高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題及對策分析

張 蕾

（東營市筑博建筑科技咨詢中心，山東 東營 257091）

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在中存在的問題

1.1 建筑結(jié)構(gòu)超高

依照目前高層建筑設(shè)計規(guī)范，對于建筑結(jié)構(gòu)高度進行了明確規(guī)定。在建筑高度不斷加大的形勢下，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)很大的安全隱患。假使碰到強風(fēng)或是地震災(zāi)害的時候，會發(fā)生損壞的現(xiàn)象。在該種情況下，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要嚴格依照當(dāng)下現(xiàn)行的規(guī)范標準來選擇適宜的結(jié)構(gòu)計算模型，時刻把控超高結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1.2 受力性能的困境問題

不管是哪種類型建筑物，在設(shè)計方案期間，需要對空間組成的基本特征進行全面考量，因不同類?型建筑物其結(jié)構(gòu)特點也不盡相同，設(shè)計方案要給予高度重視，才能使建筑物有著較高的受力性能。針對高層建筑物而言，為了確保其具備受力性能，高層建筑物重力要保持與地面是垂直向下作用，但是在實際高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，往往忽視此問題，促使高層建筑物受力性能面臨困境問題。

1.3 嵌固端設(shè)置方面的問題

嵌固端的設(shè)置，對于整個建筑的設(shè)計來說，也發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。關(guān)于嵌固端的一些具體問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一，對于嵌固端的選擇缺乏合理性。很多的高層建筑嵌固端都是設(shè)計在地下室和人防結(jié)構(gòu)的頂板位置上的，這種位置本身在安全性上就存在很大的隱患［3］。第二，設(shè)計中對于剛度設(shè)計的比例大小控制不足，這一點主要是指，在嵌固端的上下層中，剛度的比例存在設(shè)計上的不合理問題。第三，嵌固端的抗震設(shè)計存在合理性不足的問題。

1.4 短肢剪力墻設(shè)置

短肢剪力墻設(shè)置存在問題，會嚴重損害高層建筑工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，相關(guān)設(shè)計人員在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，經(jīng)常會增設(shè)短肢剪力墻，這一問題既會削弱高層建筑物中短肢剪力墻的抗震性能，又會影響建筑物后期投入使用中的穩(wěn)定性，給高層建筑結(jié)構(gòu)造成極大的安全隱患。一旦受到外界自然災(zāi)害的襲擾，極易引發(fā)建筑物的安全事故，造成不必要的經(jīng)濟損失及人員傷害。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的應(yīng)對策略

2.1 選擇科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

科學(xué)地選擇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要前提。為了確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計符合相關(guān)的應(yīng)用要求，相關(guān)設(shè)計師需根據(jù)實際情況，選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，綜合分析各個影響因素。第一，確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案與國家相關(guān)建筑設(shè)計文件制度、標準規(guī)范，盡可能規(guī)避對高層建筑予以超高建設(shè)；第二，設(shè)計師在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)過程中，還要認真勘察施工現(xiàn)場附近的環(huán)境，并綜合分析現(xiàn)場的實際條件，特別對工程涉及的地下水位、地質(zhì)條件、基礎(chǔ)土層、周邊建筑、風(fēng)雪荷載等因素予以充分地考慮，結(jié)合現(xiàn)場情況，選擇最合適的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，為工程后期投入施工環(huán)節(jié)打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 充分運用計算簡圖

在針對高層建筑結(jié)構(gòu)方案實施設(shè)計的階段之中，科學(xué)化應(yīng)用計算簡圖來顯著提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的精準性，從而預(yù)防設(shè)計方案之中發(fā)生參數(shù)方面的失誤。比如配筋和尺寸參數(shù)假使有誤，不但會致使之后計算結(jié)構(gòu)發(fā)生失誤，后續(xù)也會引發(fā)一系列的設(shè)計安全問題。為了可以直接提升結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果的精準性，在設(shè)計階段中合理運用計算簡圖，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計工作尤為繁雜，因此在運用計算簡圖的時候還得要針對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的其他因素實施全方位考究，并依據(jù)實際需求來選擇適宜計算軟件，以顯著提高計算結(jié)果的精準性，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計人員可以更為高效化地完成設(shè)計任務(wù)。

2.3 應(yīng)用工程地基加固技術(shù)

建筑地基加固中可供選擇的技術(shù)較多，主要有灌漿加固技術(shù)、基礎(chǔ)加寬加固等。灌漿加固技術(shù)就是通過改變土質(zhì)結(jié)構(gòu)的方式來實現(xiàn)對建筑地基的加固，具體的施工過程就是將鉆機安置在施工區(qū)的地面上，然后通過高壓灌漿器械把攪拌好的水泥灌漿灌入到該區(qū)域的土層中，這時候水泥灌漿會和土層中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得土質(zhì)變得膠化，最后再利用凝結(jié)、擠壓的方式讓土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最終達到提升建筑工程地基穩(wěn)定性和固定性的目的。當(dāng)?shù)鼗娣e不足或者地基不能支撐整個建筑物的質(zhì)量時，就需要適當(dāng)對地基進行加寬加固處理，通過增加地基底面積的方式來減小建筑的壓強，最終達到減少地基沉降的效果。

2.4 優(yōu)化設(shè)置建筑嵌固端環(huán)節(jié)

在高層建筑物基本結(jié)構(gòu)設(shè)計中，人防地下結(jié)構(gòu)與地下室結(jié)構(gòu)都具有特定的結(jié)構(gòu)性，而此結(jié)構(gòu)的存在也會降低建筑物的抗震效果。為此，為了使高層建筑的抗震能力進一步提升，需要在人防地下結(jié)構(gòu)、地下室結(jié)構(gòu)相繼設(shè)置嵌固端，在設(shè)置期間，設(shè)計工作者應(yīng)該把握大局觀，確保設(shè)置完成的嵌固端滿足相關(guān)標準要求，才能使高層建筑抗震能力?進一步增強。

3 結(jié)語

總之，高層建筑結(jié)構(gòu)需要承受的荷載大，若其穩(wěn)定性、抗震性能未能達到國家相關(guān)建筑設(shè)計標準，則極易引發(fā)建筑物坍塌、位移等安全問題，給人們的正常生活帶來不便。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是確保建筑整體結(jié)構(gòu)性能、功能穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)，設(shè)計師應(yīng)科學(xué)地選擇建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案，根據(jù)實際情況，綜合考慮各方面因素，合理地規(guī)避可能出現(xiàn)的問題，提升建筑物的抗震性、穩(wěn)定性能，提高建筑物的利用價值。