部位，同时加强薄弱部位的构造措施，是建筑物从一格貌似不规则的建筑调整成一个结构上的规则建筑，只要结构工程师认真分析，抓住重点、强化构造，不规则结构设计中的抗震设计问题是很容易解决的。
参考文献
[1]《建筑抗震设计规范》GB 50011 2010 北京中国建筑工业出版社
关键词：平面不规则；高层建筑；结构设计
对于建筑的结构设计，我国有相应的规范要求，要求建筑的平面布置需要具有规则性，相应的的结构之间需要存在一定的对称关系，建筑的整体结构设计需要协调合理，不应该选用不规则的平面布置方案，这样对于结构的整体的性能会造成不利的影响。但是新技术、新材料的不断出现，科学技术的不断创新，为平面不规则高层建筑的结构设计提供了技术保障，如今传统的建筑规范要求已经渐渐不适用于当今的建筑需求。品面不规则建筑为城市建设添加了新的风貌。
一、高层建筑平面不规则结构设计问题
高层建筑会因为结构设计的不规则使得建筑结构产生一定的扭转效应，当然外界不良因素对于建筑的影响也会造成结构发生相应的扭转效应，外界不良因素的影响指的是例如建筑区域内发生地震，地震会对地面结构造成严重的影响，地面某部分结构会发生位移，存在的一定扭转力就会使建筑结构产生扭转效应。建筑结构本身也会导致这种不良现象的产生，以往的建筑结构设计时，会把建筑结构设计想象成一种平面的模型，这种设计方法只是适用于原来循规蹈矩的规则结构设计，在不规则结构设计中会存在很大的缺陷，因为不规则结构设计的建筑，建筑的质量中心和刚度中心所在位置很在一定的差距，并没有相互的重合。在高层建筑品面不规则结构实际时，首先要考虑极限的扭转效应，从而确定建筑需要控制扭转力的额度，并且能对扭转效应的周期指标有一定的了解，要严格的保证建筑可以拥有良好的抗扭转性能，这样才能更好地对周期进行控制，位移比的控制也应格外的注意，提升性能有效途径就是提升建筑的质量和整体结构的刚度。
二、工程概述
某工程建筑面积11457.3O，共21层高66.12m，地下室1层～地上3层是商业广场，层高3.6m，以上楼层为住宅区，层高3m。工程采用框架-剪力墙结构设计，采用平面不规则、扭矩不规则设计，合理的剪力墙能够提高建筑的稳定性，需要对建筑结构设计中的薄弱部分采取抗震构造设计。工程在建筑中中分是用了电梯等，嵌入剪力墙，满足下部商场和上部民用建筑的同时，保证构件的连续性。剪力墙在设计中，纵横面力求平衡，提高抗震性能，为减小扭转效应需要优化调整周边潜力强长度以及宽度设计。地下室顶板厚180mm，采用了双层双向配置，配筋率0.25%。核心结构外力剪力墙厚度从上往下分别为200、250、300、350mm，相应的剪力墙截面尺寸为500、600、700mm。楼面设暗梁，宽度超过墙宽度至少600mm，按照框架梁计算配筋，剪力墙边框的暗梁宽度与墙宽相等，高度是墙宽的两倍。楼板竖向体型突出部位厚度为150mm，上下层楼板厚度为130mm，配筋率超过0.25%.
三、架构整体计算
该建筑工程使用年限为50年，抗震等级为8度、第三组，预计设计地震加速度数值设定为0.2，建筑场地特征周期为0.45s，一般地震影响系数不超过0.16，最大为0.9，属于一级抗震等级，地面粗糙度为B类设计。楼面设计依照实际情况设定为居民楼2.0kN/O，楼梯间荷载围为3.5kN/O，卫生间荷载为2.0kN/O，阳台荷载为2.5kN/O，要求上人屋面荷载达到2.0kN/O。结构整体计算采用SATWE和PMSAP软件计算，SATWE最大地震效应角度角为45.285度，PMSAP计算结果与之很接近，取15个结构计算振型，X向和Y向的有效质量系数分别设定为98.66%、99.92%，结构第一振型和第二阵型分别为X向平动、Y向平动，第三振型为扭转。
荷载和地震作用下，满足高规设定要求。建筑总质量为15104.541t，X向和Y向最小建立系数分别为5.09%、5.26%，大于3.2%，满足规定要求。在双向震动作用下，考虑到偶然偏心因素，最大弹性层间位移与楼间平均层间位移比为1.39：1.21，满足要求。X向与Y向结构各层竖向层与层之间的刚度满足高俅，结构竖向不存在薄弱层，地下室和一层X向和Y向的刚度比满足要求。X向和Y向层与层之间抗剪承载力比值范围分别在0.900～1.340、0.900～1.330，满足要求。
四、结构不规则设计措施
在此设计中为提高薄弱地区的抗扭性能，竖向体型突变部位厚度设定为1800mm，钢筋设计采用双层双向通长设计，配筋率大于0.30%.工程在4～21层民用建筑的设计中平面凸出长度为11.3m，加强凸出位置的楼板厚度和配筋率。由于此建筑的上下层之间作用不同，因此在4层以上的平面结构部分收近高度11.1m，收进后的平面宽度为12.7m，满足要求。
结构薄弱层在多遇地震情况下，剪力值设计乘与最大系数，楼层剪力墙的设计采用中震不屈服分析的计算剪力。相邻两层之间的框架柱与剪力墙的尺寸面积相等，所采用的混凝土等级相同。为减少结构的扭转效应，剪力墙的布置要求均匀对称，并在此基础上加强周边剪力墙的抗侧刚度，经过计算本工程，X向和Y向的质量中心和刚度中心分距离别为0.01～0.07m、0.05～0.37m，对应的建筑物边长分别为0.27%、1.50%。在工程设计中采用了转角窗的设计，削弱了结构的抗扭性能，属于薄弱环节设计，容易出现结构的局部破坏现象，在设计中，转角窗的两侧设置剪力墙，加强楼板板筋的配置率，并在洞口边缘的端柱之间设置暗梁，提高抗扭性能。在中震不屈服的设计中，为了提高建筑结构的塑性耗能能力，地震影响系数取最大值0.45，为了保证结构安全，设计采用弹性力时程分析法补充计算，内置特征周期为0.45s，地震加速度是程曲线最大为70cm/s2，加速度依照最大1：0.85取值。
五、抗震设计
针对工程的实际，综合分析各方面因素，采取的抗震技术措施主要有：在建筑允许的情况下尽量加长加厚周边剪力墙，尤其是离刚心最远处，将刚心和质心偏心率调整到最小，减小扭转周期，将结构调整成扭转规则结构。削弱核心筒连梁，采用弱连梁连接，使平动周期增大，增大平扭周期比。控制墙柱轴压比，提高柱的纵筋配筋率和箍筋配筋率（特别是角部），纵筋配筋率均加大一级，柱箍筋全楼加密，角柱加芯柱，来提高结构竖向构件在大震中抵抗的变形能力。在凹角处增设45°斜向钢筋，抵抗角区应力集中，加强薄弱处的板厚和配筋。
总结：根据以上内容本文首先讲述了平面不规则高层建筑结构设计中存在的问题，然后根据相应的工程实例进行分析。我国建筑行业发展的速度很快，平面不规则高层建筑建设的数量越来越多，这是建筑设计者面临的挑战也是巨大的机遇，要严格的保证建筑的科学性、合理性，保证平面不规则高层建筑的各项性能都能够满足人们的使用需求。
参考文献：
【关键词】建筑工程；结构设计；不规则性；应对措施
引言
判断建筑结构是否是不规则现象有助于建筑的规模的判断、各个结构的布置以及劣质楼层的判断，也能够判断出建筑工程整体结构是否经过科学、合理、专业、高品质的方式进行建造的。建筑结构的变化与建筑设计师有着很大的关系，针对不规则结构的频频发生，建筑师在设计的同时应该注重建筑中薄弱结构的设计，计量加强薄弱部位的建造。目前，我国在建筑方面出现结构设计不规则现象尤其普遍，有待于改进处理。但是目前，随着各项事业的进步，经济的发展，使计算机行业与信息化不断增强，也使结构设计不规则现象得到改善。可以通过就算几构件结构模型进行分析，从而减少与实际结构的差距，减少建筑结构设计的不规则现象。
一、不规则结构的基本类别
对于不规则结构的类型进行具体的分类，大致可以分为两种：第一种结构类别，是平面不规则，其主要包括的有凸凹不规则、楼板的部分不连续以及扭转不规则等。第二种结构类别，是竖向不规则，其主要包括的有竖向抗侧力的结构不连续、侧向刚度不规则、楼层之间的质量剧变及楼层载荷力的突变等。以下是对两种不规则类型进行判定的基础标准。
1、平面不规则结构类型
其一，是扭转不规则。其判定的标准是楼内每层自身最大的弹性水平位移度超过这一楼层两侧弹性水平位移标准参数的1.2倍，或者最大层间位移超出这一楼层两侧层间位移标准参数1.2倍。其二，是凹凸不规则。其判定的标准是楼内结构平面凹进处的尺寸超出其投影方向上整体尺寸的30%。其三，是楼板的部分不连续：其判定的标准是楼板尺寸以及平面刚度产生了急剧的变化。
2、竖向不规则的结构类型
其一，是侧向刚度不规则。其判定的标准是某一楼层的侧向刚度参数小于其相邻的上一楼层的70%，或小于这一楼层以上相邻的三个楼层侧向刚度标准值的80%，除去顶层后，楼层局部收进的水平向尺寸超出其相邻下一楼层的25%。其二，是竖向抗侧力的结构不连续。其判定的标准是竖直方向上的抗侧力结构的内力借助水平转换构逐渐向下传递。其三是楼层载荷力的突变。其判定的标准是楼层之间的抗侧力结构的受剪程度小于其上一楼层的80%。其四是楼层之间质量剧变.其判定的标准是楼层质量超出相邻下一楼层质量的1.5倍。
二、不规则结构设计需要注意的问题
1、结构偏心距问题
高层建筑结构的扭转效应和结构的相对偏心距具有着一定的函数线性关系，所以要想减少结构的不规则性为结构带来的扭转作用，设计者在结构设计时，就要考虑结构偏心距的问题，从而使高层建筑承受较少的扭转效应。具体来说，设计者可以通过详细的计算，来分析结构空间及平面分布，进而将楼层间的位移比例进行一定程度的压缩。然后，在分析结构重量核心和刚度中心位置数据信息资料的基础上，设计者就可以规范和调整结构刚度分布，并调整离重量核心较远的抗侧力设施数量，从而降低结构相对偏心距，使结构具有更强的抗扭转能力。
2、结构抗侧刚度和抗扭刚度比问题
相关研究发现，高层建筑结构的扭转效应与结构周期比的平方有着线性关系。所以，设计者在设计高层建筑结构时，可以通过减小建筑结构的周期来调整结构承受的扭转效应。具体来说，就是设计者在设计剪力墙时，要在规定的范围内增加剪力墙的长度和厚度。而想要使结构的抗扭刚度得到一定程度的增加，就需要设计结构边上的拉梁，缩小结构的抗扭转周期。另外，设计者也可以通过增加周边连梁的刚度来增加结构的抗扭刚度。
3、周边抗扭件抗剪力问题
要想使建筑结构在强烈震动下保持安全，就不能只调整建筑结构布置。因为一旦结构受到较大的外力作用，就会出现不可逆的破坏现象。而相关的研究显示，高层建筑如果长期都处在非弹性阶段，在多重地震作用的影响下，规则的建筑也会出现一定的形变，并产生偏心的问题。所以，要想保持结构的抗震性，就要适当增强结构边缘构件的抗剪强度。这样一来，即使结构承受了一定的外力作用，在自身弹性作用的影响下，也将恢复到正常状态。
三、建筑结构设计不规则性的应对措施
在对地质灾害造成的建筑结构损毁的研究中，科研学者们发现了一些规律，地质灾害发生时，建筑结构遭到严重破坏的地方大都是集中在平面结构不规则的地方，地震发生的时候，地震引发的建筑结构水平、竖直或扭曲等作用会对房屋造成严重的损伤。这些现象的发现和总结，给我们的建筑师们明确指出了需要改进和注意的方向，要求设计师们在在建筑结构设施中，需要严格的保持建筑内部的对称性，按照规律进行区域划分，同时，在既定的范围内，增强建筑结构的抗震性能，加强建筑结构的安全系数。
1、尽量减少高层建筑结构相对偏心距的大小
高层建筑结构的扭转效应和相对偏心距在特殊范围内呈线性的函数关系，即想要降低主体结构扭转效应带来的负面影响，更大程度地压缩楼层之间的位移比例，就应该有效降低相对偏心距的大小。在实际建筑应用中，可以主要采取以下的方法来减少高层主体结构的相对偏心距事先要经过详细的计算，根究结果来研究分析如何协调主体结构空间以及平面上的分布，并在设计图上标出整体结构的重量核心与刚度中心的位置，除此之外，要做好相应的数据信息资料分析，规划高层建筑结构的刚度分布，然后就可以适量调节偏离重量核心较远的抗侧力设施的数目。
2、最好改进高层建筑结构抗侧刚度与抗扭刚度的大小
根据有关的调查的结果分析，可以得出这样的一个结论高层主体结构出现的扭转效应和结构自我震动周期的平方值保持线性函数关系，因此，在设计高层主体结构时，可合理地降低建筑结构自我诊断的周期长短，来削弱高层主体结构的扭转效应。在有关剪力墙的设计过程中，就应该在有效区域内科学调节墙体的长度或者厚度大小，尤其是那些离高层结构刚度中心较远的墙体。改善高层主体结构的抗扭刚度在实际应用中通常是采取在结构边缘装置柱粱的方式，来降低高层主体结构的自我震动周期，另外提高边缘连梁的刚度值大小同样可以达到改善高层主体抗扭刚度的目的。
3、科学建造防震缝
在日常的建筑结构的施工过程中，总会因为建筑内部构造和功能设计的不同等其他因素的影响，导致很难实现各种结构有规则的拼接成一个整体，因此，防震缝的建造就可以很好的实现两边不同设施的连接，同时也可以将建筑内部划分为不同的区域，这样也可以很好的分摊上层建筑的受力，加强建筑结构的抗震性能，即使发生地震灾害也能给与房屋之间留有缓冲的空间。同时，还需要根据建筑的实际情况来确定建造适合建筑结构的防震缝。
结束语
在实际工程中，准确判断建筑结构的不规则性，能直接影响到结构的建模计算、结构布置、薄弱楼层的判断、位移比的控制、以及最后的施工图设计，从而影响到整个建筑结构布置的合理性、安全性和经济性。结构设计师应在设计中采取有效的措施来避免和解决不规则性给建筑带来的不利因素，提高高层建筑的抗震性能。
参考文献
[1]何礼达.论不规则性在高层建筑结构设计中的运用[J].河南科技，2014，14（01）：30.
关键词：高层建筑 结构设计 不规则性 研究分析 应用措施
一般来说，在一项工程之中，因为会涉及到各种不同的环境和出现一些突发的情况，这就会导致建筑物不可能完全的绝对规则和对称。建筑物的不规则性主要表现在几个方面：建筑水平面的凹凸不平不规则、局部的连接的楼板不是完全的连续、规则，还有就是建筑本身在他的竖向刚度上会出现不连续、不规则等现象。在实际的施工过程中，必须要十分准确的判断出来建筑物不规则的位置，只有这样才能不影响到对建筑物结构的建模、确定建筑物的结构等一系列的布置方案，还有就是要确定建筑物自身的缺点，找出它的薄弱地方，然后在最大程度上提高整体建筑物的合理性、安全性和经济性。很多情况下，不规则的建筑物结构会引起结构上水平方向上的偏心侧力，这样也会造成进一步的扭转变形，对于结构的抗侧力是十分不利的，它还会导致建筑物在成本上有不必要的浪费。因而设计者在设计的时候一定要尽量的将建筑物设计为对称、规则的，这样也方便了提高建筑物本身的一些结构性能。
1 高层建筑中不规则的发展现状
如今，我国的经济和科学技术都是处在不断的发展和提升之中的，我国的建筑行业也没有落后，也是在不断的前进中。随着我国城市的不断完善扩建，设计者们为了可以更好的迎合城市建设的发展需要，他们已经在渐渐的更新了一些自己以往必须要面对的比如对称、规则等问题，他们正在努力试着创造一些比较新颖别致、与众不同、标新立异的建筑，这其中就包括了非对称、不规则的建筑物结构。如今人们的观念也在一点点的转变中，现在很多城市中都出现了很多不同的复杂体型和不规则的结构，这种建筑趋势就在某个程度上代表了我国以后建筑的发展方向。
2 高层建筑结构对称、均匀性的主要体现
高层建筑主体抗侧力结构沿两个主轴方向的刚度比较接近、变形特性比较相似。这个主要就是因为高层建筑一般都是三维空间的结构，实际的地震荷载、风荷载等等都均有比较任意的方向性；高层主建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度比较的均匀，这样就能够具有比较优异的抗震抗风的特性。
高层建筑的主体抗侧力结构沿竖向断面、构成变化比较均匀、不要突变。这个主要说的就是主体结构的剪切刚度不能够有突变。这种均匀的高层建筑可以很好的避免因为薄弱层的破坏而引起的结构上的整体破坏，尤其是以强震区的高层建筑特别要注意这一点。
高层建筑主体抗侧力的平面布置，往往应该注意同一个主体方向各个分片的抗侧力结构刚度要尽量的平均，应该尽力避免在主体结构布置中出现某一、两片的刚度因为各种原因而存在的比较大的差异的结构。
高层建筑主体抗侧力的水平布置还要注意中央核心与周围结构刚度的协调统一，保证主体结构具有良好的抗扭刚度，以便避免高层建筑在地震荷载以及风荷载的扭矩作用下产生过大的扭曲变形而导致他的结构在一定程度上存在着被破坏的危险。
3 高层建筑结构存在的不规则性的种类
高层建筑结构存在的不规则性的种类主要可以分为两类：第一种，平面不规则结构类型，这其中还包含了扭转不规则、凹凸面不规则、楼板局部不连续等等。第二种，竖向不规则结构类型，这其中又包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力结构不连续、楼层承载力突变、楼层间质量突变等等。下面，就介绍一些比较常见的可以判断两种不规则类型标准的具体办法。
3.1 竖向不规则的类型
一般来说，竖向不规则的类型，首先是指侧向刚度的不规则，检测的办法一般就是此楼层的侧向刚度值不能超过临近上层的十分之七；其次是在竖直方向上，它的结构抗侧力分布不连续，检测的方法一般是结构受力，他主要是依托水平设施来传导的；再次就是楼层的承载力出现了比较大的波动，它的测量方法就是层间抗侧力结构承载程度能高于它上一层的五分之四；最后就是楼层之间出现的重力大幅度存在变化，它的测量方法就是某一楼层的重量高出下层重量的百分之一百五。
3.2 平面不规则的类型
平面不规则的类型一般分为三种：一是扭转程度的不规则，它的测量方法就是每层楼之中最大的层间位移值要高出平均位移值的百分之一百二十；二是平面凹凸的不规则，测量办法就是整体结构凹陷一侧的长度与总长度的比例不能超过零点三；三是楼板局部的不连续，他的测量方法就是楼板的长度和平面刚度不能出现较大幅度的变化。
4 不规则高层建筑结构设计中应该注意和采取的一些措施
4.1 提高建筑物周边抗扭能力
如果想要保证一个建筑物在很强烈的震动下依然保存完好，那么仅仅是单靠调整他的结构布置是远远不够的。相关的技术人员通过各种不同的实验，才得出了以下这些结论，就是说当建筑物处在一个非弹性的时期的时候，对称的建筑物结构往往会受到双向水平地震作用的影响，会产生建筑物物体变形。如果提前考虑到建筑物结构的抗震性能，就应该强化那些抗扭效应等等，这样才能使得建筑物在强震的情况下依然可以保证一个很好的整体弹性状况。
4.2 较小地震带来的破坏，可以设置防震缝
在一些实际的工程中时常会遇到一些平面形状比较复杂的建筑结构，因为一些外在条件的限制会导致不能把平面结构弄成完全规则的设计，这个时候就可以通过设计一些抗震缝将结构分成比较简单的结构单元。在一项建筑工程之中，设置抗震缝是十分必要的。比如说：需要设置抗震缝两侧的机构体系迥异或者是地震反应效应显著不同时时，抗震缝的宽度就要考虑不利一侧的结构；当相邻建筑结构的基础沉降量比较大的时候，可以设置兼做沉降缝的抗震缝。
4.3 调整建筑结构的抗侧刚度和抗扭刚度比值
根据一些相关的资料表明，建筑结构的扭转效应与结构周期比的平方的关系基本上是呈线性的关系，因而在设计建筑物的时候，可以考虑适当的减少一些建筑结构的周期。在做剪力墙的时候，则需要在合理的范围内尽量的加长或者是增厚周边的剪力墙，尤其是要重视那些离刚心最远的一些剪力墙。加大结构抗扭刚度的一般做法就是在建筑结构边缘上设置拉梁，同时也要缩小建筑结构的扭转周期，也可以通过增加周边连梁的刚度来实现。
言而总之，在实际的建筑工程中，建筑结构的不规则性的判断会在一定程度上直接影响到建筑结构的建模、建筑结构的一些列布置、薄弱楼层等等，从而还能够间接的影响到建筑结构的布置是不是经济合理以及安全。结构设计师一般在设计不规则建筑物的时候，必须要尽量减少或者尽最大努力避免建筑结构出现薄弱的部位，如果实在避免不了的话，也要想出对策，对薄弱部位作出强化。直到现在，对于不规则的高层建筑结构的分析和研究还存在很多没有解决好的问题，但是随着计算机科学的不断发展，一定可以发现更多更好的方法来设计出不规则建筑结构的模型来，然后真正实现更加真实的模拟实际情况的工况。
参考文献：
[1] 赵丽清.浅谈高层建筑结构分析与设计[J].山西建筑 ，2013，33（14）.
关键词:建筑结构设计，不规则现浇板；方法
Abstract: the structure design in construction of the processing of irregular site casting integrated undoubtedly a difficulty, how in building structural design of structure design of irregular site casting integrated well is the designer must solve the problem, if the design is bad will influence not only the design quality, the more likely the overall quality of construction projects to influence. In this paper, according to the existing research material detailed discussion on the architectural design in irregular site casting integrated the main species, and in the design how to deal with these irregular site casting integrated, and puts forward the corresponding design proposal, which is expected to provide some experience for building designer and enlightenment.
Keywords: building structural design, irregular site casting integrated; methods
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
对于建筑设计师来说，在建筑设计当中最难设计的莫过于不规则现浇板的结构设计，这是因为不规则现浇板的力的传导和结构的稳定性很难把握，稍有不少慎可能给建筑施工带来不便，甚至会影响到整个建筑工程的质量。这就要求建筑设计师要重视不规则现浇板的结构设计，只有这样才能保证整个设计方案的质量，才能为施工奠定良好的基础。本文主要根据现有的研究资料，以及建筑结构设计的一般要求，对不规则现浇板的结构设计进行探讨，并提出了相应的对策建议。
一、建筑结构设计中不规则现浇板种类
所谓的不规则现浇板实际上并不是当前对现浇板的一种分类，而是对一些相对于一些墙体、楼板等规则的现浇板的一类统称，并没有建筑学上的意义。在建筑结构设计中不规则现浇板的结构设计还是比较多的，常见的有厨房卫生间的现浇板、不规则楼板、外挑阳台的现浇板、外墙转角部位、楼层平面出现大缺口的复杂体型等，这些地方都有不规则现浇板的结构设计。这类地方的结构设计相对其它地方最大的特点就是它不是直线式规则形状的，而是呈现出一些规则的状态，比如说一些地方为了满足厨房的功能性要求，在厨房中设计一些花瓣式的窗户，或者是有不规则的凸凹的地方，这些就属于不规则现浇板。在这些不规划的现浇板的设计上最难的就是对不规则线条的处理，以及在处理过程中满足建筑结构整体稳定性、强度等方面的要求，要想达到这一要求实际上是很难的。这是因为从物理学的角度讲，不规则的现浇板在力的传导等方面也具有不规则的特征，要想使设计满足建筑设计整体稳定性的要求，需要大量的计算才能才能把握不规则现浇板的力的传导规律，稍有不慎就可能改变力的传导方向，从而影响到整个建筑结构设计的质量，更可能对建筑使用安全性造成影响。
二、不规则现浇板的结构设计方法
从不规则现浇板的常见种类来看，主要有厨房卫生间的现浇板、不规则楼板、外挑阳台的现浇板、外墙转角部位、楼层平面出现大缺口的复杂体型等五种，本文也就是从这五个方面来探讨不规则现浇板的结构设计方法。具体内容如下：
1. 厨房卫生间的现浇板设计
厨房卫生间在设计的时候需要注意防水处理，所以一般情况下结构板面要比其他房间低30mm---50mm，在传统的设计当中一般使用的是设置次梁的方法，但是这种设计方法在房屋内会外露梁，给人一种不美观的感觉。但是实际上在使用过程中如果楼板下降300mm—400mm的时候，会形成局部下沉的变标高的折板，这就是设计师常说的次梁。这种设计，导致在楼板地州简支局部下沉地方出现折板的最大的变形，这种变形只有普通混凝土平板的50%到70%左右，此时肋梁部位会出现楼板应力集中的现象。解决这一问题需要在设计的过程中注意肋梁构造设计，在这里笔者建议：建议肋梁宽度取值200mm，当跨度小于2.5m的时候，可以增加上下直径为14mm的构造配筋。下沉区域上下铁可以设计成双向拉通，并在相邻放假按大板支座负筋配置。
2.不规则楼板的设计处理
在居住建筑设计中，为了满足人们多元化的住宅功能需要，在设计上常常遇到不规则楼板的处理问题，传统的设计方法是在缺口的地方设置一道梁，虽然能够解决不规则楼板的承重等问题，但是由于该梁也是在室内，也会影响到室内的美观性。实际上在设计上是完全可以避免这一问题的，具体来看图1.
图1
从图1中可以看出，当11值较小的时候，可以使用b=1的暗梁设计方法，也就是板搭板的设计方法，当l1值较大时板宽取l+c/2计外板内力并配筋，为了保证暗梁的强度，需要在11的范围内适当的增加下部配筋，这种设计能够解决室内出现的横梁问题，让房间显得简洁和舒适。
3. 外挑阳台的现浇板设计
在现代住宅类的设当中，阳台是不可缺少的一部分，一般来说阳台的身长度为1.5m-2m之间，为了保证阳台楼板在使用过程中有足够的刚度，在设计上该处板厚一般取值为阳台外伸长度的1/12—1/10长，而且相邻房间的板厚一般要小于挑板根部的厚度。在设计的过程中，对于外挑阳台现浇板的设计需要注意的是避免过梁承受过大的扭矩，一般来说将挑板根部厚度与相邻房间的板厚差控制之灾30mm就能解决这一问题，具体的挑板配筋数量需要根据相邻房间的楼板厚度经过科学的设计计算后确定，以保证挑板配筋符合建筑需要。
4.外墙转角部位的设计
外墙转角部位也多事不规则现浇板，对于设计的要求也相对较高，在这一部分的处理中需要注意一下几个方面的问题，具体来看图2。
图2
在图2中剪力墙bw的在底部要适当的加强，其厚度一般来说不能小于层高的1/12，除了bw之外，其它地方的厚度一般要达到层高的1/15以上，所有剪力墙厚度应该在180mm以上，并在墙端安装约束边缘构件，适当的加强暗柱纵向配筋比例，保证转角剪力墙的稳定性。在角窗部位的处理上，要注意把握bc点之间的长度，一般来说如果长度较小情况下，bc点应设跳梁，而在ab点设置次梁，主要b的支撑应该在跳梁上。如果bc与ab点之间的长度差不多，则两者都应设挑梁。如果角部是外挑阳台情况下，一般是沿着ab或者bc方向设计门窗，处理上还需要在角窗部位设置梁。但是如果外挑阳台是房间的一部分，此时在设计上就不能出现结构如同角窗设置梁，而是应该在ab之间设计宽度在1m以上的暗梁，同时将楼板取值稍微的提高一些。
5. 楼层平面出现大缺口的复杂体型设计
在住宅建筑当中为了追求厨房直接对外窗户，一些设计方案上需要在楼层平面上设计一个大缺口的复杂体型，而设计师在处理的过程中应该保证该部分整体的变形协调，要想达到这一目的需要注意以下几点（图3）：
在电梯间、楼梯间连接部位的处理上，设计师应该严格控制好楼板厚度，一般来说楼板在任意方向的宽度都不能小于5m，其中板厚应该在150mm以上，并在配筋上采用双层双向的设计方案，各层的配筋率不能低于0.30%。在外伸部位的处理上应该在端部每两层设置一道连接梁，连接梁直接与墙体连接起来，取值应该与墙体厚度基本一致，连接梁的高度要在500mm以上。在纵向钢筋的配置上要考虑连杆的作用，同时考虑到建筑的抗震需要，但是不应该低于建筑标规定的最低配筋率，箍筋从保证质量的角度可以采取全跨加密的方式。如果建筑各层或者相邻之间的外伸长度不一，或者业主要求不允许使用结构连接梁的时候，可以按照相同距离在外面每两层设置连接板，其厚度应该达到180mm以上，也采用双向双层配筋的方法，以保证外伸结构的强度和稳定性。
总之，在不规则现浇板处理上，应该根据不同不规则现浇板的特点和建筑需要进行处理，以保证结构强度和稳定性。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范GB50010-2002》．北京：中国建筑工业出版社，2002
关键词：高层建筑；结构设计；不规则；设计对策
在社会经济不断的发展过程中，人们对建筑结构的要求也逐渐的提高，因此人们在对建筑结构进行设计的时候，不仅要对建筑结构的质量和耐久性进行要求，还要考虑建筑结构的个性化特点，这就加大了高层建筑结构设计的难度。而在建筑工程施工的过程中，由于受到各方面因素的影响，给建筑结构的对称性带来了严重的影响，因此建筑结构设计工作只能怪，就出现了许多不规则的建筑结构。为此，我们在工程设计的过程中，就要从建筑结构的整体性出发，对不规则的区域进行准确的判断，采用切实可行施工方法，对建筑结构不规则的区域进行适当的改进，这不仅有效的提高了建筑结构的安全性，还保障了工程施工的经济效益。下面我们就对高层建筑结构设计不规则性的相关内容和设计对策进行介绍。
一、不规则建筑在国内的发展现状
自改革开放以来，我国的建筑行业得到了空前的发展，科学技术水平也在不断的提高，而且伴随着社会进程的加快，人们对建筑结构的要求也不再只局限于对建筑结构的质量和耐久性的要求，还对建筑结构的外形美感和个性化设计有着一些新的认识。因此设计人员为了满足人们的要求，就打破了传统建筑设计理念的束缚，将建筑结构的个性化特点淋漓尽致的表现在人们的社会建筑当中，从而形成了一套新颖别致的建筑设计理念。而且这些新型的建筑结构大多数都没有按照建筑结构规则性和对称性的要求，属于不规则性的高层建筑结构。不过，这些不规则的建筑结构，随着科学技术的不断发展，其设计理念也发展了较大的转变，企业建筑结构形式也越来越多的复杂，这虽然对我国建筑行业的发展方向有着一定的指示作用，但是大幅度的增加了建筑工程的设计的难度。
二、不规则高层建筑的结构分型
目前在就建筑行业发展过程中，出现的不规则建筑结构的形式主要分成两种，一种是平面结构不规则的建筑，其中主要包括了建筑结构的楼板连续性的缺乏、建筑平面结构的不规则扭转等方面；另一种则是竖向结构不规则的建筑，它主要有不规则竖向结构的刚度，建筑结构的承载能力发生变化等。下面我们就对着两种不规则高层建筑结构的相关内容进行介绍。
（一）平面不规则
高层建筑平面结构的不规则性主要表现在平面不规则扭转、不规则凹凸以及建筑楼板结构的连续性缺乏等方面上。下面我们就对着结构方面进行简要的介绍：（1）平面不规则扭转主要是根据每层楼房结构的两端存在的弹性水平位移量进行判断，如果楼层结构的水平位移量超过平均值的1.2倍，那么建筑楼层结构就会出现不规则扭转；（2）不规则的凹凸则是体现利用建筑结构的投影尺寸上，而且其平面结构凹进的面积超过30%。（3）楼板结构连续性的缺乏主要是因为建筑结构的平面和楼板面积发现剧烈的变化而造成的。
（二）竖向不规则
（1）不规则的倾向刚度：其判断依据为与邻近上一楼层相比，本楼层侧向刚度数值低于其70%；或不高于本楼层上方三个相邻楼层平均侧向刚度数值的80%。在排除顶层尺寸的情况下与相邻下层水平方向尺寸相比，本楼层收进的局部部分应不低于其25%。（2）竖向抗侧力构件缺乏连续性：其判断依据为在竖直方向上，其抗侧力构件所受内力由水平转换构件加以转换继而向下方传递。（3）楼层承载力发生突变：其判断依据是与上一层结构中抗侧力部分受剪程度相比，本楼层受剪程度不超过其80%。（4）楼层间发生质量突变：其判断依据为与下一相邻楼层相比，本楼层质量不低于其质量的1.5倍。
三、不规则建筑设计的应对策略
由一系列相关技术研究证实：建筑物若存在较大不规则性，过大的质量偏心或太弱的扭转刚度在地质灾难中均属于易出现破坏、坍塌事故的建筑物。在建筑物所受到的外力破坏因素中，扭转效应属于特别严重的一种，因而在工程实践中应采取合理措施有效限制建筑物扭转效应，其常用方法如下：（1）对于建筑结构的布置，应尽量避免其平面呈不规则状，或加以严格限制，使建筑结构在一定程度上免于出现偏心过大现象，建筑物结构在此前提下所产生的扭转效应则会更大。（2）针对建筑扭转刚度，应在合理数值范围内促进其最大化，避免其太过薄弱。第一自振周期Tc以扭转为主，第一自振周期T1则以平动为主，而建筑结构所产生的扭转效应大致可依据Tc与T1两者的比值来判定，当Tc与T1两者数值相对较为接近时，在振动耦连状效应的影响下，建筑物扭转效应会产生较为明显的增幅。以下是若干降低建筑物扭转效应的方法。
（一）采取有效措施减小建筑物相对偏心距
在某种程度上，建筑物相对偏心距与建筑物所产生的扭转效应呈线性关系。若要使扭转效应得到合理改善，对楼层位移比作更进一步的降低，则可利用对建筑物平面布置进行调整，促使建筑物刚心与质心两者更为接近。在工程实践中降低建筑物偏心距的方法为：在对结构平面作初步计算以及分析后方可对其不规则性布置进行调整，并充分利用计算结果精确判断出建筑物的质心以及刚心，同时还应在工程实践经验与相关数据支持的前提下，对建筑物结构整体刚度分布加以精确判断，最终对那些与质心之间具有较大距离的抗侧力构件加以适当增减。
（二）对建筑物抗扭刚度比以及抗侧刚度进行调整
建筑物的结构周期比平方值与其扭转效应大致也呈线性关系。因而在建筑物设计过程中，可考虑对建筑结构周期予以适当减小。在剪力墙施工过程中，应尽量于限定范围内对周边剪力墙行增厚或加长处理，对于与刚心之间有着最远距离的剪力墙尤其应予以重视。而对结构抗扭刚度的强化通常采用将拉梁设置与建筑物边上，同时对建筑物整体结构扭转周期加以缩小，此外还可利用提高周边连梁刚度。
（三）增强抗扭构件自身的抗剪力
要使建筑物在强烈地质灾害下仍然保证安全无虞，则不能仅仅依靠对其结构布置进行调整。当建筑物结构整体处于非弹性时状态时，地震作用力则会对建筑结构施以双向水平受力，建筑结构则会随其形态变化而发生偏心。抗扭效应为构件抗剪力的重要制约因素。若将建筑物抗震性能纳入到考虑范围内，则应对构件抗剪性能加以强化，从而能够在强震影响下保证建筑物结构整体仍能处于弹性状态。
四、结语：
总而言之，随着社会的不断发展，人们为了体现出高层建筑结构的个性化特点，打破了传统建筑结构的设计理论，从而使得许多不规则的建筑结构也出现在了人们的生活中，这也加大建筑结构设计的难度。因此为了保障建筑结构的质量，满足人们的要求，设计人员在对不规则建筑设计的过程中，就要对建筑结构的不规则性进行研究，并且将先进的设计理念融入到其中，从而推动我国建筑行业的发展。
参考文献：
