多高层建筑结构设计中常见问题分析

王辉

（柳州市市政公用设施重点工程推进中心 545001）

摘要：作为多高层建筑建设的核心，结构设计的好坏关乎整个建筑工程的走向。特别是随着新时期多高层建筑规模与结构复杂度的增加，结构设计难度不断增加，很容易引发设计问题。本文从多高层建筑结构设计中常见问题入手，提出了一些解决对策，从而全面确保多高层建筑设计的质量。

关键词：多高层建筑；结构设计；常见问题；解决对策

近几年，快速推进的城市化进程极大地加剧了城市建设增多和可用地面积日益短缺之间的矛盾。为了最大程度提升城市土地利用率，缓解城市用地短缺情况，多高层建筑工程得到了快速发展。而结构设计作为多高层建筑建设的核心，关乎建筑结构的整体稳定性、可靠性与安全性。因此，如何才能提升多高层建筑结构设计的有效性值得深入探究。

1、多高层建筑结构设计中的常见问题

1.1 抗震方面问题

相较于低层建筑结构设计而言，多高层建筑结构设计更加注重抗震结构设计，但是其也是结构设计的薄弱环节。纵观唐山大地震、汶川地震以及玉树地震等我国多个重大地震，给我国国家和人民带来了巨大损害。因此，加强多高层建筑抗震设计具有重要的意义。抗震结构设计是一项系统、繁杂的项目，其涉及到建筑材料选择、墙体承重方式以及抗震规范等诸多方面，任何一方面存在问题均会影响建筑物抗震效果。但是我国地震的发生率比较低，以至于大多数多高层建筑设计人员大都不重视抗震结构设计，相应的抗震结构设计方面的专业素质和技能也非常有限。比如，在开展多高层建筑抗震结构设计的时候，设计人员仅简单地计算和分析了建筑抗震数据，影响了抗震结构设计的灵活性和有效性，无法确保建筑抗震结构设计满足建筑抗震设计规范的有关规定和标准，很容易因抗震结构设计不合理而影响多高层建筑结构的抗震效果。因此，为了有效地提升多高层建筑的抗震性能，就必须要注重抗震结构设计。

1.2 抗风方面问题

除了抗震结构设计之外，抗风结构设计也是多高层建筑结构设计的重点环节，需要建筑结构设计人员给予足够的重视。抗风结构设计在多高层建筑结构设计中的具体表现可以归纳为两个方面，即：其一，通过抗风结构设计来保护多高层建筑物的玻璃、装饰物和墙体，避免过大风力破坏这些比较薄弱的建筑物结构；其二，通过抗风结构设计来增强多高层建筑结构的稳定性，避免其在过高高度部位处出现过大晃动问题。但是在当前我国多高层建筑抗风结构设计的过程，设计人员大都只注重保护玻璃、装饰物和墙体等外在建筑结构，却忽视了保护建筑物主体结构。如果风荷载过大，超出了多高层建筑物的承受能力，那么就很容易破坏多高层建筑主体结构，为建筑结构埋下了重大安全和质量隐患。

1.3 消防方面问题

随着建筑高度的增加，建筑的人居密度势必会不断增加。为了满足建筑安全要求和规定，就必须要加强消防结构设计工作。但是我国多高层建筑功能需求日趋多样化，结构形式也越发繁杂，极大地增加了消防结构设计的复杂度和难度。特别是我国现阶段多高层建筑中所用的各种建筑材料均为可燃性材料，且具有很强的空气流动性和风力特性，这进一步增加了多高层建筑开展消防结构设计的必要性。另外，在我国大多数的多高层建筑结构设计过程中，结构设计人员常常采用垂直形式的消防设计方式，此时如果发生火灾问题，那么就需要更多的时间来疏散建筑居民，进一步增加了多高层建筑消防风险。因此，为了可以确保多高层建筑具有良好的消防特性，需要着重做好消防结构设计。

2、多高层建筑结构设计问题的解决对策

2.1 优化抗震结构设计

在开展多高层建筑抗震结构设计时，需要要求专业抗震结构设计人员结合建筑所在地的抗震烈度等地震情况以及其他建筑特点，在充分考虑建筑方面抗震结构设计规范的基础上，对多高层建筑物抗震结构进行合理设计。通过准确地计算和分析建筑的相关抗震数据来切实做好建筑物主梁、承重墙等关键构件抗震设计以及地基结构设计，以全面增强建筑剪力墙结构的抗震性能。比如，在对多高层建筑剪力墙进行抗震结构设计的时候，需要在综合考虑抗震设计规范和剪力墙抗震设计要求的基础上，合理设置承重柱和承重墙，确保该结构具有很强的抗震性能。另外，要注意確保建筑结构整体的均匀性和对称性，确保平面形状的简单化和规范化，这就需要优化处理地震应力扭转，同时还需要统一多高层建筑刚度中心点和结构地震作用点；要着重做好多高层建筑剪力墙结构设计工作，合理选择配筋参数、合理设计边缘构件、合理设计连梁参数等剪力墙结构抗震设计的相关参数，从而全面确保多高层建筑结构的抗震性能。

2.2 优化抗风结构设计

在开展多高层建筑抗风结构设计的时候，需要先充分考虑水平作用力对建筑所带来的影响，尤其是要确保建筑物在风力干扰作用下所产生的风力荷载低于其极限承载能力。其次，要加强多高层建筑物主体结构的加固处理工作，具体可以采用高性能混凝土或者采用先进的施工工艺和高级砂石等来进行地基施工和主体结构施工，以便可以借此来增加建筑物主体结构的整体承载性能。最后，要加强多高层建筑结构设计过程中的耗能结构设计，比如可以对楼板等非承重建筑结构的构件进行耗能设计来最大程度地增强多高层建筑物的抗风性能，避免过大风能破坏多高层建筑物结构。

2.3 优化消防结构设计

为了确保多高层建筑消防结构设计的质量，需要着重做好如下几个方面的结构设计工作，即：首先，在选择多高层建筑结构材料的过程中，需要尽量选择高耐火性能的建筑材料，以便可以起到延缓和控制火势蔓延的问题；其次，要合理设置多高层建筑防火带结构，根据其建筑和消防特征来在建筑中的适当位置处合理设置防火带，否则无法及时控制建筑建筑火势，尽量降低火灾可能带来的损失。最后，要对多高层建筑中的疏散通道、火灾报警系统、防排烟系统和智能灭火系统等进行优化设计，以便及时发现和扑灭多高层建筑中存在的火灾，避免因烟气扩散而对多高层建筑居民造成伤害。另外，在发生火灾之后，需要做好多高层建筑疏散通道指示灯和广播系统设置来确保建筑居民可以及时在发生火灾后顺利撤离。

2.4 其他设计优化对策

除了着重做好多高层建筑抗震、抗风以及消防等方面的结构设计工作之外，为了确保多高层建筑结构设计的有效性，还需要做好其他几个方面的结构设计优化工作，具体主要包括：其一，合理选择建筑平面和立面。在多高层建筑结构设计的时候，需要尽量将建筑结构的刚度、几何中心以及结构中心等对齐，避免在地震力或者其他外力作用下出现过大的扭转问题，同时立面设计上要做到对称、规则、简单，尤其是要避免出现过大的凹凸问题。其二，要注意考虑建筑构造上细节问题的处理，比如针对不同的条件要合理确定钢筋砼结构构件的保护层厚度等。

3、结语

总之，多高层建筑结构设计涉及到诸多设计环节，设计内容众多。为了确保结构设计的有效性，要在注重做好抗震、抗风、消防等关键设计的基础上，加强建筑结构设计的细节处理，同时还要注意规范设计人员的设计行为，从而全面确保多高层建筑结构设计的质量。

参考文献：

[1] 任招宾.高层建筑结构设计相关问题及对策分析[J].工业C，2015，（8）：180-181.

[2] 江薛.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].城市建筑，2015，（17）：77-78.

[3] 肖正祥.房屋建筑结构设计中常见问题的浅析[J].建材发展导向，2013，（23）：31-32.endprint