高层建筑结构优化设计中的问题与对策分析朱昌林--中国期刊网

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高层建筑结构优化设计中的问题与对策分析朱昌林

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：朱昌林

[导读] 摘要：随着我国现代化建设的不断推进以及城市的不断扩建，高层建筑越来越为人们所青睐。

        北流市达武城市设计院 537400
        摘要：随着我国现代化建设的不断推进以及城市的不断扩建，高层建筑越来越为人们所青睐。但是由于高层建筑自身存在的一些特殊性，导致高层建筑在施工和设计时具有相当的难度和挑战性。必须保证建筑结构设计满足安全、经济、美观、方便以及适用性广等多个方面的需求，以此来优化建筑结构，促进建筑结构建设水平的高效提升。
        关键词：高层建筑；结构；优化设计
        引言
        尽管我国高层建筑结构设计起步相对较晚，但近年来，我国各大城市高层建筑数量倍增，甚至出现了很多超高层建筑。在高层建筑中，结构设计至关重要，对高层建筑的使用质量与使用寿命有决定性影响。建筑物的结构必须满足强度、刚度和耐用性的要求。有必要为建筑项目制定合理的计划，从而使结构的强度、刚度以及耐久性方面得到进一步增强。在对建筑结构进行设计时，对所遇到的问题要与实际相结合进行分析，并且要对各种影响进行综合的考虑，保证建筑项目的设计最终可以对使用要求予以满足。
        1建筑结构设计重要性探析
        为保证建筑工程安全稳定，设计人员需重视建筑结构设计质量。在开展设计前，需详细分析项目场地的地质条件，水文条件可以满足建筑物的功能方面的需求，对建筑物的地基进行合理的设计，使建筑物在安全性与稳定性方面可以得到保证。为保证建筑工程施工工作可顺利进行，还应该对建筑结构的设计方案进行优化。从原则上来看，凡是涉及设计内容变更的问题，都需要经过设计的单位的书面签发、同意，不得以施工现场得实际情况为理由，对建筑设计的方案进行更改。但同时设计人员在进行建筑设计、结构设计时，也要了解施工单位的施工流程和施工工艺，设计的图纸要便于施工单位组织施工。要提前预算到可能出现的问题，针对此对设计方案予以改进。为了使建筑工程施工的进度及质量可以得到保证，相关的设计人员应不断跟进项目的进度，对设计进行较低、提供设计答疑、审核设计变更，出具缺陷补救处理方案。这一切，都对推动建筑行业持续发展具有积极的意义。
        2高层建筑结构设计中存在的问题
        2.1超高问题
        高层建筑，顾名思义就是楼层高度相对普通楼盘要高出很多，总体高度在24~100 m之间。高层建筑在功能和美观上都更受人们的欢迎，但是在抵抗自然灾害上，高层建筑的问超高题则被进一步放大。在面对台风，火灾，地震等灾害的时候，高层建筑更容易发生坍塌问题，因此，安全问题是高层建筑最为人所关注的一点。在对高层建筑进行设计时，设计时除了要考虑到建筑的美观，实用性以外，考虑最多的还是建筑的安全问题。而由于高层建筑工程让庞大建筑整体结构复杂，安全问题即便在设计初期便开始考虑，到实际施工中，仍有很多的变数需要设计师和工程师去面对。并且很多高层建筑在开工之后会根据设计方的要求再进行改动，这是如果在对建筑进行重新规划的话，那么很容易遗漏某些安全领域的问题，从而造成安全隐患。
        2.2扭转问题
        在建筑领域，扭转问题是非常关键和核心的一个问题，在世界范围内都受到了普遍的关注和研究。高层建筑对扭转设计直接关乎到高层建筑地理自然灾害的能力，尤其是在面对台风和地震时，建筑的扭转问题直接关乎到建筑的安全性。建筑在进行设计和施工时，因为某些不可抗的因素难免的会出现建筑的不平衡，不对称。在低层建筑中，这种不平衡，不对称可以被忽略不计，而在高层建筑中，这种不对称、不平衡则可能会酿成灾难性的后果。高层建筑中楼体的平衡关系以及力学构架是整个扭转问题产生和解决的核心。随着人们的物质生活水平发展以及审美需求的提高，单一的完全对称性建筑已经不能够再满足人们对建筑的期盼，更加多元化的高层建筑受到人们的追捧，这为设计师的工作带来了更大的挑战性和难度。一方面设计师要保证楼盘设计整体的安全性和抵抗自然灾害的能力，另一方面又要考虑到楼盘的艺术价值。

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        2.3设计人员专业素质问题
        设计师的职业道德、职业操守也影响工程的建筑质量。部分建筑设计师凭感觉进行设计，不熟悉相关设计标准和规范，对结构设计的理解不足，与结构设计师缺乏沟通，出现一些问题；而一些结构设计师，缺乏设计经验和能力，没有考虑建筑的受力特性、地质特性和环境因素，盲目照搬、直接借鉴他人的设计成果。也有部分设计师思想保守，缺乏创新，作品陈旧，甚至沿用一些淘汰或废弃的构架，导致房屋安全性、功能性、观赏性下降。设计师的责任感差，不能保证建筑项目的设计质量，也影响着建筑的整体效果。
        3解决高层建筑结构设计中问题的对策
        3.1超高问题的解决办法
        高层建筑的设计目的最终是为了满足人们的需求，因此要解决建筑的超高问题，就必须从两个方面入手，一是人们的实际需求，二是建筑的使用性能。建筑的设计应当以这两点为出发点，紧紧围绕人们的实际需求来设计建筑的使用性能，切不可单一为了追求高度而一昧得增加建筑楼层，带来不必要的安全隐患和安全问题，只有满足了这些需求，才能够称得上是科学设计。高层建筑在设计时要充分考虑到建筑的延性设计，地震，台风等自然灾害发生时，因为不可抗力会导致建筑出现结构上的坍塌和变形，此时建筑的延性作用就体现出来。具有较好延性的建筑，能够在自然灾害发生时最大限度的保留建筑原貌，为人们提供更多的生存几率，增加建筑的安全性。
        3.2扭转问题的解决办法
        随着人们审美需求的提高，单一的完全对称性的建筑设计已经不能够再满足人们的需求。个性化，多样化的建筑正成为城市发展的趋势。而即便如此，设计师在设计时仍然要在一定范围内寻求建筑形状和结构的对称，以此来保证建筑的受力合理。尽力使建筑物的质量重心和力量调度中心结合在一起，最大限度的增强建筑的抗灾害能力。并且在设计完之后，施工方在实地操作时要与专业的建筑人员相互合作，相互促进，最大限度的调整因设计上的缺陷而造成的建筑结构上的不足。即使在设计不规则建筑时，设计师也应从更大的层面上，从整体的层面上去思考建筑的平衡性，力求通过力学结构的改变来解决建筑的扭转问题，减少因不规则而造成的建筑不稳定。
        3.3提高设计人员专业素质
        重视人才引进，充实力量，打造一支具有专业技术和专业水平的建筑设计团队，从根本上提高房屋设计的能力与水平。通过培训提高建筑设计师的专业素质，通过制度规范设计人员的执业行为。建立相应的标准体系，规范设计，提高设计人员的专业素质。设计人员要客观严谨地分析项目的结构特点和结构构件的功能，提高工程设计质量意识，认真进行设计工作。社会也要尊重设计师的专业意见，理解他们从事的工作的特殊性。企业可以采取奖励的方式，对设计人员建立奖惩制度，有效提高设计人员的责任心和积极性，激励设计师认真开展设计工作，从而保证设计质量。
        结束语
        综上所述，随着人类社会与文明的不断发展，建筑多样化正成为当前建筑发展的趋势，尤其是高层建筑多样化。人们更加倾向于把其作为城市的地标建筑来对待，由此可见高层建筑在人们心中的重要地位。进一步提出优化高层建筑结构的对策，有利于推动我国建筑行业的发展，为进一步促进高层建筑安全性能的提高奠定理论基础。
        参考文献
        [1]陈敏.探讨高层建筑结构的设计问题及对策[J].智能城市,2019,5(19):30-31.
        [2]宋祥.高层建筑结构设计中存在的问题及对策[J].山东工业技术,2017(12):120.
        [3]贾庆茂,吴敏,胡洁.高层住宅结构优化设计分析[J].建筑结构,2018(S1):88-90.