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【摘要】随着科技水平的不断提升，建筑行业的相关技术发展到一个崭新的阶段，如今高层建筑的结构体系已逐渐完善，并且向不规则性体系结构的建设方向迈进。由于不同的环境和地质，在建筑设计的过程中必须重点突出对不规则设计的研究，只有这样才能保障不规则建筑结构具有良好的抗震性能。
【关键词】高层建筑结构设计；不规则性；应用
引言：在高层建筑实际工程设计中，由于考虑不同的建筑功能需求、外观立面及场地条件等因素，要使高层建筑结构方案规则往往比较困难。不规则高层建筑已经逐渐在建筑行业崭露头角，在各大大中型城市得到应用。不规则高层建筑的结构非常复杂，在进行抗震设计的过程中，需要综合考虑抗震结构设计、地震时的受力情况等因素。
1、高层建筑结构中不规则性发展的现状
随着我国经济快速发展，人们生活水平不断提高，城市化进程加快、范围扩大，对建筑的类别和建筑高度等方面的要求也不断提高，也推动了建筑行业的不断发展和革新。建筑工程设计为了适应当前城市发展和迎合市场需求，打破了传统的高层建筑设计上要求建筑结构规则、对称的设计理念。建筑设计师为了设计出新颖别致、独树一帜的建筑，使之成为城市里的一道靓丽风景，通常使高层建筑方案很不规则，这就给结构设计人员带来了极大的难度和挑战。
2、不规则高层建筑结构发展存在的问题
2.1不规则建筑物的超高限问题 随着不规则建筑物高度的增加，很多结构参数会发生一定的质变，超出原有的安全系数范围，这样会降低不规则高层建筑的安全保障性能。如今随着科学技术水平、建筑科研水平、施工水平的不断提升，土建规范体系的建设逐步完善，但是依旧存在着很多的超高限建筑物，如果建筑物超出了安全的高度限制，建筑物的防烈度和结构稳定性会降低，为此，不规则高层建筑物的高度应该由专家进行论证，并结合模型振动台进行试验，保障不规则高层建筑物的抗震性能。
2.2材料的选用和结构体系存在问题 目前国内可选用的不规则高层建筑结构主要有三大类：框―筒、筒中筒和框架―支撑体系，结构材料主要以钢结构和钢筋混凝土结构为主，但是，不规则高层建筑的框架在实际选用中主要是以框架―核心筒体系为主，用钢量少，建筑的变形控制主要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准，但是是在施工过程中的弯曲变形侧移较大，钢结构的负担增大，加强层与转换层之间的大刚度容易导致刚度突变在选材方面，只选择钢筋混凝土结构不够合理，而应该选用性能更佳的钢骨混凝土结构、钢管混凝土（ 柱） 结构或钢结构，改善结构的抗震性能。
2.3抗震设防烈度较低 目前不规则高层建筑的抗震设防烈度非常低， 这与结构设计存在着密切联系。目前现行的抗震设防标准较低，具体抗震计算方法和构造规定的安全标准有很多不完善的地方，建筑外设计的配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等方面存在着很大缺陷，结构造价的投资过少等，这都严重影响了不规则高层建筑物的抗震设防烈度。
3、高层建筑结构设计不规则性的应用
3.1 高层建筑结构不规则性的判定与设计控制
高层建筑结构不规则性主要有结构本身的不规则，扭转不规则等判定，结构本身的不规则包括施工工艺和条件的限制、楼层质心的偏移、结构刚度退化不均匀。高层建筑结构设计不规则性会导致各种不可预知的变化，结构的弹性阶段和非弹性阶段的转变节点难以评估，刚度和强度变化都比较明显，容易使构件发生扭转反应。位移比是判定建筑结构不规则的一个重要指标，通过分析刚度和质量平面分布，计算侧向变形和扭转变形的相对值，扭转变形过大导致结构过早进入破坏状态，形成隐患，因而以位移比来评估不规则特征具有积极的作用。
3.2 高层建筑结构设计不规则的加强措施
（1）合理布置结构中的不规则部件：要减小各种偏心情况，避免建筑中出现大的扭转效应，确保整体的稳定性。
（2）增强扭转强度，提高材料抵抗破坏的能力，不规则结构的应力应变比较复杂，在相对薄弱偶的环节易出现扭转性能差的问题，需要对薄弱的环节进行强化，防止结构的失稳或扭转严重，而材料是关键的加强因素，高质量的材料可以减少各种问题，提高强度。
（3）设置防震缝：地震是偶发性的破坏因素，但是对于不规则建筑结构的破坏作用非常明显，常常带来很大的损失，为了降低地震的破坏作用，需要设置防震缝，将建筑分成若干个结构刚度、形体独立的部分，减轻相邻结构的相互碰撞，防震缝在其中发挥着重大的影响，可以明显的降低地震变形的问题，提高安全性。
（4）提高周边抗扭构件的抗剪力，高层建筑结构如果受到双向水平地震的作用，可能会发生非弹性变化，即非恢复性的变形，从而加剧偏心。因而要提高周边抗扭构件的抗剪力，可以确保高层建筑在强震情况下，仍处于整体弹性状态，减少损坏。
（5）减小建筑结构的相对偏心距，不规则建筑结构的偏心严重，需要减小相对偏心距，这样才能提高整体的结构性能。
（6）调整建筑结构抗扭刚度和抗侧刚度比，如果不规则高层建筑无法削弱中部剪力墙，也不能加强周边剪力墙，可以适当调整结构抗扭刚度和抗侧刚度比，加强周边框架梁的刚度，形成套箍效应，明显降低扭转效应。
（7）刚心与质心的检查，要验证二者的距离是否过大，根据偏心情况布置剪力墙，并调整刚心位置，加强抗扭刚度，提高结构的抗震性。
（8）综合考量最大位移值和位移比，在符合扭转周期的情况下，适当放宽位移比限制，但不能超过40%。
3.3 高层建筑结构设计不规则性的注意事项
（1）不规则建筑具有平面的深凹口，需要加强楼板的刚性，在凹口处设置拉梁，并且该部位的楼板不足以视为刚性楼板，也不能因设置拉梁而作为楼板开洞处理，但可以视为弹性板计算。
（2）判别薄弱泊位和结构薄弱层，并进行验算，采取针对性的加强措施。
（3）对于不落地构件通过次梁转换的问题，要慎重应对，要明确计算不落地构件的地震作用，要分析其传递途径，采取加强措施，确保转换构件的稳定性。
（4）设计的针对性，高层建筑结构的设计各有不同，存在很大的差异性，由于形状的多变，在设计时往往很少有明确的参考，需要针对性的计算、验证，如变形、偏心计算、应力、承载力、位移比等，需要通过计算机技术模拟，经过详细的验证。
（5）设计的硬性指标，不规则高层建筑结构的安全性和稳定性常常成为人们担心的问题，需要确保一些硬性的指标通过审核，如抗震强度、刚度等重要的指标，确保建筑整体的可靠性和使用寿命。
（6）环保要求，许多高层建筑追求美观、低碳、智能化等特点，环保是未来建筑设计的发展方向，而不规则高层建筑是具有代表性的建筑形式，引领了潮流，因而在设计时不能仅仅事考虑传统的设计要求，需要引入环保意识，这样可以节省资源，提高建筑的效益。
4、结束语
我国的经济发展非常迅速，各种建筑形式百花齐放，而不规则的高层建筑已经成为一种潮流，具有典型性，是地区发展的标志，具有重要的作用，因而研究高层建筑结构设计不规则性的特点和应用，为提升其整体的安全性和稳定性做出一定的贡献，相关的研究值得进一步深入。
参考文献
[1] 安志宏. 高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J]. 吉林大学. 2004-10-01.
[2] 辛红军. 高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J]. 科技资讯. 2012-04-13.
[3] 范文彬； 唐明忠. 高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J]. 建筑设计管理. 2014-06-25.
【关键词】高层建筑结构设计；不规则性；应用
引言：在高层建筑实际工程设计中，由于考虑不同的建筑功能需求、外观立面及场地条件等因素，要使高层建筑结构方案规则往往比较困难。不规则高层建筑已经逐渐在建筑行业崭露头角，在各大大中型城市得到应用。不规则高层建筑的结构非常复杂，在进行抗震设计的过程中，需要综合考虑抗震结构设计、地震时的受力情况等因素。
1、高层建筑结构中不规则性发展的现状
随着我国经济快速发展，人们生活水平不断提高，城市化进程加快、范围扩大，对建筑的类别和建筑高度等方面的要求也不断提高，也推动了建筑行业的不断发展和革新。建筑工程设计为了适应当前城市发展和迎合市场需求，打破了传统的高层建筑设计上要求建筑结构规则、对称的设计理念。建筑设计师为了设计出新颖别致、独树一帜的建筑，使之成为城市里的一道靓丽风景，通常使高层建筑方案很不规则，这就给结构设计人员带来了极大的难度和挑战。
2、不规则高层建筑结构发展存在的问题
2.1不规则建筑物的超高限问题 随着不规则建筑物高度的增加，很多结构参数会发生一定的质变，超出原有的安全系数范围，这样会降低不规则高层建筑的安全保障性能。如今随着科学技术水平、建筑科研水平、施工水平的不断提升，土建规范体系的建设逐步完善，但是依旧存在着很多的超高限建筑物，如果建筑物超出了安全的高度限制，建筑物的防烈度和结构稳定性会降低，为此，不规则高层建筑物的高度应该由专家进行论证，并结合模型振动台进行试验，保障不规则高层建筑物的抗震性能。
2.2材料的选用和结构体系存在问题 目前国内可选用的不规则高层建筑结构主要有三大类：框―筒、筒中筒和框架―支撑体系，结构材料主要以钢结构和钢筋混凝土结构为主，但是，不规则高层建筑的框架在实际选用中主要是以框架―核心筒体系为主，用钢量少，建筑的变形控制主要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准，但是是在施工过程中的弯曲变形侧移较大，钢结构的负担增大，加强层与转换层之间的大刚度容易导致刚度突变在选材方面，只选择钢筋混凝土结构不够合理，而应该选用性能更佳的钢骨混凝土结构、钢管混凝土（ 柱） 结构或钢结构，改善结构的抗震性能。
2.3抗震设防烈度较低 目前不规则高层建筑的抗震设防烈度非常低， 这与结构设计存在着密切联系。目前现行的抗震设防标准较低，具体抗震计算方法和构造规定的安全标准有很多不完善的地方，建筑外设计的配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等方面存在着很大缺陷，结构造价的投资过少等，这都严重影响了不规则高层建筑物的抗震设防烈度。
3、高层建筑结构设计不规则性的应用
3.1 高层建筑结构不规则性的判定与设计控制
高层建筑结构不规则性主要有结构本身的不规则，扭转不规则等判定，结构本身的不规则包括施工工艺和条件的限制、楼层质心的偏移、结构刚度退化不均匀。高层建筑结构设计不规则性会导致各种不可预知的变化，结构的弹性阶段和非弹性阶段的转变节点难以评估，刚度和强度变化都比较明显，容易使构件发生扭转反应。位移比是判定建筑结构不规则的一个重要指标，通过分析刚度和质量平面分布，计算侧向变形和扭转变形的相对值，扭转变形过大导致结构过早进入破坏状态，形成隐患，因而以位移比来评估不规则特征具有积极的作用。
3.2 高层建筑结构设计不规则的加强措施
（1）合理布置结构中的不规则部件：要减小各种偏心情况，避免建筑中出现大的扭转效应，确保整体的稳定性。
（2）增强扭转强度，提高材料抵抗破坏的能力，不规则结构的应力应变比较复杂，在相对薄弱偶的环节易出现扭转性能差的问题，需要对薄弱的环节进行强化，防止结构的失稳或扭转严重，而材料是关键的加强因素，高质量的材料可以减少各种问题，提高强度。
（3）设置防震缝：地震是偶发性的破坏因素，但是对于不规则建筑结构的破坏作用非常明显，常常带来很大的损失，为了降低地震的破坏作用，需要设置防震缝，将建筑分成若干个结构刚度、形体独立的部分，减轻相邻结构的相互碰撞，防震缝在其中发挥着重大的影响，可以明显的降低地震变形的问题，提高安全性。
（4）提高周边抗扭构件的抗剪力，高层建筑结构如果受到双向水平地震的作用，可能会发生非弹性变化，即非恢复性的变形，从而加剧偏心。因而要提高周边抗扭构件的抗剪力，可以确保高层建筑在强震情况下，仍处于整体弹性状态，减少损坏。
（5）减小建筑结构的相对偏心距，不规则建筑结构的偏心严重，需要减小相对偏心距，这样才能提高整体的结构性能。
（6）调整建筑结构抗扭刚度和抗侧刚度比，如果不规则高层建筑无法削弱中部剪力墙，也不能加强周边剪力墙，可以适当调整结构抗扭刚度和抗侧刚度比，加强周边框架梁的刚度，形成套箍效应，明显降低扭转效应。
（7）刚心与质心的检查，要验证二者的距离是否过大，根据偏心情况布置剪力墙，并调整刚心位置，加强抗扭刚度，提高结构的抗震性。
（8）综合考量最大位移值和位移比，在符合扭转周期的情况下，适当放宽位移比限制，但不能超过40%。
3.3 高层建筑结构设计不规则性的注意事项
（1）不规则建筑具有平面的深凹口，需要加强楼板的刚性，在凹口处设置拉梁，并且该部位的楼板不足以视为刚性楼板，也不能因设置拉梁而作为楼板开洞处理，但可以视为弹性板计算。
（2）判别薄弱泊位和结构薄弱层，并进行验算，采取针对性的加强措施。
（3）对于不落地构件通过次梁转换的问题，要慎重应对，要明确计算不落地构件的地震作用，要分析其传递途径，采取加强措施，确保转换构件的稳定性。
（4）设计的针对性，高层建筑结构的设计各有不同，存在很大的差异性，由于形状的多变，在设计时往往很少有明确的参考，需要针对性的计算、验证，如变形、偏心计算、应力、承载力、位移比等，需要通过计算机技术模拟，经过详细的验证。
（5）设计的硬性指标，不规则高层建筑结构的安全性和稳定性常常成为人们担心的问题，需要确保一些硬性的指标通过审核，如抗震强度、刚度等重要的指标，确保建筑整体的可靠性和使用寿命。
（6）环保要求，许多高层建筑追求美观、低碳、智能化等特点，环保是未来建筑设计的发展方向，而不规则高层建筑是具有代表性的建筑形式，引领了潮流，因而在设计时不能仅仅事考虑传统的设计要求，需要引入环保意识，这样可以节省资源，提高建筑的效益。
4、结束语
我国的经济发展非常迅速，各种建筑形式百花齐放，而不规则的高层建筑已经成为一种潮流，具有典型性，是地区发展的标志，具有重要的作用，因而研究高层建筑结构设计不规则性的特点和应用，为提升其整体的安全性和稳定性做出一定的贡献，相关的研究值得进一步深入。
参考文献
[1] 安志宏. 高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J]. 吉林大学. 2004-10-01.
[2] 辛红军. 高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J]. 科技资讯. 2012-04-13.
[3] 范文彬； 唐明忠. 高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J]. 建筑设计管理. 2014-06-25.