建筑设计规则汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇建筑设计规则范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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引言

近些年来，我国建筑领域不规则建筑发展十分迅速，相对于传统结构建筑来说，不规则建筑设计相对复杂，难度也较大，但是在遵循设计原则，保障设计合理性与科学性的前提下，其结构的坚固性与稳定性是可以保障的。

一、不规则建筑结构设计的相关问题概述

1.不规则建筑结构的基本特征

1.1首先是平面不规则结构，第一是不规则：平面狭长、凹进太多、凸出太细，第二就是局部不连续设计，这种设计的特点是楼板凹进后，导致有效楼板的宽度小于本层面楼板的典型宽度的一半。

1.2然后是竖向不规则结构的设计，这种结构的设计特点是楼层侧向刚度与其相邻的上面楼层相比，低于70%，如果是高层结构，那么上部份楼层的收进部分延伸到外面地面的高度从水平方面测量就必须要比相邻下面一层的高度高于25%。

1.3其次是建筑结构整个平面作为原始的平面结构，设计的时候只是在原有平面的基础上进行搭建或者拼接的设计，这样的设计通常来说就是针对原有的设计进行一部分的调整，从而达到不规则结构的目的。

1.4最后是与原有建筑结构相比，高于其结构标准的设计，通常业内将这类建筑统称为超规范结构，总结来说这种建筑结构具有高于原有建筑结构设计，高度在一定范围内，设计以及技术难度大，材料相应变化；在其他限制数值方面也超出；结构从新设计，采用新型的材料以及技术等特点。

2.不规则建筑结构设计计算

针对不规则建筑结构的设计来说，计算是非常繁琐，计算必须要保障精准，严格按照相关规定进行，在确保外观的前提下进行优化设计，具体来说就要保障结构平面的规则性，不规则是相对而言的，它是可以有多个规则平面组合而成的，这样能够保障受力的均匀性。其次，是采用合理的计算方法，建筑结构设计中，抗震计算是一个重要的部分，那么对于地震发生后建筑结构的抗震能力预测和计算，我国现有的计算标准和公式有很多种，因为不规则建筑结构抗震能力预算具有非常突出的不可预测性，我国现阶段并没有在一种明确的计算方式对其进行计算，比较常见的就是底部剪力法；振型分解反映谱法以及弹性时程分析法。最后，就是针对抗震措施的强化方面，地震作为建筑结构所面临的最大威胁，对于不规则结构的建筑来说，这种威胁更加明显，那么强化抗震措施的设计就显得更加重要，为了能够确保不规则建筑结构的安全和稳定，要针对各个区域的受力值差异进行深入研究，不管是检测还是计算难度都很大，虽然现阶段我国能够借助计算机等设备进行很多计算，但是也不能确保计算完全不存在误差，因此，抗震措施的强化就显得更加重要，也是不规则建筑设计中一个重点、难点。

3.不规则建筑结构的电算参数设置

3.1扭转耦联。从理论分析和工程实例计算得知，非耦联计算通常用于平面结构。因此，空间分析软件SATWE取消了是否选择扭转耦联的选项，在结构计算中总考虑扭转耦联的影响，显然这对扭转不规则结构的计算分析是十分有利的。

3.2振型数量。《高规》规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。为了保证抗震计算结果准确，必须选取足够多的振型数量，使有效质量系数大于0.9。

3.3双向地震。从我国在建筑物抗震数值以及设计理念方面来看，依据相关条文和规定，如果采用不规则结构，那么在日后的抗震能力上，必须采用双向抗震措施，施工中要进行全面的监督和管理，严格依据相关规定设计进行。

3.4设置弹性楼板。弹性楼板，简单的说就是楼板具有一定的弹性，当然这个弹性的数值具有明确的范围，弹性数值过大，则建筑的整体结构不稳定，弹性数值过小，则会影响建筑结构的抗震能力，因此，在进行施工建设初期，应该对楼板的质量和楼板的各项属性都进行严格的审查，合格后的楼板才能运进施工现场。

二、建筑结构设计中不规则设计实际应用

1.工程概述

某国际中心办公楼项目，为一栋地下四层，地上38层以办公为主的综合性超高层建筑，建筑物高度为179.5米，大屋面上有约21米高的钢结构。地上部分主楼和该工程其它楼栋之间由防震缝完全隔开，地下室连为一体，通过设置施工后浇带来解决主楼与相邻地下室荷载差异引起的沉降差。

2.超限类型和程度

高度超限：主楼大楼结构高度179.5米，超过7度设防框架一核心筒A级高度限值130米；扭转及平面规则性：v向18层偏心率0.1879>0.16，扭转位移kt>1.3；竖向规则性：3O层、36层搭接柱转换。

3.抗震不规则的结构处理

高度超限：本工程高度较大，采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充汁算。进行风载、多遇地震下结构整体抗倾覆验算，同时考察主要墙、柱的拉压力状况，控制其破坏程度，并设置型钢和加强配筋提高延性；扭转不规则：部分楼层扭转位移比大于1.2，但小于1.4。对此，后续设计尽可能优化刚度分布，加强边框架对扭转刚度的贡献，改善扭转不规则；考虑双向地震作用下的扭转影响。

4.整体结构分析

4.1计算假定及模型

对本结构计算分别采用SATWE和ETABS两种软件，均按照建筑实际尺寸建模至基顶。为验证嵌固层上下侧向刚度，地下室部分取塔楼以外2～3跨并入主体模型进行整体分析。计算楼层位移角及位移比时按刚性楼板，其它按弹性板。

4.2周期和振型

前3个振型计算结果见表1：本结构的扭转与平动周期比满足规范≤0.85要求。

4.3地震作用下层剪力及剪重比

见表2：底部3层剪重比略小于规范要求，但通过评定结构位移、整体稳定等指标认为整体刚度合理，故仅按照规范要求调整地震剪力。

4.4刚度比

高层建筑楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。按照SATWE的“剪切刚度”和“层剪力与位移比”两种算法的最不利结果，其层问刚度比均满足该要求，无薄弱层。

4.5大震下动力弹塑性分析

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在进行建筑的建造过程中往往会由于相关环境以及地质条件的限制而导致建筑体呈现出不规则的形状，一些不对称的建筑结构也比较常见。比如说著名的中央电视台大楼就是一个典型的不规则建造体，尽管如此，但是它却真实的体现设计者独具一格的设计理念。同时，不规则建筑在受力上能够影响建筑设计工作的开展，会造成建筑结构在水平方向上的偏心侧力，会产生一定强度的变形力以及扭转力，造成建筑结构抗侧力的降低，增加建筑的建造成本。所以说在进行具体的实践时还是应该注意尽最大可能的保持建筑结构的对称，因为这样是提高建筑抗侧力的重要基础条件，有效的提高建筑物的安全系数和使用寿命[1]。

1不规则建筑的发展现状

随着科学技术的进步以及在建筑领域设计理念的更新，近些年来，我国的建筑行业也有了巨大的发展。我国的城市化进程很大程度上促进了建筑行业的快速发展，各种不同的建筑设计新理念也广泛的应用在城市建筑中。现在城市建筑已经一改往日的单调与规则，开始追求符合新时代审美的建筑设计风格，其中不规则建筑以及非对称建筑都得到了极大的发展。现在，许多大城市中的一些建筑因其独特的建筑风格赢得人们的普遍关注，比如说比较出名的“东方之门”等。当然在这些建筑的背后是建筑师和相关的设计人员们辛勤努力的结果。但是，虽然不规则结构设计能够很大程度上提高建筑的美感，但是，这也会在很大程度上提高建筑设计的难度，如何设计独具一格而又能够保证建筑安全的不规则建筑已经成为了建筑行业未来发展的重要研究课题。

2建筑结构中的不规则类型分类

对于建筑结构来讲，一般能够分为以下的两类，包括平面不规则结构和竖向不规则结构。平面不规则结构类型主要包括以下的几类：平面凹凸的不规则性、扭转的不规则性以及个别楼板的不连续等几类；竖向的不规则主要包括楼层承载力的突变、侧向刚度的不规则性以及竖向抗侧力的结构构件不连续等。本文主要是选择两种设计工作中比较常用的不规则结构进行分析介绍。

2.1对平面不规则结构类型的判断

首先，对于扭转结构来讲对其不规则的判断根据主要是在每一楼层的最大限度弹性水平唯一尺寸必须是超过紧邻楼层两个端点之间弹性水平位移的1.2倍，也可以对最大层间位移进行考察，必须保证超过层间平均位移值的1.2倍。其次，对于凹凸结构的不规则形判定指标为凹进去一侧的数量是否超过其投影尺寸的总长度的30%。再次是对于楼板局部结构的不连续性的判定标准主要是根据相关楼层平面刚度以及楼板尺寸所发生的急剧变化程度。

2.2对于竖向不规则结构类型的判断

首先，应该对建筑结构侧向刚度的不规则形进行判断，对于此种类型建筑进行判定的标准为楼层之间的侧向刚度低于相邻上一楼层侧向刚度的70%，如果该楼层的刚度值小于以上三个楼层侧向刚度平均值的80%也可以做出这种判定。同时，楼层个别区域水平收缩的长度应该超过与之相邻楼层的25%。其次，对于楼层之间承载力的突变标准为楼层之间的受剪力强度低于与紧邻上一楼层剪力强度的80%。再次是对于建筑结构竖向抗侧力结构不连续的判定指标为在竖直方向上抗侧力构件能否通过水平力的转变而不断向下部楼层传递。最后对于楼层之间质量的突变标准为楼层质量应该超过相邻下一层质量的1.5倍[2]。

3对于不规则建筑结构设计的主要方法

在实际的建筑结构施工过程中，根据有关人员的研究以及实验可以发现，那些抗震能力不强的建筑结构主要是一些结构不规则的建筑物，还包括一些建筑物质量与刚度发生偏离的建筑，根据相关的研究还可以看出，对建筑结构产生稳定性最大影响的是扭转效应以及扭转结构。所说在具体进行建筑结构的设计与施工工作时应该尽量的对结构的扭转效应进行限制，建筑工程中最普遍用来限制建筑结构扭转效应的办法主要包括以下的几类：第一，如果建筑结构的某一部分比较弱就很有可能会导致建筑结构之间的错位，所以说，提高建筑结构的扭转刚度可以从这一方面入手；第二，要想提高建筑结构的抗扭转效应应该尽可能的降低建筑结构在平面上的不规则性，这样进行设计能够在一定范围内对可能产生的过大偏心力进行限制，提高建筑物的扭转效应力度。在进行建筑结构的设计时如果两种效应扭转周期逐渐接近，由于震动耦连的作用，建筑物的扭转效应会在一定程度上增大，所以对于建筑结构而言，降低扭转效应是保证建筑稳定性的重要方面，主要包括以下几个方面：对于建筑结构平面不规则性的设计应该是在一定计算分析的基础上做出，根据相关的计算确定建筑结构的刚心以及质心，并且同时还应该注意根据相关的数据以及相关的工作经验来对建筑结构的刚度分布进行分析，然后适当的对距离质心比较远的抗侧力构件进行调整。在进行建筑设计时应该注意降低建筑体的偏心距，根据有关的数据可以得知，建筑体结构的扭转效应与其相对偏心距之间存在一定的关系。可以通过降低楼层之间的位移比来改变建筑结构的扭转效应，所以在进行设计时应该对建筑物的平面位置进行适当的调整，这样能够有效的减少建筑结构质心与刚心之间的距离，使两者尽可能的重合。对周边抗扭构件的抗剪切力进行提高，如果想要保证建筑结构在强烈震动下的安全，如果仅仅对建筑物的结构作出调整还是不够的。根据有关技术人员的研究可以发现，处于非弹性时期的建筑结构，如果受到双向水平震动的作用很有可能造成建筑结构的偏心现象[3]。对于建筑结构抗扭刚度比以及抗侧刚度进行调整，根据有关的研究成果可以发现，对于建筑结构来讲，其扭转效应与结构周期之间比值的平方是具有线形关系，所以说在进行建筑结构的设计时应该注意合理的降低建筑结构施工周期。比如说在进行剪力墙的施工时，应该在保证建筑工程稳定、安全的前提下适当的增加周边相关剪力墙的厚度，尤其是对于那些距离刚心最远的剪力墙。合理的设置防震缝，在进行工程施工时可能会遇到一些平面形状比较复杂的建筑工程，由于在进行这一类建筑结构的设计时会受到相关地形条件的限制，所设计的平面结构往往是不规则的，通过合理的设置防震缝不仅能够有效的将相关的建筑结构分割成一些比较简单的单元，同时还能有效的提高建筑结构的稳定性。

4结语

不规则建筑结构在现代城市建筑中越来越普遍，不规则结构对于建筑工程质量建设也具有越来越重要的地位。但是现阶段的不规则建筑结构应用中依然是存在一定的问题。所以，相关的研究人员应该加强对于不规则结构的研究，在满足现代人多样化需求的同时尽量的降低不规则结构的负面影响。

作者:陈树 单位:广东艺林绿化工程有限公司

参考文献:

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中图分类号：TU318文献标识码：A

科学技术的发展，促进了人们物质和精神生活水平的不断提高，人们对社会物质、文化的需求不断增加。在人类审美观的不断改变和提升的大环境下，当代高层建筑的结构设计也从以前的规则性、对称性逐渐向不规则、多样性转变。

一、高层建筑不规则结构的分类

高层建筑不规则结构大致可以分为两类，即竖直方向不规则结构类型和平面不规则结构类型。其中，竖直方向不规则结构类型包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变、楼层间质量突变等。平明不规则结构类型包括有扭转不规则、凸凹不规则、楼板局部不连续等。下面，是这些分类的详细介绍。

（一）高层建筑物中侧向刚度结构不规则：判断的依据是本楼层中侧向刚度取值是否小于该楼层相邻上层侧向刚度平均值的70%，或者小于本楼层上面相邻的三个楼层该值平均值的80%，除去顶层不包括在内，楼层局部收进的水平方向数值不小于与本层相邻下一层的25%。

（二）高层建筑物中竖向抗侧力部分构件不连续：判断标准是竖直方向上的部分抗侧力构件自身的内力，借助水平转换构件使之向下传递。

（三）楼层承载力突变：判断承载力是否突变的标准是楼层之间的抗侧力结构抗剪力数值小于与其相邻上层该值的80%。

（四）楼层间质量突变的判断标准是：本楼层的质量大于与其相邻的下面一个楼层质量的1.5倍。

（五）高层建筑物楼板扭转不规则：判断依据是本楼层弹性水平位移的最大值要大于其两端处弹性水平位移的平均值的1.2倍，或者本楼层最大的层间位移要大于其两端处的层间位移的平均值的1.2倍。

（六）高层建筑物楼板凹凸不规则：判断标准是结构平面凹进一侧（如客厅、储物室的降板）尺寸大于该楼板投影方向上面总尺寸的30%。

（七）高层建筑物楼板局部产生不连续：判断的依据是本层楼板设计尺寸与平面刚度是否发生急剧突然的变化。如楼梯局部反梁结构突起部位是否出现不连续的情况。

二、高层建筑不规则结构设计采取的对策

（一）减少建筑的扭转效应。相关技术研究表明：在地震中，那些平面不规则性高层建筑更易受到破坏，因为不规则性高层建筑其刚度偏心、质量、承载力、抗扭转度过于脆弱，所以，稍有风险，其稳定性就面临挑战。其中，扭转效应对建筑结构的破坏作用是最强的。因此，在进行高层建筑不规则性设计时，需要对建筑结构的扭转效应加以限制，防止建筑物内部出现较大程度的偏心状况给建筑带来的破坏。

目前，常用的限制扭转效应的措施有：对建筑结构平面布置的不规则性严加限制，这样才有可能避免产生过大的偏心，进而限制扭转效应的出现；在可能范围内提高建筑结构物的扭转刚度，防止建筑物过于脆弱，有效减少建筑物内部结构的扭转效应。

（二）减小建筑结构构件的相对偏心距。科学研究表明，建筑结构的扭转效应与相对偏心距是呈线性关系的，因此，通过调整建筑结构的平面布置改变建筑结构的质心和刚心，使之最大程度地接近，可以有效缩小楼层的位移比，进而改善建筑结构的扭转效应。通过长期的工程实践得出的有效减小建筑结构偏心距的常用方法有：先通过准确的初步计算，找到结构的刚心和质心，调整建筑结构平面布置的不对称性，运用有关数据，判断建筑结构的实际刚度分布，最后适当增减偏离质心的抗侧力结构构件。

（三）提高建筑物抗扭构件的抗剪力 。要想让建筑物在强烈的震动或变形的情况下依然保证安全，仅仅依靠调整结构布置显然是不够的，因为建筑物在非弹性时期，对称性建筑结构的双向水平地震作用会随着形态的变化而偏心。而不规则性高层建筑要充分考虑其建筑结构的抗震性能，提高、强化建筑物抗扭构件的抗剪力，方能使建筑结构在强震、变形情况下保持整体弹性状态，保证对建筑的损害降至最低。

（四）优化高层建筑物结构的抗扭刚度与抗侧刚度之比 。相关研究表明：高层建筑物内部结构中扭转效应和结构周期之比的二次方基本成一种线性的关系。所以，在建筑物结构设计时，适当减少建筑物的结构周期，可以增加建筑物周边连梁的刚度。如，在做剪力墙时，在条件允许的情况下，尽量加厚剪力墙的宽度和厚度，尤其是那些距离刚心比较远的剪力墙，更要采取必要的加护措施。一般来说，加大结构抗扭刚度的做法是在建筑结构边上增设拉梁，并尽量缩小建筑结构的扭转周期，以上方式都可以达到增加周边连梁刚度的目的。

（五）加设防震缝，减小地震带来的破坏。在实际工程中，由于受到地质、地形等环境条件的限制，很多平面结构无法设计成规则的结构，在这种情况下，设置规范的防震缝，可以将结构分成比较简单的结构单元，进而提高建筑的整体抗震能力。因此，在工程中，尤其是不规则高层建筑设计中增设一定的防震缝是很有必要的。防震缝增设，要注意以下问题：若需要设置防震缝两侧的结构体系存在较大的差异时，或地震反应效应显著不同时，防震缝的宽度设计时，要多考虑薄弱一侧的架构构件；当相邻建筑构建基础沉降量较大时，防震缝可以设置成兼具沉降缝作用的抗震缝。具体情况如何，需要设计师合理分析，全权把握。

相对规则建筑而言，高层不规则性建筑的设计和施工对安全性、竞技性、合理性提出了更高的要求。因此，建筑设计师在进行高层不规则性建筑设计时，要重点考虑建筑物的薄弱构件环节，不断提高、强化控制手段，为高层不规则性建筑的发展做出自己的贡献。

参考文献：

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1 工程概况

塘栖“栖溪泽第”位于塘栖镇东南角，西接塘栖路，南临康达路，位于两路交叉口，北侧为15米规划道路，东侧临河。用地总体偏东南约35度。周边居住及商业氛围目前一般，西、南隔路分别为天府家园和水岸名筑楼盘及安置房等。本工程土地用途为住宅用地，西南侧有一处保留加油站用地。规划总用地面积为79416㎡，容积率不大于2.5，地块轮廓呈不规则有角度的四边形，规划要求退界情况见用地条件图。

2 设计依据

1.《城市居住区规划设计规范》GB 50180—93（2002年版）

2.《住宅建筑规范》GB 50368—2005

3.《建筑设计防火规范》GB50016—2006

4.《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95（2005年修订版）

5.《杭州市城市规划管理技术规定（试行）》（2008年版）

6.《汽车库建筑设计规范》JGJ100-98

7.关于《杭州市城市建筑工程机动车停车位配建标准实施细则（试行）》的通知【杭建设（2009）123号】

8.《杭州市建设项目日照分析技术管理规则》（杭规发（2006）423号）

9.甲方提供的设计任务书及地红线图

10. 国家、浙江省及杭州市有关规范规定

3 设计理念

3.1 营造小镇“浪漫庄园”式的闲居生活

历史悠久的古镇提供了宜居的大环境。如果说“江南佳丽地”是塘栖古镇的独特气质，“浪漫庄园”则是我们对本项目总体居住特色的定位，她体现了“亲情、邻里、休闲、雅致、浪漫”的小镇居住特色。我们不仅仅是在设计生活空间的壳子，更要营造独特魅力的生活方式。本案关注户外公共生活空间的最大化，“赠送了一座公共享受的庄园”， 是社区居民亲情、邻里交流的不可缺少的核心场所，是居住的最大附加值。

3.2 中、法古典风情“造园”的现代演绎

塘栖是中国传统的江南水乡小镇，“浪漫庄园”则带有浓郁的法式风情。采用中西合璧、体现东西方古典文化交融的现代演绎是本案的重要表现形式。本案从造园入手，以师法自然的中式园林“引水环岛，曲径筑路”，构筑了 “有自然之理、得自然之趣”的景观大背景。以轴线规则式的法式园林构筑了建筑庭院空间，突出了典雅与浪漫的情调。“中式为园、西式为庭，”两者点、线、面结合，相映成趣，独具特色，以“水”为核心纽带，既突出了塘栖的水乡文化，又体现了法式园林中最重要的水景要素。

3.3 享受精致“慢”生活的休闲岛——社区的水上沙龙（SALON）

“SALON”意为豪华会客厅，是法国社交文化代名词，社区沙龙意味着丰富的文化聚会生活。社区沙龙以“岛”为中心，注重公共生活内容，较之普通会所增设小型图书馆（书吧）、艺术画廊、画室等文化艺术交流场所，是会所功能精致化的延伸，园林式布局、室外活动场地、开放式管理，使之成为居民聚会交往或独享的公共客厅。无论琴棋书画、健身娱乐，同道者都能在此惬意“消磨”时光。这里也是社区的精神家园。

4 总平面设计

4.1 总体布局

（1）规划结构简洁明确，一心一环一轴。一心：采用景观最大化的周边大围合式布局，形成约3.5万平方米的中心景观绿地。一环：高层建筑依据地形特征，18层-26层高低错落、点板结合，形成周边一圈南低北高的变化排列：主干道塘栖路周边局部用点式楼沿着斜轴错位布置，减少对北面楼的影响。南面18层为主，局部24层以突出主景观入口。北面26层居中，24层分置两翼，形成屏风式天际线。环型围合的形势使每栋楼都能争取到与中心花园的关系，尤其是南北正对中心的楼具有很好的优势。与楼相呼应，曲折的环型路网连接了每一幢住宅。一轴：南北以景观主入口至中心庄园（会所）规划了充满法式园林风情的主景观轴线，形成南入口广场——景观灯柱大道——喷泉广场——法式景观桥——庄园广场——立体景观泳池——主会所系列空间。这条轴线也是整个楼盘的公共生活中心轴。

（2）道路交通系统：小区机动车与人行分离，机动车不进入中心景观空间内部，在周边绕行。共设两个机动车入口和一个景观入口。入口：小区出入口分工明确，南北分设专门的景观入口和机动车入口：北入口：机动车为主的出入口，利用北侧的高层退界设置地面停车带，车辆通过小区北入口广场进入地面停车场或地下车库。南入口：人行为主的景观形象入口，可根据需要控制进入的机动车辆。南机动车库入口：为了便利，南面也单独另设了地下车库次出入口，直接与城市道路相接。道路：小区道路等级分级明确，北部为主机动车道7米，沥青路面，结合布置停车带。中部小区次干道6米，景观铺装路面，平时与南入口管理配合为限制性道路。宅前路4米，景观铺装路面，满足消防道要求。景观步行道0.9～2M。在紧急状态下，小区各道路可作为消防车道与消防登高场地结合使用。

（3）景观环境设计：小区的集中绿地率高达40%以上，因此在大景观设计上层次感、韵味感极为丰富。中式生态园林为面、西式规则园林为点、为轴，中西造园元素完美结合。空间上既有自然生态的中心岛景绿化、周边大公园绿化、住宅架空层绿化，又有人工为主、浪漫精致的景观轴线绿化、沿街商业绿化，非常丰富，形成了有亲和力的各种生态环境。景观设计紧扣“栖溪泽第”楼名，突出水居特色：引水环岛、曲水绕宅，塑造了自然生态的水环境，体现的是静景。而艺术喷泉、跌水林荫道、景观泳池等动感十足的法式水法艺术则营造了法国园林的浪漫与精致，与典雅的建筑元素融合，给人浪漫情调和审美享受。大水景均不深，400-600浅水，由于采用卵石铺底的自然驳岸和绿化到边，不仅满水时能够体现生态水景的韵味，景随水走，而且在枯水时仍能保持自然的景观。

4.2 公建布局

小区设置沿街商业，均为2层，因退让保留的加油站，沿塘栖路设独立商业，配套公建和综合服务用房（中心会所）结合设置。包括社区要求的物业用房、社区用房、公厕、消控中心和其它服务性的公建。

4.3 消防设计

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对于建筑的结构设计，我国有相应的规范要求，要求建筑的平面布置需要具有规则性，相应的的结构之间需要存在一定的对称关系，建筑的整体结构设计需要协调合理，不应该选用不规则的平面布置方案，这样对于结构的整体的性能会造成不利的影响。但是新技术、新材料的不断出现，科学技术的不断创新，为平面不规则高层建筑的结构设计提供了技术保障，如今传统的建筑规范要求已经渐渐不适用于当今的建筑需求。品面不规则建筑为城市建设添加了新的风貌。

一、高层建筑平面不规则结构设计问题

高层建筑会因为结构设计的不规则使得建筑结构产生一定的扭转效应，当然外界不良因素对于建筑的影响也会造成结构发生相应的扭转效应，外界不良因素的影响指的是例如建筑区域内发生地震，地震会对地面结构造成严重的影响，地面某部分结构会发生位移，存在的一定扭转力就会使建筑结构产生扭转效应。建筑结构本身也会导致这种不良现象的产生，以往的建筑结构设计时，会把建筑结构设计想象成一种平面的模型，这种设计方法只是适用于原来循规蹈矩的规则结构设计，在不规则结构设计中会存在很大的缺陷，因为不规则结构设计的建筑，建筑的质量中心和刚度中心所在位置很在一定的差距，并没有相互的重合。在高层建筑品面不规则结构实际时，首先要考虑极限的扭转效应，从而确定建筑需要控制扭转力的额度，并且能对扭转效应的周期指标有一定的了解，要严格的保证建筑可以拥有良好的抗扭转性能，这样才能更好地对周期进行控制，位移比的控制也应格外的注意，提升性能有效途径就是提升建筑的质量和整体结构的刚度。

二、工程概述

某工程建筑面积11457.3O，共21层高66.12m，地下室1层～地上3层是商业广场，层高3.6m，以上楼层为住宅区，层高3m。工程采用框架-剪力墙结构设计，采用平面不规则、扭矩不规则设计，合理的剪力墙能够提高建筑的稳定性，需要对建筑结构设计中的薄弱部分采取抗震构造设计。工程在建筑中中分是用了电梯等，嵌入剪力墙，满足下部商场和上部民用建筑的同时，保证构件的连续性。剪力墙在设计中，纵横面力求平衡，提高抗震性能，为减小扭转效应需要优化调整周边潜力强长度以及宽度设计。地下室顶板厚180mm，采用了双层双向配置，配筋率0.25%。核心结构外力剪力墙厚度从上往下分别为200、250、300、350mm，相应的剪力墙截面尺寸为500、600、700mm。楼面设暗梁，宽度超过墙宽度至少600mm，按照框架梁计算配筋，剪力墙边框的暗梁宽度与墙宽相等，高度是墙宽的两倍。楼板竖向体型突出部位厚度为150mm，上下层楼板厚度为130mm，配筋率超过0.25%.

三、架构整体计算

该建筑工程使用年限为50年，抗震等级为8度、第三组，预计设计地震加速度数值设定为0.2，建筑场地特征周期为0.45s，一般地震影响系数不超过0.16，最大为0.9，属于一级抗震等级，地面粗糙度为B类设计。楼面设计依照实际情况设定为居民楼2.0kN/O，楼梯间荷载围为3.5kN/O，卫生间荷载为2.0kN/O，阳台荷载为2.5kN/O，要求上人屋面荷载达到2.0kN/O。结构整体计算采用SATWE和PMSAP软件计算，SATWE最大地震效应角度角为45.285度，PMSAP计算结果与之很接近，取15个结构计算振型，X向和Y向的有效质量系数分别设定为98.66%、99.92%，结构第一振型和第二阵型分别为X向平动、Y向平动，第三振型为扭转。

荷载和地震作用下，满足高规设定要求。建筑总质量为15104.541t，X向和Y向最小建立系数分别为5.09%、5.26%，大于3.2%，满足规定要求。在双向震动作用下，考虑到偶然偏心因素，最大弹性层间位移与楼间平均层间位移比为1.39：1.21，满足要求。X向与Y向结构各层竖向层与层之间的刚度满足高俅，结构竖向不存在薄弱层，地下室和一层X向和Y向的刚度比满足要求。X向和Y向层与层之间抗剪承载力比值范围分别在0.900～1.340、0.900～1.330，满足要求。

四、结构不规则设计措施

在此设计中为提高薄弱地区的抗扭性能，竖向体型突变部位厚度设定为1800mm，钢筋设计采用双层双向通长设计，配筋率大于0.30%.工程在4～21层民用建筑的设计中平面凸出长度为11.3m，加强凸出位置的楼板厚度和配筋率。由于此建筑的上下层之间作用不同，因此在4层以上的平面结构部分收近高度11.1m，收进后的平面宽度为12.7m，满足要求。

结构薄弱层在多遇地震情况下，剪力值设计乘与最大系数，楼层剪力墙的设计采用中震不屈服分析的计算剪力。相邻两层之间的框架柱与剪力墙的尺寸面积相等，所采用的混凝土等级相同。为减少结构的扭转效应，剪力墙的布置要求均匀对称，并在此基础上加强周边剪力墙的抗侧刚度，经过计算本工程，X向和Y向的质量中心和刚度中心分距离别为0.01～0.07m、0.05～0.37m，对应的建筑物边长分别为0.27%、1.50%。在工程设计中采用了转角窗的设计，削弱了结构的抗扭性能，属于薄弱环节设计，容易出现结构的局部破坏现象，在设计中，转角窗的两侧设置剪力墙，加强楼板板筋的配置率，并在洞口边缘的端柱之间设置暗梁，提高抗扭性能。在中震不屈服的设计中，为了提高建筑结构的塑性耗能能力，地震影响系数取最大值0.45，为了保证结构安全，设计采用弹性力时程分析法补充计算，内置特征周期为0.45s，地震加速度是程曲线最大为70cm/s2，加速度依照最大1：0.85取值。

五、抗震设计

针对工程的实际，综合分析各方面因素，采取的抗震技术措施主要有：在建筑允许的情况下尽量加长加厚周边剪力墙，尤其是离刚心最远处，将刚心和质心偏心率调整到最小，减小扭转周期，将结构调整成扭转规则结构。削弱核心筒连梁，采用弱连梁连接，使平动周期增大，增大平扭周期比。控制墙柱轴压比，提高柱的纵筋配筋率和箍筋配筋率（特别是角部），纵筋配筋率均加大一级，柱箍筋全楼加密，角柱加芯柱，来提高结构竖向构件在大震中抵抗的变形能力。在凹角处增设45°斜向钢筋，抵抗角区应力集中，加强薄弱处的板厚和配筋。

总结：根据以上内容本文首先讲述了平面不规则高层建筑结构设计中存在的问题，然后根据相应的工程实例进行分析。我国建筑行业发展的速度很快，平面不规则高层建筑建设的数量越来越多，这是建筑设计者面临的挑战也是巨大的机遇，要严格的保证建筑的科学性、合理性，保证平面不规则高层建筑的各项性能都能够满足人们的使用需求。

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1现代主义建筑中不规则建筑结构的特点

1．1平面不规则性

在平面不规则类型中主要分扭转不规则、凹凸不规则和楼板局部不连续:(1)扭转不规则主要表现在每一层楼的最大弹性水平移是该栋楼楼层两端水平移平均值的1．2倍，或者最大层间移位是该楼层的两端的层间移位平均值的1．2倍;(2)凹凸不规则类型主要是以建筑结构面凹进一侧的尺寸大于实际投影方向上总尺寸的30%为准;(3)楼板局部不规则主要以楼板尺寸以及平面刚度发生的急剧变化为判断标准。

1．2竖向不规则性

建筑不规则整体结构除平面不规则外还包括竖向不规则类型，而竖向不规则中主要分为以下几种:(1)侧向刚度不规则以该楼层的侧向刚度值小于与其相邻上一楼层的70%，或者小于该楼层以上相邻的三个楼层侧向刚度平均值的80%，除掉顶层外的楼层布局收进的水平向尺度大于与其相邻下一层的25%为判断依据;(2)竖向抗侧力不规则以竖直方向上的抗侧力产生的内力通过水平的转换构建而向下传递为依据;(3)楼层承载力突变以层间的抗侧力结构受剪程度小于上一层的受剪程度的80%为判断标准;(4)楼层间质量突变以楼层质量大于相邻的下一楼层质量的1．5倍为判断标准。

2不规则建筑结构中的问题

不规则建筑结构中的结构经常会出现一些应力集中的部位，这些部位一旦受到较大的水平力影响会最先出现问题，严重的会造成破坏。另外，因不规则的结构产生的较大的扭转力，对结构本身都是存在影响的。假设楼板为平面内的无限刚，当期结构发生平动和扭转时，将发生受力变化。通过公式中为刚性楼盖的计算同一侧楼角点竖向最大水平位移;为刚性楼盖的计算同一侧楼角点竖向最小水平位移;为刚性楼盖的计算，该楼层平均水平位移;使位移比为，并将其带入到公式中得出，另外当时，从以上对比数据中可以看出当时，整个构建的受力呈现不均匀的状态。按照国家抗震规范可以把建筑方案分为三个等级，第一个是一般不规则，处理措施是按照一般规范、规程的相关规定加强保护措施;第二个是特殊不规则，处理时需要经过专业部门的研究和论证后采取高于一般规范的规章制度进程加强措施，并且对于高层建筑严格按照建筑部第111号命令进行抗震设防和专项检查;第三个是严重不规则，对于此类建筑要求建筑师进行修改和调整。根据上文中对平面不规则和竖向不规则的介绍，也需要通过这两个方面对其安全性进行考虑，平面不规则中需要考虑的为以下三个方面:首先，平面质量的偏心，因为截面尺寸不同的结构构件会造成质量偏心的产生，另外，由于结构施工、使用等因素也会造成质量偏心;其次，平面刚度偏心，因为所受承载负荷的不用，施工环境等复杂因素会造成平面刚度的不唯一性。进而产生一定的平面刚度偏心;再次，平面强度偏心，因为上文中的两种偏心现象较为常见，导致人们经常忽视了平面强度偏心，在实际项目实施中，因为所配混凝土、各种型号的钢筋等构件因素的不同，导致了结构设计强度与实际强度存在较大的差异，这种情况下容易造成强度偏心的想象发生。

3针对高层建筑不规则性的措施

3．1减少高层建筑中相对偏心距的大小

根据时属于大偏心受压构件，属于小偏心受压构件的原理，对偏心距进行适当的调整有利于改善结构空间和平面的整体分布，能够保证结构之间的稳定性和安全性。在实际的工程建设中采取一定的措施以减少偏心距，首先在对其具体的数据要进行精确的运算，根据计算得出相应的值并制定合理的调整方案，并且在设计图纸上需要明确的标注出相对离心距的位置，还需要对相关的数据和资料进行分析，这样才能有利于减少偏心距的大小，使整体设计更为合理。

3．2根据实际改进建筑结构的抗侧刚度和抗扭刚度的大小

根据相关调查结果得知，高层主体结构出现扭转的效用和自我震动周期的平方值中具有保持线性的函数关系。所以，在对高层结构进行设计时，可以合理的降低建筑结构自我诊断的周期长短，以此来削弱高层主体结构。在相关剪刀墙的设计中，可以根据调节墙体的长度和大小来达到此目的。在实际的操作中，以改善高层建筑主体结构边缘装置柱梁的方式。来降低高层主体结构的自我震动周期，此外提高边缘连梁值的大小同样可以起到调整的作用。

3．3合理增加高层建筑主体结构边缘构件的抗剪强度

如果想实现更好的结构分布效果，除了从主体结构的调整上采取措施，还需要加强建筑边缘的结构强度。在出现外力影响的情况下，建筑主体结构会因此发生严重的破坏，相关人员调差发现，如果高层建筑受到双向水平地震作用，处于弹性期间时，会导致建筑结构形态因回弹不发生变化，而处于非弹性期间形态发生变化进而产生偏心现象等问题。在此情况下，就需要建筑具备一定的抗震性，加强建筑边缘结构的强度，提高周边抗扭构建的抗剪力，使建筑结构在强震的作用下也能发挥自身功能处于整体弹性状态，保证建筑的完整性，给建筑内的人员逃生时提供一定的时间。

3．4依据科学建立防震缝

在实际的工程设计过程中，设计师们经常会碰见空间与平面形体复杂的高层建筑图纸，在诸多条件的制约下，很难将这种复杂的结构设计成有规划的整体，对于此类现象就需要建立一些防震缝来保证工程的质量。另外应用防震缝有利于将房屋分成若干形式简单，结构刚度均匀分布的独立部分，以此减轻因相邻建筑由地震造成的碰撞，进而导致房屋的破坏。同时在建立防震缝时需要注意的两点:一是如果建立防震缝两侧的设施不同或抗震力不同，需要按照抗震力弱的一方进行设置;二是如果出现邻近建筑物沉降值超出限值的情况，需要建立相应的沉降防震缝。

3．5合理布局不规则部件

为保证在高层建筑过程中出现的各种意想不到的情况，需要设计设在进行设计时，注重对不规则部件的规划和安排，以利于减少整体结构中出现的偏小现象，避免因不规则部件的散乱布局造成建筑出现大幅度的扭转效应。

4结语

在现代工程建设中，高层建筑的不规则性已成为时展的趋势，而如何在建造不规则高层建筑使保证整体结构的完善和建筑的质量，需要在设计施工中对比较薄弱的环节进行及时的改进，并提出相应的解决方案，这样才能更好的保证高层建筑的安全性，在实际建设施工中需要根据实际情况进行合理性的改进，利用新技术和新概念，减少建设过程中的不利影响，做到在保证建筑美观的同时保证建筑的质量。

参考文献

［1］张磊．大型钢结构建筑安装质量检测与变形监测软件系统设计与实现［D］．北京建筑大学，2015．

［2］张同波．建筑工程中影响施工的部分设计问题的研究与思考［J］．施工技术，2011，40(1):41－46．

［3］谭衢霖，魏健，胡吉平．基于小波神经网络的建筑工程沉降变形预测［J］．应用基础与工程科学学报，2015(3):629－636．

［4］杨伟明．高耸建筑物的混凝土泵送施工设计［J］．施工技术，2007，36(4):86－88．

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中图分类号：TU318 文献标识码： A

设计者为了迎合城市建设的发展需求，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。随着人们观念的转变，现如今大城市中出现了许许多多的复杂体型和不规则结构，这种趋势在某种程度上代表了我国以后建筑的发展方向。不规则建筑的设计与建造却给结构设计人员以及施工人员带来了严峻的考验。

建筑物的不规则性主要表现在几个方面：建筑水平面的凹凸不平不规则、局部的连接的楼板不是完全的连续、规则，还有就是建筑本身在他的竖向刚度上会出现不连续、不规则等现象。在实际的施工过程中，必须要十分准确的判断出来建筑物不规则的位置，只有这样才能不影响到对建筑物结构的建模、确定建筑物的结构等一系列的布置方案，还有就是要确定建筑物自身的缺点，找出它的薄弱地方，然后在最大程度上提高整体建筑物的合理性、安全性和经济性。很多情况下，不规则的建筑物结构会引起结构上水平方向上的偏心侧力，这样也会造成进一步的扭转变形，对于结构的抗侧力是十分不利的，它还会导致建筑物在成本上有不必要的浪费。因而设计者在设计的时候一定要尽量的将建筑物设计为对称、规则的，这样也方便了提高建筑物本身的一些结构性能。

1建筑结构不规则性类型

1.1复杂高层结构和超出规范结构：1）典型的有带有转换层、加强层、错层、连体、多塔楼等的结构。2）超高超限的结构，其高度超过了规范规定的最大高，或其超过了规范规定的其最大最小限值；3）新型结构，我们在这里特指采用最新材料、新工艺技术建造的建筑并且规范没有涉及到的新的建筑结构类型。

1.2竖向不规则结构

1）侧向刚度不规则的结构：①侧向刚度小于相邻上部楼层的70%或相邻三层楼层平均值的80%；②建筑上部楼层的收进部位与室外地面高度差大于房屋高度的 20%时，上部楼层收进后的水平尺寸大于大于其下一层的 0.75倍 ；③建筑下部楼层的水平尺寸小于上部尺寸的90%并且水平尺寸大于 4m；④结构顶部因为取消墙柱而形成的空旷建筑。2）竖向抗侧力构件不连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递。3）楼层承载力突变：A 级建筑的层间受承载力比小于80%；B 级高层小于75%。

1.3平面不规则结构

（1）扭转不规则：判断标准是每一楼层自身最大的弹性水平位移大于该楼层两端的弹性水平位移平均值的1.2倍，或者是最大的层间位移大该楼层两端层间位移平均值的1.2倍。 （2）凹凸不规则：判断标准是建筑结构平面凹进一侧的尺寸大于其投影方向上总尺寸的30%。（3）楼板局部的不连续：判断的标准是楼板的尺寸以及平面刚度发生急剧的变化。

2 高层建筑结构对称、均匀性的主要体现

高层建筑主体抗侧力结构沿两个主轴方向的刚度比较接近、变形特性比较相似。这个主要就是因为高层建筑一般都是三维空间的结构，实际的地震荷载、风荷载等等都均有比较任意的方向性；高层主建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度比较的均匀，这样就能够具有比较优异的抗震抗风的特性。

高层建筑的主体抗侧力结构沿竖向断面、构成变化比较均匀、不要突变。这个主要说的就是主体结构的剪切刚度不能够有突变。这种均匀的高层建筑可以很好的避免因为薄弱层的破坏而引起的结构上的整体破坏，尤其是以强震区的高层建筑特别要注意这一点。

高层建筑主体抗侧力的平面布置，往往应该注意同一个主体方向各个分片的抗侧力结构刚度要尽量的平均，应该尽力避免在主体结构布置中出现某一、两片的刚度因为各种原因而存在的比较大的差异的结构。

高层建筑主体抗侧力的水平布置还要注意中央核心与周围结构刚度的协调统一，保证主体结构具有良好的抗扭刚度，以便避免高层建筑在地震荷载以及风荷载的扭矩作用下产生过大的扭曲变形而导致他的结构在一定程度上存在着被破坏的危险。

3不规则性在高层建筑结构设计中应用要点的有效把握

不规则性的分析、判断及应用会对建筑工程结构设计工作产生非常深远的影响，结构设计中的布置、建模、位移比、薄弱楼层都是可能受到影响的对象，同时不规则的合理使用也决定着建筑工程整体结构设计的科学、经济及安全性。在设计过程中需要把握的几个要点如下：

3.1 降低相对偏心距的数值，变换不规则平面的设计

相对偏心距与扭转效应之间存在线性联系，可以选择变换平面设计及布置拉近刚心和质心之间的差距，通过降低楼层之间位移比值来纠正扭转效应。结构设计者应该在初始计算判断的前提条件下，变换不规则平面的设计及布置，经由计算结果获得结构的刚心、质心，分析其刚度分布，结合实际要求适当增加或减少与质心存在较远距离的剪力墙。

3.2 将防震缝纳入考虑范围，持续优化抗震设计

如果建筑工程的平面类型非常繁杂，而且无法满足规则性结构要求的时候，应该考虑使用防震缝，将平面结构划分成为若干个简单的单元。假设与抗震缝相连的两个结构之间存在非常显著的差异性，就可以将其结构机制因素排除在外，以较低一侧的结构高度来获得防震缝的宽度。若防震缝两侧结构出现较大基础沉降现象，则应该提高拓宽抗震缝的宽度数值。

3.3调整建筑结构的抗侧刚度和抗扭刚度比值

根据一些相关的资料表明，建筑结构的扭转效应与结构周期比的平方的关系基本上是呈线性的关系，因而在设计建筑物的时候，可以考虑适当的减少一些建筑结构的周期。在做剪力墙的时候，则需要在合理的范围内尽量的加长或者是增厚周边的剪力墙，尤其是要重视那些离刚心最远的一些剪力墙。加大结构抗扭刚度的一般做法就是在建筑结构边缘上设置拉梁，同时也要缩小建筑结构的扭转周期，也可以通过增加周边连梁的刚度来实现。

3.4 提升周围抗扭构件的抗剪性能，确保满足弹性要求

如果不规则性高层建筑结构设计已经获得理想的位移及周期比，单单通过变换结构设计仍然无法在强烈震动条件下获得满意的结构安全效果。结构在非弹性状态时期会使已经对称的结构在水平双向震动影响下出现偏心，这种现象是伴随着形态的不同而发生改变。在抗震能力的基础上来说，设计者应该注重周围抗扭构件抗剪性能的提升，确保能够在强烈震动情况下具有良好的弹性，只有这样才能持续提升我国高层建筑结构设计的整体效果，为广大人民群众提供更为优质的服务。

结语：结合现状，不规则的建筑结构型式更适应市场需求，但却较难满足规范要求。不规则建筑的不规则性，对其结构设计提出了更高的难度和要求。要达到既适应市场需求，又满足规范要求，并且结构构件安全，使用功能适用，结构造价适宜的设计目标，但只要抓住解决建筑不规则的核心问题，把握住工程的实际情况，抓住优化设计方案，合理选择计算方法和计算参数，认真分析薄弱部位和地震力调整，强化抗震构造措施等环节，就能使遇到的问题迎刃而解。

参考文献：

[1建筑混凝土结构设计规范（GB 50010-2010） [S].北京：中国建筑工业出版社.

[2高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社.

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Abstract: the structure design in construction of the processing of irregular site casting integrated undoubtedly a difficulty, how in building structural design of structure design of irregular site casting integrated well is the designer must solve the problem, if the design is bad will influence not only the design quality, the more likely the overall quality of construction projects to influence. In this paper, according to the existing research material detailed discussion on the architectural design in irregular site casting integrated the main species, and in the design how to deal with these irregular site casting integrated, and puts forward the corresponding design proposal, which is expected to provide some experience for building designer and enlightenment.

Keywords: building structural design, irregular site casting integrated; methods

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

对于建筑设计师来说，在建筑设计当中最难设计的莫过于不规则现浇板的结构设计，这是因为不规则现浇板的力的传导和结构的稳定性很难把握，稍有不少慎可能给建筑施工带来不便，甚至会影响到整个建筑工程的质量。这就要求建筑设计师要重视不规则现浇板的结构设计，只有这样才能保证整个设计方案的质量，才能为施工奠定良好的基础。本文主要根据现有的研究资料，以及建筑结构设计的一般要求，对不规则现浇板的结构设计进行探讨，并提出了相应的对策建议。

一、建筑结构设计中不规则现浇板种类

所谓的不规则现浇板实际上并不是当前对现浇板的一种分类，而是对一些相对于一些墙体、楼板等规则的现浇板的一类统称，并没有建筑学上的意义。在建筑结构设计中不规则现浇板的结构设计还是比较多的，常见的有厨房卫生间的现浇板、不规则楼板、外挑阳台的现浇板、外墙转角部位、楼层平面出现大缺口的复杂体型等，这些地方都有不规则现浇板的结构设计。这类地方的结构设计相对其它地方最大的特点就是它不是直线式规则形状的，而是呈现出一些规则的状态，比如说一些地方为了满足厨房的功能性要求，在厨房中设计一些花瓣式的窗户，或者是有不规则的凸凹的地方，这些就属于不规则现浇板。在这些不规划的现浇板的设计上最难的就是对不规则线条的处理，以及在处理过程中满足建筑结构整体稳定性、强度等方面的要求，要想达到这一要求实际上是很难的。这是因为从物理学的角度讲，不规则的现浇板在力的传导等方面也具有不规则的特征，要想使设计满足建筑设计整体稳定性的要求，需要大量的计算才能才能把握不规则现浇板的力的传导规律，稍有不慎就可能改变力的传导方向，从而影响到整个建筑结构设计的质量，更可能对建筑使用安全性造成影响。

二、不规则现浇板的结构设计方法

从不规则现浇板的常见种类来看，主要有厨房卫生间的现浇板、不规则楼板、外挑阳台的现浇板、外墙转角部位、楼层平面出现大缺口的复杂体型等五种，本文也就是从这五个方面来探讨不规则现浇板的结构设计方法。具体内容如下：

1. 厨房卫生间的现浇板设计

厨房卫生间在设计的时候需要注意防水处理，所以一般情况下结构板面要比其他房间低30mm---50mm，在传统的设计当中一般使用的是设置次梁的方法，但是这种设计方法在房屋内会外露梁，给人一种不美观的感觉。但是实际上在使用过程中如果楼板下降300mm—400mm的时候，会形成局部下沉的变标高的折板，这就是设计师常说的次梁。这种设计，导致在楼板地州简支局部下沉地方出现折板的最大的变形，这种变形只有普通混凝土平板的50%到70%左右，此时肋梁部位会出现楼板应力集中的现象。解决这一问题需要在设计的过程中注意肋梁构造设计，在这里笔者建议：建议肋梁宽度取值200mm，当跨度小于2.5m的时候，可以增加上下直径为14mm的构造配筋。下沉区域上下铁可以设计成双向拉通，并在相邻放假按大板支座负筋配置。

2.不规则楼板的设计处理

在居住建筑设计中，为了满足人们多元化的住宅功能需要，在设计上常常遇到不规则楼板的处理问题，传统的设计方法是在缺口的地方设置一道梁，虽然能够解决不规则楼板的承重等问题，但是由于该梁也是在室内，也会影响到室内的美观性。实际上在设计上是完全可以避免这一问题的，具体来看图1.

图1

从图1中可以看出，当11值较小的时候，可以使用b=1的暗梁设计方法，也就是板搭板的设计方法，当l1值较大时板宽取l+c/2计外板内力并配筋，为了保证暗梁的强度，需要在11的范围内适当的增加下部配筋，这种设计能够解决室内出现的横梁问题，让房间显得简洁和舒适。

3. 外挑阳台的现浇板设计

在现代住宅类的设当中，阳台是不可缺少的一部分，一般来说阳台的身长度为1.5m-2m之间，为了保证阳台楼板在使用过程中有足够的刚度，在设计上该处板厚一般取值为阳台外伸长度的1/12—1/10长，而且相邻房间的板厚一般要小于挑板根部的厚度。在设计的过程中，对于外挑阳台现浇板的设计需要注意的是避免过梁承受过大的扭矩，一般来说将挑板根部厚度与相邻房间的板厚差控制之灾30mm就能解决这一问题，具体的挑板配筋数量需要根据相邻房间的楼板厚度经过科学的设计计算后确定，以保证挑板配筋符合建筑需要。

4.外墙转角部位的设计

外墙转角部位也多事不规则现浇板，对于设计的要求也相对较高，在这一部分的处理中需要注意一下几个方面的问题，具体来看图2。

图2

在图2中剪力墙bw的在底部要适当的加强，其厚度一般来说不能小于层高的1/12，除了bw之外，其它地方的厚度一般要达到层高的1/15以上，所有剪力墙厚度应该在180mm以上，并在墙端安装约束边缘构件，适当的加强暗柱纵向配筋比例，保证转角剪力墙的稳定性。在角窗部位的处理上，要注意把握bc点之间的长度，一般来说如果长度较小情况下，bc点应设跳梁，而在ab点设置次梁，主要b的支撑应该在跳梁上。如果bc与ab点之间的长度差不多，则两者都应设挑梁。如果角部是外挑阳台情况下，一般是沿着ab或者bc方向设计门窗，处理上还需要在角窗部位设置梁。但是如果外挑阳台是房间的一部分，此时在设计上就不能出现结构如同角窗设置梁，而是应该在ab之间设计宽度在1m以上的暗梁，同时将楼板取值稍微的提高一些。

5. 楼层平面出现大缺口的复杂体型设计

在住宅建筑当中为了追求厨房直接对外窗户，一些设计方案上需要在楼层平面上设计一个大缺口的复杂体型，而设计师在处理的过程中应该保证该部分整体的变形协调，要想达到这一目的需要注意以下几点（图3）：

在电梯间、楼梯间连接部位的处理上，设计师应该严格控制好楼板厚度，一般来说楼板在任意方向的宽度都不能小于5m，其中板厚应该在150mm以上，并在配筋上采用双层双向的设计方案，各层的配筋率不能低于0.30%。在外伸部位的处理上应该在端部每两层设置一道连接梁，连接梁直接与墙体连接起来，取值应该与墙体厚度基本一致，连接梁的高度要在500mm以上。在纵向钢筋的配置上要考虑连杆的作用，同时考虑到建筑的抗震需要，但是不应该低于建筑标规定的最低配筋率，箍筋从保证质量的角度可以采取全跨加密的方式。如果建筑各层或者相邻之间的外伸长度不一，或者业主要求不允许使用结构连接梁的时候，可以按照相同距离在外面每两层设置连接板，其厚度应该达到180mm以上，也采用双向双层配筋的方法，以保证外伸结构的强度和稳定性。

总之，在不规则现浇板处理上，应该根据不同不规则现浇板的特点和建筑需要进行处理，以保证结构强度和稳定性。

参考文献：

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中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号：

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。高层建筑结构设计中不规则性主要表现在局部楼板不连续、平面不规则以及建筑自身在竖向刚度上的突变和竖向构件不连续等方面。高层建筑应采用合理的结构体系，结构平面和竖向布置都应使结构具有合理的刚度、质量和承载力分布，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位，使结构具有多道防线。

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。

高层建筑中不规则结构主要类型

高层建筑中不规则结构类型主要可以分为两种：一是平面不规则结构类型，主要包括凸凹不规则、扭转不规则以及局部楼板不连续；二是竖向不规则结构类型，主要包括竖向抗承载力构件不连续、竖向刚度突变、建筑工程中楼层间质量突变以及楼层之间承载能力的突变等等，详见表2-1及表2-2：

表2-1建筑结构一般规则性检查

表2-2建筑结构严重规则性检查

高层建筑结构设计不规则性的应用

通过相关资料表明，在发生地震时建筑物容易受到破坏，通常造成严重破坏的高层建筑物是一些不规则建筑，并且质心和刚心偏离较大，或者结构没有较强的抵抗扭转能力，地震时容易产生扭转破坏。通过技术人员实例分析研究表明，遭遇地震的高层建筑中扭转效应对工程整体结构造成了严重破坏。因此在实际工程中需要进一步对高层建筑结构的扭转效应加以控制，通常采用方式有：

降低高层建筑中刚心与质心的相对偏心距

根据资料表明在高层建筑结构中相对偏心距和扭转效应二者之间呈现线性关系，假如要使建筑工程中扭转效应发生改变，就应该充分的减小楼层之间刚心偏离质心的距离，还可通过调整高层建筑结构的平面布置，促使建筑结构中刚心和质心更加的接近，使各标准层质量分布一致。在实际建筑结构设计过程中，减小结构刚心偏心距的方法：调整结构平面中不规则的布置并进行初步分析和计算，通过初步分析和计算找出高层建筑结构的刚心和质心，通过相关的实践经验以及数据信息准确的判断建筑结构刚度的分布，最后通过调整离质心较远或较近的剪力墙等竖向构件以及边梁截面大小来实现刚心和质心的接近或基本重合。

调整工程抗扭刚度和抗侧刚度之间的比例

在高层建筑结构当中扭转效应和建筑周期之比的平方关系是一种线性的关系，因此在建筑物设计过程时，要充分考虑在一定程度上适量的减小建筑结构的周期。进行剪力墙结构设计时，在合理有效的范围中尽可能增厚或者是增长周边的剪力墙，尤其是要高度重视离刚心距离最远的剪力墙。

提升临近抗扭转效应构件的抗剪力

确保高层建筑结构在激烈的振动下仍然处于安全的状态，仅仅靠着结构布置的调整远远是不够的。工程结构技术人员通过实验得出的结论是：当建筑结构尚未处于弹性状态时，对称的建筑结构受到双向水平地震结构的作用在形态上会发生变化。假如充分的考虑高层建筑结构的抗震能力。就应该加强承受抗扭转效应影响的构件的抗剪能力，使高层建筑在地震作用下保持整体结构处于弹性的工作状态。

设防震缝来减小地震带来的危害

实际建筑设计中，由于受到各种条件和环境的影响，造成结构平面不规则布置，还可以通过设置防震缝的方式将建筑结构划分为若干较为规则的结构单元，以减少地震扭转效应带来的危害。

总结：

在高层建筑设计中，建筑结构不规则性的应用，在一定程度上直接影响着整个结构的平面布置、软件建模，以及结构的合理性、安全性以及经济性。随着计算机技术的不断发展，力学的进步和新型材料的研发，以及各类结构计算软件的开发和应用，会找到更多、更好的方法来解决高层建筑结构中不规则性的应用，也将能更加真实的模拟结构实际情况进行计算分析，在提高建筑结构的安全度和经济性的同时为实现那些新颖的建筑方案做贡献。

参考文献：

[1]何礼达.论不规则性在高层建筑结构设计中的运用[J].河南科技，2010年14期

[2]辛.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].科技资讯，2012年11期

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一、不规则建筑方案判定

什么叫“不规则的建筑方案”?根据《抗规》3.4.2条，可以概括为以下三类：

1)建筑的平面布置不规则，如平面复杂、不对称、细腰形或角部重叠形、凹凸尺寸过大等。

2)建筑的竖向布置不规则，如尺寸突变、缩进或外挑过大、多塔、连体等。

3)结构抗侧力构件不规则，如结构平面布置不规则、楼板不连续、不对称，平面整体刚度差，竖向构件的截面尺寸和材料强度突变等。

《抗规》第3.4.1条，对建筑方案的不规则程度分为了三个层次：即一般不规则、特别不规则和严重不规则。

怎样判别不规则建筑的不规则程度呢?

2006年，国家建设部以[2006]220号文件颁布了关于印发《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的通知，在《技术要点》的附录一“超限高层建筑工程主要范围的参照简表”中对建筑不规则性进行了明确的归纳和分类，如表1和表2。

在《建筑工程抗震设防分类和抗震设计2008年修订统一培训教材》中引用了表1、表2的不规则项，对不规则程度进行了划分：

1)一般不规则的建筑：建筑结构(包括某个楼层)布置上出现表1中一项不规则，即为一般不规则建筑。

2)特别不规则的建筑：主要有三类，其一、同时具有表1所列九个方面的基本不规则项的三个或三个以上：其二、具有表2所列的一个不规则项：其三、具有表1所列两个基本不规则项且其中有一项接近表2的不规则指标。

3)严重不规则：指体型复杂，多项实质性的突变指标或界限超过抗震规范3.4.3条规定的上限值或某一项大大超过规定，具有严重的抗震薄弱环节，可能导致地震破坏的严重后果者，意味着该建筑方案在现有经济技术条件下，存在明显的地震安全隐患。

对于多层砌体房屋建筑的不规则性，应参照上述要求和《抗规》有关规定进行判断。

二、判断不规则建筑的几个计算参数

从表1、表2中可以看出，判断建筑的不规则性，除了外观体型要求的相关参数(如平面凹凸尺寸不大于相应边长30％，楼板有效宽度不小于50％，开洞面积不大于30％，竖向尺寸缩进不大于25％，外挑大于10％和4m)外，还有五个参数指标用来判断建筑的不规则性(即扭转位移比、扭转周期比、层刚度比、受剪承载力比、塔楼偏置比)。它们是描述抗侧力构件不规则性的定量指标。这些参数指标的基本概念和作用可简单归纳如下：

1.扭转位移比

扭转位移比是楼层平面不规则性的一个判断指标，目的是限制平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。它的表达形式：U=Umax/u，其中Umax为楼层竖向构件的最大水平位移，u为单向地震作用下，在楼层角点处竖向构件的水平位移或层间位移的最大值和平均值。

参照表1和表2，扭转位移比大于1，2为一般不规则，扭转位移比大于1.4为特别不规则。《混凝土高规》4.3.5条，在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍：B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规范第10章所指复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。楼层扭转位移比计算，不同的计算假定和计算原则会得出不同的计算结果，因此设计人员必须把握下列基本假定和计算原则：a)采用刚性楼板假定，而不应采用弹性楼板假定：《抗规》第3.4.2条的条文说明中明确规定，楼层的扭转位移取结构的端部位移，目的是考虑结构受到整体扭转的效应，因此采用pkpm软件计算时应采用刚性楼板假定。弹性楼板的假定只用于结构或构件的内力设计计算。b)对一般结构可只考虑结构的偶然偏心；c)对复杂高层建筑及超限建筑工程，应考虑双向地震作用下的扭转影响和偶然偏心下的扭转影响，并取偶然偏心和双向地震作用的不利值判别结构规则性：关于双向地震作用，《抗规》和《混凝土高规》明确规定，质量和刚度明显不规则的结构，应计入双向水平地震作用的扭转影响。但对上述规定又未作出量化标准或指导性建议。中国建筑科学研究院朱炳寅在建筑结构杂志文章中认为，在计算中存在两个问题：“一是对双向地震作用的把握问题，双向地震的作用是仅考虑内力还是考虑全部效应。我国规范未明确说明双向地震作用是否只用于承载能力计算，因此可以理解为适用于全部效应计算中，双向地震作用于内力计算和扭转位移计算。二是对质量和刚度明显不规则的把握，该问题比较复杂。对复杂高层及超限结构，当不考虑偶然偏心时楼层扭转位移比u≥1.2时，可判定为结构的质量和刚度分布已处于明显不对称状态，此时应计入双向地震作用的影响，在对结构的规则性进行判定时，可取偶然偏心和双向地震的不利值。而对于一般结构的规则性进行判定时，只考虑偶然偏心而无需考虑双向地震作用”。

2.扭转周期比(Tt/Tl)

扭转周期比，是指结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期Tl之比，简称周期比，是衡量结构扭转刚度的一个指标。

周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，周期比控制不是在要求竖向抗侧力构件足够结实，而是在要求抗侧力构件布局的合理性，其目的是限制结构的扭转刚度不能太弱。若结构的扭转周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，一般只能通过调整平面布置来改善。《混凝土高规》4.3.5条规定：结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期Tl之比，对于A级高度高层建筑不应大于0.9，对于B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85，在超限高层审查中将这一规定划为特别不规则平面。

3.层刚度比

层刚度比是控制高层结构的竖向规则性的重要指标，主要为了控制高层结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，因此层刚度比是判定结构薄弱层的指标之一。《抗规》3.4.2条楼层的侧向刚度小于相邻上一层的70％或小于上相邻三层平均值的80％，为侧向刚度不规则，表2中楼层侧向刚度小于相邻上层的50％，为特别不规则。一般情况

采用地震剪力与地震层间位移的比值(Ki=Qi/ui)，来衡量结构的薄弱层。在《抗规》与《混凝土高规》中，计算层刚度的方法有三种，即剪切刚度、剪弯刚度、地震剪力与地震层间位移的比值。a)“剪切刚度”(Ki=GiAi，hi)带转换层高层底部大空间为一层及砖混结构：b)“剪弯刚度”(Ki：Vi/i)，适用于带转换层高层底部大空间为多层。c)“地震剪力与地震层间位移的比值”

(Ki=Qi/ui)，适用于一般情况。一般情况下，在采用pkpm软件进行结构分析计算时，考虑地震作用，多采用地震剪力与地震层间位移的比值：若不计算地雕作用，对于多层结构可以选择剪切层刚度算法，高层结构和有斜支撑的钢结构可以选择剪弯层刚度算法。

我国现有规范中对刚度比除了以上要求外，对于结构特殊部位还应满足下列要求：

a)《抗规》附录E2.1规定，简体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2：b)《混凝土高规》第5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍；c)《混凝土高规》第10.2.3条第2款对带转换层高层建筑结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度比有明确的规定，必须按照《混凝土高规》中的附录E进行验算，并应满足其上下刚度比的要求。

底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，附录E.01规定采用剪切刚度比，即转换层上、下层结构等效刚度比Y，非抗震设计时Y不应大于

3.抗震设计时不应大干2。

底部大空间层数大于一层时，附录E.02规定采用剪弯刚度比，即等效侧向刚度比ye，一般情况宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。

4.受剪承载力比

受剪承载力比与层刚度比一样，都是对结构薄弱层判断的依据，只要受剪承载力比或层刚度比两者之一不满足，即可判定该楼层为薄弱层。它用来控制竖向不规则性，以免竖向楼层受剪承载力突变。

《抗规》3.4.3-2-2条的规定：楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65％。

《高规》4.4.3条：A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80％，不应小于其上一层受剪承载力的65％：B级高度高层建筑的楼层层闻抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75％。

当一般不规则或超出限值不大时，在设计计算中应引起关注。一般在SATWE“调整信息”的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号，将该楼层强制定义为薄弱层，软件计算时会按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。

5.塔楼偏置比

在《混凝土高规》的复杂高层建筑结构设计篇，第10.1.6条：

“多塔楼建筑结构各塔楼的层数、平面和刚度宜接近；塔楼对底盘宜对称布置。塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20％”。而在超限高层审查限值中，增加了单塔楼，将“单塔或多塔(含双塔)与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长20％”均判定为特别不规则建筑。

在设计中值得关注是：当采用结构计算软件时，应正确填写裙房层数，程序可以较准确地计算塔楼结构质心与底盘(裙房)结构质心的距离，然后利用计算结果判断该质心距离是否大于底盘相应边长的20％。当单塔或多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长的20％，首先应该采取相应措施进行调整，例如：调整建筑设计方案、调整结构单元的分布或调整抗侧力构件的布置等，若无法对建筑方案进行调整时，应进行超限高层建筑抗震设防专项审查。

三、不规则建筑的处理方法

1.处理方法

抗震规范把不规则的建筑方案分为三个级别区别对待：

一般不规则――按规范、规程的相关规定采取加强措施；

特别不规则――经过专门研究和论证后采取高于规范、规程规定的加强措施，对于高层建筑还应严格按照建设部令第111号进行抗震设防专项审查；

严重不规则――应要求建筑师予以修改、调整。

2.对一般不规则建筑的处理方法

对一般不规则的建筑结构进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施的规定。主要体现在三个方面：计算分析方法、计算模型和薄弱部分的抗震构造加强措施。

1.)计算分析方法和计算模型

不规则的建筑应采用振型分解反应谱法。

平面不规则而竖向规则的建筑结构，采用空间结构计算模型，当凹凸不规则或楼板局部不连续时，采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型。当平面不对称应计及扭转影响。

平面规则而竖向不规则的建筑结构，采用空间结构计算模型，其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数，并按规范有关规定进行弹塑性变形分析，当竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25～1.5的增大系数。

平面不规则且竖向不规则的建筑结构，应同时按上述要求选择合理的计算模型、考虑扭转影响、乘以相应的增大系数。

2.)抗震构造加强措施

a)艹字形、井字形等外伸长度较大的建筑，当中央部分楼、电梯间使楼板有较大削弱时，应加强楼板以及连接部位墙体的构造措施，必要时还可在外伸段凹槽处设置连接梁或连接板。(《高规》4.3.7)

b)楼板开大洞削弱后，宜采取以下构造措施予以加强(《高规》4.3.8)：1加厚洞口附近楼板，提高楼板的配筋率：采用双层双向配筋，或加配斜向钢筋：2洞口边缘设置边梁、暗梁；3在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋。

c)抗震设计时，高层建筑宜调整平面形状和结构布置，避免结构不规则，不设防震缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。(《高规》4.3.9)

3.对于特别不规则建筑

特别不规则建筑应进行专项审查，设计单位应按照住建部《关于超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的规定进行分析论证，提出论证报告进入程序性审查，论证报告重点要做好建筑结构抗震概念设计，7合理设定结构抗震性能目标，提结构计算分析模型和计算结果，提出结构抗震加强的相关措施，专项审查的内容主要包括下面七个方面

1) 建筑抗震设防依据；

2) 场地勘察成果：

3) 场地和基础的设计方案：

4) 建筑结构的抗震概念设计和性能目标：

5) 总体计算和关键部位计算的工程判断：

6) 薄弱部位的抗震措施：