不规则建筑分析

建筑平面不规则结构设计要点分析1 高层建筑中不规则建筑的发展现状随着我国科技技术水平的逐步提升，我国建筑行业也在不断的发展。

随着城市的不断扩建，设计者们为了迎合城市建设的发展需求，他们已经逐步更新了自己以往建筑物必须要对称、规则的观念，他们正试着建造一些标新立异、新颖别致、独树一帜的建筑，如非对称、不规则的建筑结构物。

随着人们的观念的转变，现如今大城市中出现了许许多多复杂体型和不规则的结构，这种趋势在某种程度上代表了我国建筑的发展方向。

2 某工程平面不规则构件设计及其设计措施工程采用框架-剪力墙结构，存在平面不规则、扭转不规则、楼板不连续、竖向体型收进等抗震不利因素，为不规则高层建筑，须进行抗震设防专项审查。

合理布置剪力墙以减弱结构的不规则程度，缓解竖向刚度突变部位和平面薄弱环节在地震作用下应力和变形的集中程度，对薄弱部分进行中震不屈服分析并采取适当的抗震构造措施，提高结构在强烈地震作用下的抗震性能。

2.1 结构和构件设计2.1.1 结构形式工程设计利用楼、电梯间设置核心筒，在外围框架柱内嵌入剪力墙形成框架-剪力墙结构，该结构形式在较好地满足下部商场和上部住宅建筑功能的同时，保证了结构竖向抗侧力构件的连续，具有良好的抗侧刚度和抗扭性能。

2.1.2 结构平、立面布置核心筒剪力墙布置时，纵、横向剪力墙力求均匀对称并互为翼墙，并保证筒体角部墙肢的完整性，提高核心筒的抗震性能。

通过优化调整建筑物周边剪力墙墙肢长度和厚度，实现结构质量中心和刚度中心的接近或重合，减小结构的扭转效应。

2.1.3上部结构主要构件设计（1）剪力墙的设计核心筒周边和结构外围剪力墙厚度从下往上分别为350，300，250，200mm，对应的剪力墙端柱及框架柱的截面尺寸分别为700，600，500mm，混凝土强度等级分别为C40，C35，C30。

结构总质量为15104.859t。

X向最小剪力系数 5.09%，Y向最小剪力系数5.26%，满足抗规第5.2.5条最小剪力系数≥3.2%的规定。

之二十二，也高过了２０％。

塔楼结构平面图勘察设计条件下的弹性时程以及不屈服，借助ＳＡＴＷＥ做出具体的验算以及分析；验算弹塑性静力的时候使用了ＥＰＤＡ，按照斜向以及水平作用正交对指标进行了计算。

３．２结果（１）分析周期。

无论是ＳＡＴＷＥ计算，还是ＧＳＳＡＰ计算，都可以有如下所得：周期１、２都是平动的，周期３是扭转的。

比较扭转周期以及第１平动周期，二者之间的比值小于０．８５这个限值，为０．８０７。

平动周期在两方面行比较接近，也就是运动性能没有很大的差距。

（２）水平位移。

不同水平荷载的条件下，弹性层间位移角即使在最大的条件下，也符合规范的具体要求。

（３）抗剪承载力值和层间刚度的比值。

伴随楼层增加，本建筑物的侧向高度呈均匀状态的减小。

不同工况条件下，规范的具体要求都能够得到满足：刚度最小的为首层刚度，和上一层相比，首层的刚度仅仅是其上一层的７９％，和上面三层对应的平均刚度相比，首层的高度是平均水平的８４％；在抗剪承载力方面，首层也是最小的，是其上一层剪承载力的９５％，符合规范对应的具体要求。

（４）反应谱法其余主要计算结果。

计算时所选振型数满足规范要求，剪重比均大于１．６％，可不另作楼层地震剪力调整。

刚重比大于１．４，可通过整体稳定验算，且由于该值大于２．７，可不考虑重力二阶效应。

框架所承担的最大倾覆弯矩比例小于５０％，底层框架承担的倾覆弯矩为４５．６％，说明本工程结构布置的剪力墙数量较为合理，两程序在底部剪力及底部倾覆弯矩较接近，说明其计算结果可互相印证。

（５）弹性时程分析。

计算时选取了１条程序所提供的二类场地人工波数据以及２组天然波数据，经比对该３组波的计算结果，均符合《高规》３．３．５条要求。

（６）验算Ｐｕｓｈｏｖｅｒ，中震和大震条件下的不屈服性能。

计算的过程中，大震推覆验算是依据Ｘ、Ｙ向展开的。

结果告诉我们：推覆性能点在所有方向上对应的层间最大位移角应该要比限值小，这样结构体系能够在大震的情况下，具有抗震的功效。

对建筑结构设计不规则性问题的分析摘要：到建筑环境、施工条件和经费等多种因素的影响，设计师在设计建筑结构时，不得不改变建筑结构的设计，进而使建筑结构出现了不规则的现象。

为了保证建筑施工的安全性，设计者需要记录结构的不规则位置，并修改建筑设计方案，以保证设计的合理性。

所以，对于建筑的设计者来说，只有了解建筑结构设计不规则性的种类，进而注意设计相关问题，才能更好地完成高层建筑结构设计工作。

关键词：建筑结构；结构设计；不规则性一、现阶段建筑结构设计不规则性的特点1、平面不规则（1）扭转不规则：扭转不规则建筑结构指的是建筑每一层自身的最大弹性水平位移均大于楼层两端的弹性水平位移平均值的1.2倍。

判断标准为单向偶然偏心地震作用下的位移比超过1.2倍，甚至超过1.5倍。

（2）凹凸不规则：凹凸不规则建筑结构主要表现为平面太狭长（L/B＞6）、凹进太多（I/Bmax＞0.35）、凸出太细（I/b＞2.0）等。

凹凸不规则建筑结构判断标准为：阳光下，建筑结构平面凹进一侧的尺寸均大于其投影方向总尺寸的30%。

（3）楼板局部的不连续：楼板局部的不连续建筑结构指的是每一块楼板的尺寸及平面刚度变化较大。

一般表现为：有效宽度Be大于典型宽度的50%，开洞面积At大于楼面面积A的30%。

有些楼板局部特别不规则的，有效净宽度Be甚至会大于5米，或者一侧楼板最小有效宽度小于2米。

平面不规则会导致建筑平面质量偏心、平面刚度偏心、平面强度偏心，从而给整个建筑的施工及稳固性带来一定的问题。

2、竖向不规则（1）侧向刚度不规则：侧向刚度不规则建筑结构指的是除了建筑顶层，整个建筑楼层的侧向刚度值大小和相邻上一楼层的侧向刚度值大小相比较，小于70%；和该楼层以上相邻三个楼层侧向刚度平均值相比较，小于其80%；楼层局部收进的水平向尺寸和相邻下一层相比较大于其25%。

（2）竖向抗侧力构件不连续：竖向抗侧力构件不连续建筑结构指的是竖向构件位置缩进大于25%，或外挑大于10%和4m，或者上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类等。

谈平面不规则高层建筑结构设计提纲：1. 平面不规则高层建筑结构设计的特点和优劣2. 平面不规则高层建筑结构设计中的挑战和解决方案3. 案例分析：平面不规则高层建筑结构设计的成功案例4. 平面不规则高层建筑结构设计中的技术革新和发展趋势5. 建筑专家在平面不规则高层建筑结构设计中的角色和责任一、平面不规则高层建筑结构设计的特点和优劣平面不规则高层建筑结构设计的特点是指其躯体平面处于不规则形状，因此其结构设计多具有复杂性、独特性、适应性等特点。

这一设计方式通常会产生很多截面不同的构件，同时在楼层的高差和局部结构的特殊需求方面，更具挑战性，因而需要某些特殊技术来解决或优化。

在平面不规则高层建筑结构设计中，采用已有技术和材料以完成复杂结构是其优劣势之一。

在某些情况下，平面不规则的建筑更有可能拥有更好的视觉效果与更高的价值。

然而，良好的视觉效果和更高的价值对于周围的环境和社会价值并不总是一致的，同时当建筑的性能成为最终结果的决定因素时，实现功能性强大的平面不规则高层建筑是有挑战性的。

二、平面不规则高层建筑结构设计中的挑战和解决方案平面不规则高层建筑结构设计面临的主要挑战来自于几个方面：首先，这些建筑中使用的构建材料和技术还处于发展阶段，这会使设计师需要思考如何在保证建筑结构刚性的同时减轻建筑负荷和提高建筑耐用性。

其次，平面不规则高层建筑结构通常存在多层结构的问题，在这种情况下，需要设计更为复杂的结构系统，以使结构在各个方向和层间均保持平衡，从而满足建筑高度和形态上的要求。

三、案例分析：平面不规则高层建筑结构设计的成功案例1. 中国塔中国塔位于中国澳门，由金蝶集团楼盘开发，其中一代表了现代建筑技术和极具视觉效果的设计。

这座塔楼平面不规则，拥有七个角，折叠的外墙设计对建筑结构提出了巨大的挑战。

为了解决这个问题，设计师采用了高强度钢材，以确保建筑的刚性，同时将塔楼与外部性能进行了协调，实现了平衡和稳定性。

这种结构设计提供了在紧凑空间内最大化底层商务区域的足够空间的可能性。

高层建筑结构中平面布置不规则问题的探讨说到高层建筑，大家脑袋里第一时间想起的是什么？大多是那些摩天大楼，挺拔入云，像一根根笔直的钢筋笔，写下了现代都市的天际线。

看着这些高楼大厦，咱们的眼光不免停留在那钢铁水泥打造的表面，琢磨着这些建筑的结构到底是怎么支撑住的。

尤其是有些楼盘，形状一看就不规则，像个大写的“L”字、像个弯弯曲曲的蛇，怎么看都不像是“标准”建筑。

别急，今天咱就聊聊这些平面不规则的高楼建筑结构，分析下它们为什么能够屹立不倒，又是怎样解决这些“不按常理出牌”的问题的。

说实话，不规则的平面布置，这可是高层建筑设计中的一大挑战。

咱们从“规则”说起。

大多数传统建筑都是方方正正的形状，大家可能会想，“那不是挺好的吗？简单直接，谁看了不懂”。

可是，城市的发展，尤其是人口激增，空间变得越来越有限了。

土地稀缺，建筑师们也得脑袋开花，得想办法在有限的空间内尽量实现最大化的利用，既要容纳更多的人，又要不失美观。

可一旦建筑物的形状开始变得不规则，问题就来了，支撑力、结构安全这些都得重新考虑。

比如说，有些建筑的外形就像个“Z”字形，或者一边宽，一边窄。

咱们就举个例子，一座高楼的底层是宽敞的商业空间，上面逐渐收缩，像一个逐步收紧的沙漏。

看上去好像挺时尚，挺前卫，但一旦建筑物的外形不规则，重心就不再集中，这就意味着，承重结构要重新调整，以保证楼体的稳定性。

否则，一旦风大，楼就可能被吹得“东倒西歪”，那可就不妙了。

楼体的各个部分需要承受的力量都不一样，尤其是高楼大厦，风压、地震这些自然力的影响都会不同。

建筑物上层的“高个子”部分，可能受到的风压比底部大得多，尤其在高空的时候，风力的影响更为显著。

这就要求设计师必须根据不同楼层的具体情况，做出相应的结构调整。

为了避免楼体不规则形状带来的问题，设计师们往往会在建筑内部设置一系列支撑体系，就像给不规则的楼形加上“筋骨”，让它在风雨面前也能稳稳当当。

不过话说回来，解决这些问题并不是一蹴而就的，得靠一些巧妙的设计。

基于高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与处理摘要：现阶段，我国的高层或超高层建筑不断兴起，在针对高层建筑进行结构设计的过程中，要充分把握平面不规则等相关问题，对于问题的根源进行全面深入的探究，然后提出和落实更科学可行的处理方案，以此确保该类问题得到更有效的解决，为整体工程结构设计水平的提升提供必要的支持。

基于此，下文重点分析高层建筑结构设计过程中平面不规则的相关问题以及处理措施等内容。

关键词：高层建筑；结构设计；平面不规则问题；处理措施引言从实践情况可以看出，在针对高层建筑进行结构设计的过程中，往往有很多不规则的设计内容，在平面不规则设计方面，往往存在一定的问题，例如，在水平方向上因为不规则结构可能出现一定程度的偏心测力，这对于结构的抗侧力会造成十分严重的影响。

在这样的情况下，就需要高度重视相关问题，然后切实提出和落实切实可行的处理措施，以此确保高层建筑结构更加安全稳定，有更加良好的施工效能。

1.基于高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析通常我们所称之为的高层建筑主要指的是10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。

在针对高层建筑结构进行设计的过程中，针对有些建筑来说，不可避免地会涉及一定程度的不规则的情况。

针对此类情况而言，需要着重做好不规则设计工作，例如，结构平面布置不规则、结构竖向布置不规则设计等相关内容，针对平面不规则设计而言，在具体的设计过程中，可能存在一定的问题或者不足，在平面不规则结构方面有比较典型的体现方式，首先是扭转不规则高层建筑结构，其中包括扭转位移比大于1.2的结构及任一层的偏心率大于15%或相邻层质心水平距离大于相邻层中该方向较大边长的15%。

其中扭转位移比大于1.2，主要指的是在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层两端抗侧力构件弹性水平位移或层间位移的最大值大于该楼层平均值的1.2倍。

其次，是建筑结构平面轮廓不规则高层建筑结构，通常情况下这类建筑的不规则设计主要指的是平面的长度和窄度都超过既定的标准，由此导致整个平面结构凹陷进去，而凸出来的部分通常情况下又太细，在这样的情况下就会导致楼板局部的连接不够持续稳定，没有连续性或者凹凸情况并没有呈现出均匀规律的状态，不够规则，进而导致楼板局部缺乏应有的连续性，对于工程的质量也会造成一定程度的影响。

建筑结构设计的不规则性问题研究建筑结构的规则性将会对整个工程项目产生直接影响。

在建筑结构的设计过程中，比较常见的问题就是结构的不规则性，不规则性问题将会对工程质量产生严重的影响。

因此，本文主要对在建筑结构设计过程中出现的不规则性因素进行探讨，希望能够给相关设计人员提供一些思考和借鉴。

标签：建筑结构设计;不规则性;偏心距近年来，传统的建筑形式将不再能够满足人们的审美需求，不规则的建筑形状大量出现在人们的视野之中。

建筑形状的另类化，将会在很大程度上使城市更具有风采，但是不规则建筑在结构设计上也是有难度的，要有效地确保建筑多样化的发展，需要相关人员进行切实地探索。

1 不规则性定义1.1 平面不规则性平面不规则性主要指建筑平面的凹凸尺寸较大、弹性层间位移比值较大和楼板局部不连续。

其中，弹性层间位移比指的是楼层两端抗侧力构件弹性水平位移的最大值与平均值的比值，楼板局部不连续指的是有效楼板宽度较小或楼层大面积开洞等[1]。

1.2 竖向不规则性竖向不规则性是指建筑的竖向上结构所具有的不规则性，包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续以及楼层承载力突变。

侧向刚度不规则性主要指该层的侧向刚度产生突变或局部收进尺寸较大。

竖向抗侧力构件不连续指柱、墙的内力通过水平转换构件向下传递。

楼层承载力突变是指通过计算分析整个建筑的受力情况抗侧力结构的层间受剪承载力与上下楼层比较明显减小。

2 不规则性问题分析2.1 偏心距的问题偏心距是指建筑平面质心与形心之间的距离。

在建筑结构设计中，偏心距大小与建筑平面形状的规则程度有着直接联系。

建筑平面形状的不规则会在很大程度上导致建筑平面质心与形心远离，进而导致结构扭转的出现。

因此，设计师在解决结构平面不规则性问题时，可以通过对扭转的控制来进行。

要想使结构扭转得到良好的控制，本质上要解决建筑结构偏心距过大的问题。

这就需要设计师要对于偏心距问题的高度重视。

在方案设计阶段，要充分比较分析整个建筑结构的平面布局，通过计算使得偏心距尽可能的减小，进而将位移比等控制在规范允许的范围以内，从而很大程度上降低整个建筑结构自身发生扭转的不利作用。

建筑形体的不规则与抗震设计问题分析摘要：近些年来，随着我国经济的高度发展和人们对生活质量要求的提高，建筑行业也迎来了机遇和挑战。

建筑形式越来越广，平面和空间越来越多元，对建筑结构设计方面提出了更高的要求。

其中，抗震设计是不规则建筑的重点和难点问题，是需要我们高度重视的，建筑形体的规则与否是抗震设计的一个重要控制指标。

国内外大量的震害表明，结构的不对称、不规则，结构容易发生破坏，严重的情况会出现结构的破坏倒塌。

我国于2010年也颁布了新的抗震设计相关规范，并在后期进行了相关的补充修订，对于建筑结构平面不规则的判别和抗震措施有具体要求，现从设计角度对于这两个问题进行分析。

关键词：不规则；抗震设计；问题分析1.建筑结构平面不规则定性判别标准1>扭转不规则，在具有偶然偏心的规定水平力作用下，楼层两端抗侧力构件弹性水平位移的最大值与平平均值的比值大于 1.2。

限制位移比的同时，《高规》对第一周转周期与平动周期也提出了限制要求，这这两者都与结构的抗扭有关，对楼层位移比的限制，关注的结构实际承受的扭转效应，而限制扭转平动周期比，其目的是对结构的抗扭能力大小的判断，扭转周期过大，说明该结构的抗扭能力弱，这类结构一旦遭受意外的扭转作用，将会导致较大的破坏，结构设计中应尽量避免。

另外需要指出的，扭转位移比受结构布置影响很大，当位移比不满足规范要求时，不一定结构的侧向刚度过小，此时，应查看楼层位移角的计算结果。

当位移角比较小时，应优先调整主要抗侧力结构的布置，较小结构的扭转效应，使质心和刚心偏心减小，同时可明显的减小楼层的层间位移比。

2>凸凹不规则，平面凹进的尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%3>楼板局部不连续，楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于改层楼板典型宽度的50%，开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。

有效楼板宽度指楼板实际专递水平地震作用时的宽度，应扣除楼板实际存在的洞口宽度和楼电梯间在楼面处的开口尺寸等。

建筑结构不规则判别建筑结构的安全性是非常重要的，而规则的结构可以提供更好的稳定性和可靠性。

因此，不规则的建筑结构可能会造成很多危险和问题。

在建筑工程过程中，确保建筑结构处于规则或合理的状态，对于我们的安全和可持续性是至关重要的。

建筑结构不规则类型建筑结构不规则一般分为以下几类：垂直不规则、水平不规则、平面不规则以及基础不规则。

具体来讲，垂直不规则通常是指建筑高度方向的不匀称，例如这座建筑物的高度在一定区域内出现了“缺口”。

水平不规则则是指建筑物在平面布局上的不匀称，可能会导致建筑物的重心不稳定。

平面不规则则是指建筑物的平面形状不对称，例如，建筑的一个侧面可能更长或更短。

基础不规则则是指建筑物基础的不对称或不平衡，可能会导致整座建筑物的变形或倾斜。

建筑结构不规则危害不规则的建筑结构会带来很多危险和问题。

首先，这会增加建筑潜在的倒塌风险，尤其是对于地震区域的建筑物而言。

其次，不规则的建筑结构也会导致内部空间的浪费，增加了建筑的造价。

此外，不规则的建筑结构在能源使用和保温方面也有很大的问题。

最后，对于建筑师和规划者来说，建筑结构不规则也会给他们带来很多复杂和头疼的问题。

建筑结构不规则判别方法如何判断建筑结构是否规则呢？下面是一些常用的方法：1.模型分析：通过数学模型和物理实验，分析结构的动态响应，得出建筑结构的稳定性和可靠性。

2.代码要求：通过综合考虑建筑物的高度、占地面积、建筑用途等因素，制定对建筑结构的完整性和稳定性等要求。

例如，建筑结构要求规整、对称，且能够抵御自然灾害等。

3.检测标准：通过检测建筑物的形态、构造、材料和工艺等方面的问题，分析建筑物的状态和安全性。

4.规划优化：对于已经存在的不规则结构,可以通过优化规划设计，例如增加横向钢筋、增加斜向钢筋等，来强化建筑结构的稳定性。

因为不规则的建筑结构可能会给我们的建筑安全和可持续性带来很大的风险，建筑结构的合规还是非常重要的。

通过建筑结构不规则判别方法的应用和建筑结构规划设计的优化，我们可以提高建筑结构的稳定性和可靠性，使我们的建筑物更加安全和可持续。