建筑结构不规则性设计要点分析
摘要：建筑工程在建设过程中可能受到地质或区域不同、成本、空间等因素的
影响，导致建筑不规则性。
主要体现在平面布局、水平垂直受力、刚度等方面，
特别是当前各种建筑追求建筑风格，这种不规则设计越来越多。
本文主要对建筑
结构规则性设计要点进行分析，并以工程案例加以详细探讨。
关键词：高层建筑；结构设计；不规则性
一、建筑结构设计不规则概述
工程选址、地质、大气环境等因素在一定程度上是会影响建筑结构设计的方案选择，以
经济、科学合理的方案为最优选项，提高建筑的稳定性，因此需要根据工程实际情况进行调整。
在对高层建筑结构设计形式进行调整过程中，不仅需要对建筑构造设计进行调整，而且
还应该考虑工程施工进度，确保建筑工程投入运行后，各项功能都能够符合要求，需要注意
的是，在对高层建筑结构进行调整过程中，调整这一过程就是不规则性的体现。
通过对高层
建筑工程结构进行不规则调整，可以对整个建筑工程的实际受力进行更改，从而获得最理想
的建筑工程结构设计方案。
高层建筑结构设计不规则不仅体现在上述调整设计中，而且还体
现在建筑工程外观方面，传统建筑工程设计一般遵循对称设计原则，现如今，人们对于建筑
工程的观赏性要求越来越高，追求新颖的设计形式，通过改变传统的对称设计形式，能够提
高建筑工程的美观度。
二、建筑结构不规则性设计要点
（一）缩短高层建筑相对偏心距
在高层建筑工程结构不规则设计过程中，通过调整偏心距，能够改善结构空间以及平面
整体的分布形式，从而有效提升建筑工程结构的稳定性以及安全性。
为了减少偏心距，首先，在建筑工程结构设计过程中，需要对偏心距数据进行准确计算，根据计算值，结合工程建设
实际需要，制定完善的结构调整方案，同时，还需要在工程设计图上明确标注出相对离心距
的位置，对偏心距进行调节。
（二）合理调整扭转刚度和抗侧刚度
在进行高层建筑工程结构设计过程中，结构周期与扭转效应为线性关系，因此，在进行
高层建筑工程结构不规则设计过程中，应该尽量缩短周期。
在进行框架剪力墙结构设计过程中，应采用合理的结构布置，保障结构具有良好的抗扭刚度，缩短结构扭转周期。
（三）优化防震缝设计
在进行高层建筑工程结构设计过程中，各个结构的实际受力情况与其内部构造以及功能
设计需求有一定的关联，因此，很难将所有结构体的作用效果形成整体，这样就会影响建筑
工程结构整体的稳定性。
比如，在高层建筑工程结构防震缝设计过程中，需要注意通过防震
缝设置，防震缝的作用是将结构划分为相对独立的单元，从而提高建筑工程稳定性，通过这
一设计形式，不仅能够对建筑工程结构的两个不同区域进行划分，同时，还能够分担结构受力。
但是，在高层建筑工程防震缝设计过程中，设计人员一般只是依据工程建设所在区域的
地震发生等级设置防震缝，没有综合考虑建筑工程结构受力实际情况，这样就会在一定程度
上影响防震缝功能的实现，在这种情况下，如果发生地震灾害，则建筑工程的抗震性能会受
到一定的影响。
由此可见，在高层建筑工程防震缝设计过程中，不仅需要综合考虑区域抗震
要求，而且还应该综合考虑建筑工程结构的实际受力情况，提升防震缝的使用功能。
（四）增加高层建筑主体结构边缘构件抗剪强度
为了有效提升高层建筑工程结构分布效果，不仅需要优化建筑工程主体结构设计形式，
而且还应该注意提升建筑工程边缘的结构强度。
在高层建筑工程实际应用中，由于受到外力
因素的影响，其主体结构可能会受到一定的破坏，根据调查研究发现，如果高层建筑工程受
到双向水平地震的影响，就会使建筑工程处于弹性期，在回弹作用下，建筑工程结构形态不
会发生变化，但是，当高层建筑工程处于非弹性状态时，就会产生偏心现象，这就要求建筑
工程具有较高的抗震性能，同时，在建筑结构设计过程中，还应该适当提高建筑工程边缘结
构强度，这样能够保证在强震作用下，高层建筑工程依然能够保持较好的完整性。
三、建筑结构不规则设计实例
（一）工程概况
某高层建筑工程总高度约为66m，共21层，地上楼层为住宅区，地下1～3层为商业广场，建筑总面积约为1.1×104m2，该高层建筑工程结构形式为框架剪力墙结构。
建筑工程
1～3层结构平面和4层及以上结构平面如图1所示，由此可见，该高层建筑工程平面和竖向
均具有不规则特征，对此，在建筑工程设计过程中，为了有效提升建筑工程结构稳定性以及
抗扭特性，需要对结构设计薄弱环节加强抗震设计。
（二）合理控制偏心距
在高层建筑工程结构设计过程中，为了尽量避免不规则设计形式对结构整体性以及稳定
性造成不良影响，在具体的设计环节，应该注意以下几点：（1）在进行建筑工程结构设计
过程中，必须综合考虑建筑工程实际情况，对结构不规则特性进行深入研究，对建筑工程结
构的质心、刚心进行准确计算，为结构设计提供依据；（2）根据计算所得结果以及建筑工
程设计经验，判断高层建筑工程结构刚度分布情况；（3）对于质心较远的抗侧力构件，结
合实际情况对其数量进行调节。
在该高层建筑工程偏心距设计过程中，X向和Y向的质心、
刚心分别为0.01～0.07m以及0.05～0.37m，因此，对應的建筑物边长分别为0.27%、1.50%。
（三）提高抗震性能
该高层建筑工程地上结构以及地下结构的使用性能有一定的不同，因此，在结构设计过
程中，对于4层以上平面结构收进l1.1m，平面宽度为12.7m。
为了提升建筑结构的抗震性能，应该适当增加竖向突出部位的楼板厚度，并采用双层双向配筋；另外，该高层建筑工程4层
以上为民用住宅，在结构设计过程中，应该注意适当增加凸出位置的楼板厚度和配筋率。
（四）抗扭薄弱环节设计
由于该高层建筑工程采用转角窗设计形式，因此会对建筑工程结构的抗扭性能造成一定
的不良影响，这就属于薄弱环节设计。
在转角窗设计过程中，可以在两侧位置设置剪力墙，
同时，适当提升钢筋结构的配置率，从而有效提高建筑结构的抗扭性能。
需要注意的是，为
了尽量减少建筑工程结构的扭转效应，在剪力墙布置过程中，应该注意均匀对称，同时还应
该适当提升剪力墙抗侧刚度。
（五）抗震的性能化设计
在该高层建筑工程抗震设计中，预估地震影响系数取最大值0.45，通过利用弹性时程分
析法进行计算分析，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。
四、结束语
综上所述，由于受到地质地形、空间剩余以及人们对于建筑美观度的追求，高层建筑工
程结构不规则设计越来越常见，包括平面不规则设计、竖向不规则设计等等。
但是，建筑工
程结构不规则设计难度比较大，如果设计不合理，则会对建筑工程结构整体性、稳定性以及
抗震性能产生不良影响。
因此，在高层建筑工程结构不规则设计过程中，应该注意短高层建
筑相对偏心距，合理调整扭转刚度和抗侧刚度，优化防震缝设计，同时，增加高层建筑主体
结构边缘构件抗剪强度，通过对建筑工程结构部件进行科学合理的调整，能够有效提升建筑
结构的整体性和施工质量，提高工程建设效益。
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