高層建筑中的問題和解決對策論文
摘要:隨著社會的全面發展，高層建筑在整個建筑體系中所占比例日益的增加。為了避免建筑結構設計中的失誤對工程質量造成重大的影響，不僅需要對高層建筑中結構設計的各種問題進行分析，還要采取相應的措施進行全面優化。
關鍵詞:結構設計;高層建筑;問題;對策分析
一、高層建筑結構設計中存在的問題
近年來，隨著人們生活水平不斷提高以及建筑設計技術的發展，高層建筑結構的設計也在不斷提升，就當前的設計情況而言，在對高層建筑結構進行設計的過程中還存在著許多的問題，這樣會使得高層建筑結構的建設質量以及設計質量很難得到保證。首先，需要對高層建筑結構中存在的設計問題進行分析，并且針對這些問題進行有效的解決。
1．1設計的中間過程的把握
在日常的設計中，設計人員通過輔助計算軟件計算出來的結果對照著配筋，但在計算的結果上會有一定程度的放大，作為安全儲備。尤其是面對高層建筑的時候，我們很難做到淡定。因為高層建筑和多層、低層比較的話，無論是從設計還是從施工和建造上來講，都要復雜得多。所以很多時候，我們的設計人員在中間過程的很多環節由于過分謹慎，層層放大，導致最終的結果過大，嚴重不符合實際受力情況，造成極大浪費。
1．2過度優化的問題
隨著高層建筑的越來越多，人們對于高層建筑也越來越熟悉，尤其是對于住宅建筑，結構形式相對于公共建筑來說，要簡單些，也比較有規律性。所以一棟住宅從前期規劃到最后建設完成，把其中的各個環節摸清弄懂，不難。另外住宅建筑具有可復制性，可參照性。因此擁有更好的經濟指標就成了很多的建設方和設計單位追逐的目標，前者想要獲取最少的投入，后者想借此獲得更多的設計任務。設計優化本身是一件造福社會的事情，但如果這件事情對施工造成了困擾，則很有可能會造成安全隱患。
1．3建筑結構風荷載設計的問題
高層建筑是屬于對風荷載比較敏感的建筑，風荷載對于高層建筑來講，是很重要的荷載，但是現階段對計算風荷載的各種因素和方法還不十分確定，所以對于設計人員來講，如何來確定風荷載的大小，這個應該引起足夠重視。另外當多個建筑物，特別是群集的高層建筑，相互距離較近時，會產生風力相互干擾的群體效應。但是目前高層建筑的結構設計過程中，結構建模都是以單個建筑物主體為單位，單獨計算和分析，往往容易忽視群體效應的影響。
1．4高層建筑的結構抗震設計問題
高層建筑結構設計中最重要的環節就是抗震設計，但這也是我國建筑結構設計中最薄弱的環節，由于高層建筑結構設計中的抗震設計較為復雜，需要對建筑結構體系、建筑基礎形式、建筑高度、建筑材料等方面的問題進行綜合考慮。在以汶川大地震為代表的幾次大的地震發生之后，人們對于地震以及其帶來的危害有了全新的認識，也引起了足夠的重視。但是抗震設計是基于抗震概念的設計，如果概念錯誤，再怎么認真設計，也無事于補。目前存在的主要問題是設計人員對于抗震概念設計的意識比較薄弱，只知道一味地遵循規范。
二、高層建筑結構設計對策
通過對高層建筑結構設計中存在的問題進行分析可知，高層建筑結構設計水平需要不斷的提升，針對產生的問題，采取相應的對策，對于提升建筑結構設計水平，建筑結構設計控制的加強及建設質量具有重要意義。
2．1中間過程加強檢查，最終結果安全儲備
設計人員在設計的中間過程只要做到嚴格檢查，不漏項，不缺項，在最終的計算結果的基礎上適當放大，作為安全儲備即可，既經濟，又能做到心中有數。
2．2適當優化才是正道
走出優化誤區，優化不是挑戰設計和施工的極限。建筑結構設計是偏重于理論的工作，施工則是偏重于實際操作的工作，如果設計不斷壓縮施工的空間，結果可能會讓很多構件和節點的結構功能無法實現，造成主體結構安全隱患，此為過猶不及。設計人員應該在理論和實際施工中尋找一個平衡點，讓建筑功能完美體現。
2．3對高層建筑結構的風荷載合理取值
我們在對待風荷載這一重要荷載的時候，應該如何把握?首先應充分認識到高層建筑對于風荷載的特殊性，基于目前計算方法的局限性，我們對于高層建筑的基本風壓應適當提高，確保其安全性。如何提高基本風壓值，仍可由各結構設計規范，根據結構自身的特點作出規定，沒有規定的可以考慮適當提高其重現期來確定基本風壓。至于如何處理風荷載群體效應的問題，我們可將單獨建筑物的體型系數乘以相互干擾系數，避免由于漩渦的相互干擾，造成房屋某些部位的局部風壓顯著增大的現象。
2．4高層建筑結構抗震設計
在高層建筑的結構抗震方面，首先需要加強抗震的概念設計的培訓。只有方向把握對了，我們才有可能設計出質量優良的產品。抗震設計主要包括三個方面，概念設計，抗震計算設計和構造設計。建筑抗震的概念設計是把地震及其影響的不確定性和規律性結合起來，就是進行結構抗震設計時著眼于結構的總體地震反應，按照結構的破壞機制和破壞過程，靈活運用抗震設計準則，從設計一開始就全面合理的把握好結構設計中的基本問題(總體布置、結構體系、剛度分布和延性等)，并顧及關鍵部位的細節，力求消除結構中的薄弱環節，從根本上合理的保證結構的抗震性能。抗震設計的三個層次的內容是一個不可割裂的整體，忽略任何一部分，都可能造成抗震設計的失敗。要使建筑物具有較好的抗震性能，首先應該從大的方面入手，做好概念設計，再結合計算設計，構造設計，才能得到一項較為滿意的抗震設計結果。如果不重視概念設計而過分的相信仔細的計算，對結構抗震設計不僅沒有必要，而且還可能在概念設計中出現不當甚至錯誤。
三、結語
結構設計在高層建筑中常常會暴露諸多的問題。為了能夠讓整體的設計效率得到相應的提升，需要結合其設計中的問題不斷優化其整體的設計體系。加強抗震概念設計，嚴格把握中間過程，適當優化的同時還要做好風荷載設計以及抗震設計。只有這樣，高層建筑結構設計才能朝著一個質量穩定的方向發展。
作者:楊明珠 單位:廣州南方建筑設計研究院武漢分院
參考文獻
［1］淺談高層建筑設計［J］．居雪濤．科技創新與應用．2014(05)
［2］高層建筑設計中存在的問題與對策［J］．萬艷紅．四川水泥．2014(12)
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