探討高層建筑結構的設計問題及對策

常希孟

摘要：我國各種建筑施工技術在新時期取得了很大的發(fā)展。隨著城市化建設的不斷推進，導致城市的可用空間也來越小，如何提高空間利用率成為了一個重要議題，高層建筑的出現(xiàn)為解決這個問題提供了可行的解決方案，但是高層建筑對于施工的質量以及施工技術提出了更嚴格的要求，一般是高度越高，技術難度越大，如何最大程度保障施工技術的安全可靠是目前施工單位遇到的共同難題，本文在此基礎上做了一定的探究，重點研究了高層建筑結構設計問題及對策，從而更好促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

關鍵詞：高層建筑;結構;設計;問題;對策

一、高層建筑結構設計中的問題

（一）消防結構設計問題

高層建筑裝修中使用的可燃性材料相對較多，這為火災事故的發(fā)生創(chuàng)造了條件。受到高層建筑自身結構特征的限制，消防結構在設計中存在一定的復雜性，消防系統(tǒng)的運行存在諸多阻礙;高層建筑中隨著層高的增加，受到的風力也就越大，空氣流通速度較快，一旦發(fā)生火災，上層建筑的火勢會快速蔓延，威脅人們的生命財產(chǎn)安全;對于高層建筑來說，在火災發(fā)生時，電梯等設施無法正常使用，且建筑內部人員數(shù)量眾多，這為人員疏散帶來了困難，再加上很多消防設施的高度無法滿足高層建筑需求，救援工作的開展受到阻礙，導致傷亡和損失的增大。

（二）抗震結構設計問題

我國處在板塊碰撞區(qū)域內，地震是最常出現(xiàn)的災害現(xiàn)象，其對于建筑的破壞較為嚴重。所以在高層建筑結構設計中，應對其抗震性能和等級進行細致研究，保證設計的規(guī)范性。不過目前高層建筑結構的抗震設計中，由于設計人員對區(qū)域以往數(shù)據(jù)研究的不充分，使得抗震等級無法滿足建筑結構的具體需求，地震發(fā)生時，建筑出現(xiàn)不同程度的損毀，嚴重時還會出現(xiàn)坍塌。

（三）高層建筑結構方案選擇失當

在高層建筑結構方案選擇中存在數(shù)量不足的問題，這是由各方面主體降低設計成本需求所決定的。但是，數(shù)量上的不足會造成結構方案的代表性、覆蓋性不強，難以體現(xiàn)高層建筑結構設計工作的重點和要點，容易造成高層建筑結構優(yōu)化設計工作的漏洞。另外，高層建筑結構方案中普遍存在對特殊條件、特定問題的預防和控制體系，這很容易導致在方案選擇和設計實施中因各類因素的影響而產(chǎn)生暫緩和停工問題。

（四）結構體系不合理

在高層建筑結構設計時，當設計人員選擇結構體系不合理時，結構的穩(wěn)定性必然會下降。如在鋼筋混凝土結構體系設計時，設計人員需要充分的結合工程結構特點，并根據(jù)建筑所處地區(qū)抗震設防等級及風荷載情況來選擇適宜的結構體系。如果設計人員選擇的結構體系不合理，在一定程度上會降低結構的穩(wěn)定性。特別是在選擇鋼盤混凝土結構體系時，一旦選擇的設計指標欠缺科學性，必然會降低整體結構的性能和可靠性，易發(fā)生各種質量和安全問題。

二、結構設計問題的解決對策

（一）做好消防與抗震設計

高層建筑結構設計中包含消防與抗震兩大功能模塊，二者又是構成高層建筑結構的基礎部分。在對高層建筑結構的消防方面進行設計時，應準確計算出防火間距的數(shù)值，并根據(jù)實際情況對其進行優(yōu)化。同時還應結合高層建筑物所處的地理位置及周邊環(huán)境等外界條件對其防火結構進行詳細的設計。此外，應盡量在建筑物內部增加安全疏散通道的數(shù)量，并盡量采用分隔式的設計方式，從而提升高層建筑結構的防火性能。在高層建筑的抗震結構設計中，應對剪力墻的設置和合理使用給予更多的關注，并對結構設計中關于剪力墻的數(shù)量以及其在建筑結構中所處的位置進行合理的規(guī)劃，從而確保剪力墻在高層建筑結構中位置的科學性與合理性。

（二）高層建筑結構方案的優(yōu)化選擇

高層建筑結構設計前，首先應做好結構方案的選擇和選型工作。設計行業(yè)有“方案成功是設計成功的一半”的思想和共識。進行高層建筑結構優(yōu)化設計時，必須將結構方案的選擇與定型工作列為重要的前提和基礎，為高層建筑結構設計的其他工作提供必要的計算、技術前提和條件。結構方案選擇中，要確立標準和價值目標，以此來適應高層建筑結構設計工作的要求和目標，綜合與權衡各類要素和各方面的因素，提升優(yōu)化高層建筑結構設計的科學性和合理性。一個優(yōu)秀的結構方案和設計產(chǎn)品，首先要符合建筑技術和設計行業(yè)的基本要求和標準，這是選擇結構方案的必要前提。在優(yōu)化高層建筑結構方案過程中，既要與施工要求一致，也要與外部條件吻合。

（三）做好高層建筑結構體系穩(wěn)定性設計

為了完善高層建筑的結構穩(wěn)定性，就要堅持以科學的設計和計劃。高層建筑的結構穩(wěn)定性計算分析了高層建筑主體結構系統(tǒng)和局部系統(tǒng)的關系，提高了高層建筑的協(xié)調性和連續(xù)性，避免了高層建筑框架設計中的結構性失穩(wěn)和承載力不足。高層建筑結構在進入主體結構部分設計時，強調結構的穩(wěn)定性和連續(xù)性，通過合理的概念設計和科學的計算，形成系統(tǒng)、科學的主體和其他結構的連接關系，提高高層建筑結構的穩(wěn)定性。在高層建筑框架的附屬部分設計中，需要分析和利用剪力墻、框架結構和梁柱結構的細節(jié)，設計和計算高層建筑結構的應力和有負荷條件的平衡和穩(wěn)定。在優(yōu)化和強化高層建筑結構的穩(wěn)定性，結合不同的剪力墻和墻柱穩(wěn)定位置和使用，使得各梁柱上的高度保持一致，在此階段上，堅持以提高高層建筑的連續(xù)性和穩(wěn)定性來完善，使得高層建筑結構的功能上穩(wěn)定化。

三、結語

綜上所述，高層建筑結構的設計，要做好全面的把控，提出高質量的設計方案，保障建筑結構性能達標。設計工作的開展，從多個方面入手，做好結構水平力和穩(wěn)定性等指標的把控，優(yōu)化結構設計，為建筑施工提供高質量方案。

參考文獻：

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