高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策

夏華

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計領(lǐng)域不斷提升建筑物的高度，高層建筑由此得到發(fā)展，并在節(jié)約土地資源，增加人均居住面積方面具有重要作用。本文主要圍繞高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及解決對策進行說明，希望能引起同行者共鳴。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；超高問題

1概述

隨著城市化建設(shè)進程不斷加快，城市居民人均居住面積不斷縮小，土地資源日益緊張，給高層建筑帶來了極大的發(fā)展空間。高層建筑提高了土地利用率，增大了人均居住面積，已經(jīng)成為城市未來發(fā)展的主要方向，并逐步深入到人們的日常生活中去。結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑的關(guān)鍵部分，直接影響了高層建筑的實用性能以及后期的維護，做好高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其滿足抗風(fēng)、抗震等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時，還能方便居住用戶的生產(chǎn)和生活。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

2.1 短肢剪力墻設(shè)置問題 根據(jù)近年的高層建筑建設(shè)情況來看，短肢剪力墻在高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)頻率較高，而短肢剪力墻的增設(shè)對建筑物的穩(wěn)定性、抗震性能、牢固度的提升不僅沒有起到促進作用，反而在一定情況下還會產(chǎn)生不利影響。因此，在設(shè)計高層建筑時，應(yīng)盡量減少短肢剪力墻的使用頻率，以提升高層建筑物結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

2.2 嵌固端設(shè)置問題 地下室和人防是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中不可或缺的組成部分，而且地下室或人防頂板地區(qū)通常會修筑嵌固端，這就降低了高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。設(shè)計者在對嵌固端進行布置時，應(yīng)充分考慮由此引發(fā)的問題，如對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響、嵌固端樓板設(shè)計等。嵌固端布局時，應(yīng)對其上下層的剛度比例、方位布局進行全方位的綜合考量，通過專業(yè)的計算軟件，對各項參數(shù)進行準(zhǔn)確計算，盡量保障嵌固端布局和抗震縫隙二者之間的平衡。

2.3 超高問題 建筑物超高問題是在施工過程中較為普遍的問題，高層建筑在施工過程中若超出相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)，將嚴(yán)重影響建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性、抵御災(zāi)害的能力等，這是必須避免的問題。一些工程設(shè)計單位及建設(shè)單位，為了增加工程賣點，不顧客觀實際，無限增高建筑工程的高度。相關(guān)部門應(yīng)抓緊制定出臺相關(guān)的法律法規(guī)制度，對高層建筑物的設(shè)計高度進行嚴(yán)格規(guī)定，并對建筑物的抗震性能、防火性能等其他與安全有關(guān)的性能進行科學(xué)控制。

2.4 設(shè)計缺乏科學(xué)性 高層建筑物不同于普通的建筑物，該類建筑的機械性能和功能具有自身特點，這就要求在對高層建筑物進行設(shè)計時，要加強對結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量控制。然而，實際情況是，我國很多高層建筑設(shè)計者在專業(yè)水平和對相關(guān)技術(shù)法規(guī)了解程度方面，還存在極大的不足，無法將高層建筑物的抗震性、安全度和牢固度等參數(shù)納入到結(jié)構(gòu)設(shè)計范圍之內(nèi)，更有甚者，部分設(shè)計者受業(yè)主的影響，在沒有充分安全保障的情況下，對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行更改，這勢必會影響高層建筑物的安全性和實用性。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否科學(xué)、規(guī)范，對于建筑物的使用壽命及用戶的安全具有密切聯(lián)系，應(yīng)采取積極有效的管控措施，對建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行嚴(yán)格管控，保障高層建筑的使用性能和安全性能，維護用戶的切身利益。

3 高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采取的對策

3.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)方案的選擇 高層建筑設(shè)計之前，應(yīng)對高層建筑工程項目的所在地區(qū)實際情況進行自習(xí)勘探，了解工程項目所在地區(qū)的地質(zhì)、地貌、水文、氣候等要素，在科學(xué)的指導(dǎo)下選擇基礎(chǔ)設(shè)計方案；設(shè)計人員應(yīng)對建筑項目的結(jié)構(gòu)類型、荷載情況進行全方位的了解，以便能對工程項目的施工條件、施工影響因素進行準(zhǔn)確判斷，使基礎(chǔ)方案達(dá)到最優(yōu)化。

3.2 計算簡圖的選擇 計算簡圖是高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算依據(jù)，因此，保障計算簡圖的精準(zhǔn)性，對于建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性具有直接影響。

3.3 計算工具的選擇 現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，極大的推動了建筑設(shè)計行業(yè)的發(fā)展，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可利用先進的計算機技術(shù)對工程項目進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并通過各參數(shù)的優(yōu)化，實現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全化、科學(xué)化、先進化和節(jié)約化。如仿真模擬軟件、CAD制圖技術(shù)等均得到了廣泛的應(yīng)用。高層建筑設(shè)計人員應(yīng)不斷提高自身的計算機應(yīng)用水平，提高工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率和安全性。

3.4 設(shè)計方案的選擇 高層建筑工程項目施工之前，應(yīng)對工程設(shè)計方案的可行性進行科學(xué)判定，在對設(shè)計方案進行評價時，應(yīng)從工程的經(jīng)濟性角度、實用性角度、科學(xué)性及安全性等多個因素進行綜合評定，以確保工程項目設(shè)計方案能夠按照既定計劃加以實施。

3.5 提高設(shè)計技術(shù) 高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，由于客觀、主觀因素的影響，不可避免的存在一些技術(shù)問題，影響了建筑物的安全性。為避免由于建筑物設(shè)計問題而帶來的重大安全事故，在設(shè)計過程中，應(yīng)采取有效的控制措施，以杜絕重大災(zāi)害的發(fā)生。如針對短肢剪力墻設(shè)置不合理問題，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，均勻分布短肢剪力墻，并對墻體的厚度及光滑度進行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。墻體控制在0.2-0.3m較為合適并保證墻體表面的光滑度；墻體過薄、過厚或墻體凹凸不平，都對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成極大的影響；同時，還可將部分剪力墻與較長的墻體進行結(jié)合，以提高整個建筑工程的安全性。

3.6 設(shè)計者職業(yè)素養(yǎng)的提升 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各項問題的解決，最終需要設(shè)計人員的參與，因此，提升設(shè)計者的職業(yè)素養(yǎng)，對于提升高層建筑物的設(shè)計質(zhì)量具有直接影響。設(shè)計者應(yīng)不斷加強專業(yè)設(shè)計知識的學(xué)習(xí)，同時還要加強對建筑領(lǐng)域各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)知識的學(xué)習(xí)、以及建筑領(lǐng)域先進設(shè)計理念、設(shè)計技術(shù)、相關(guān)的計算機技術(shù)的學(xué)習(xí)，以保障高層建筑設(shè)計的先進性和安全性。

4 總結(jié)

高層建筑是城市建設(shè)未來發(fā)展的主要方向，高層建筑在節(jié)約土地資源、提高人們生活水平方面具有促進作用，但其積極作用是以建筑的安全性為基礎(chǔ)的。高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在一系列的問題，影響了建筑物的實用性能，損害了業(yè)主和用戶的利益，因此采取科學(xué)有效的管控措施，提升設(shè)計人員的設(shè)計水平及職業(yè)素養(yǎng)，是提高建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，保障高層建筑物質(zhì)量的有效途徑。

參考文獻：

[1]王義文，馮興傳.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策探討[J].城市地理，2014，12：90.

[2]路明潔.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的若干問題及對策[J].中外企業(yè)家，2015，15：206+208.

[3]張秀麗.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策探討[J].中國建材科技，2014，S2：62.

[4]吳必正，趙永輝.試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題及對策[J].門窗，2014，01：95+98.