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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 138 关于复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨 熊冠宇 中国瑞林工程技术股份有限公司，江西 南昌 330000 摘要：摘要：当前我国经济迅速发展，建筑行业近年来也呈现繁荣景象，为了合理运用有限土地资源，产生最大化的经济效益，现代建筑越来越将复杂高层以及超高层建筑，作为主流的建筑结构。与传统建筑相比，无论是复杂高层建筑，还是超高层建筑，都具备结构设计以及受力情况复杂的特点。因而在实际工程施工过程中，为确保建筑安全，对于设计师的结构设计方案具有更高的要求，基于此，本文将对复杂高层与超高层建筑结构设计要点展开深入研究和探讨，并对如何提升工程施工质量以及安全性能提出相关建议。关键词：关键词：复杂高层建筑；结构设计；超高层建筑 中图分类号：中图分类号：TU973 0 引言 近年来，随着复杂高层建筑和超高层建筑的增多，其设计弊端也渐渐显露。在此前提条件下，现代建筑行业对于防风抗震以及降水等多方面要求都随之提升，为了改进复杂高层建筑的缺点，对于建筑体整体的结构设计水平以及外形美观度等质量有所保障，设计人员在开展结构设计工作时，需要考虑到安全性、环保性、经济性等影响因素。因而，设计师在前期准备结构设计方案时，应当对于建筑体进行深入分析，在增加建筑物的复杂性时，也需要兼顾其实用性能，优秀的设计理念脱胎于大量实践活动考察基础之上，设计师应当不断积累设计经验以及探索研究，使得建筑设计适应当前时代发展的需要。1 复杂高层与超高层建筑结构的设计要点 1.1 防风抗震能力 在进行结构设计过程中，需要按照建筑所在地的风荷载以及抗震性能要求科学展开加固设置，以便保证整体结构的安全性1。超高层建筑以及复杂高层建筑，都具有结构设计和受力状况复杂的问题，都具备有高要求的设计特征，因而在设计过程中，设计人员需要综合考虑，严格考量多项安全因素，依据整体工程的建设需求，进行科学合理的结构设计以及区域规划，更应当考虑到建筑工程所在区域的地域特征，加大对于防风抗震性能的研究力度。影响建筑整体性能的因素有许多，其中防风抗震在各种设计方案的考量中是重要部分，提升建筑整体抗震能力，需要设计人员在前期选择建筑材料时，应当采取慎重的态度，此外，科学合理的结构抗震以及选择坚固的建筑场地等方法，也能够有效减少复杂高层与超高层建筑结构发生坍塌的几率，提升其防震性能。1.2 地基问题 地基作为确保建筑物稳固的重要影响因素，在建造的过程中，起到承载建筑体的关键作用。然而，由于我国地域辽阔，地区之间的地质存在有明显差异，而地质情况不同，建设地基的设计方案也有所差异。因此，在建造地基时，设计人员应当充分考虑到地质的影响因素，对于实际情况进行深入调查，勘测地质特性以及考量建筑体实际规模对于地基的影响，将现实地质环境与结构设计方案相结合，具体问题具体分析，针对其差异性进行分析和设计，从而制定出最适合当地地质条件的地基建设方案。复杂高层建筑对于地基相对而言有着更高的要求。因而，设计人员只有从宏观角度考虑，从建筑体功能以及施工区域等多个方面进行考察和设计，严格监测地基建造承载力、稳定性、变形量多项影响因素，才能确保复杂高层建筑的安全性。1.3 建筑功能不同 近年来，随着我国经济水平的不断提升以及社会发展，对于建筑所具备的功能也产生了较高需求，人们越来越考量建筑性能中所涉及到的低碳环保以及审美等多方面因素，复杂高层以及超高层建筑为避免与传统建筑出现同质化的现象，无论是造型还是建筑性能等方面，都具备相对特殊的独特性，需要设计人员中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 139 花费更多心思，彰显其独特性。因而，在结构设计的过程中更为复杂，造型也变得更为特殊，某些复杂高层建筑已然成为了代表一个城市或者国家的文化形象，甚至是地标性建筑，在进行设计时，所受影响的因素也随之成倍增加，除了艺术感以外，还应当兼具科学性以及低碳环保性，因此，在设计复杂高层建筑的过程中，设计人员除了满足基础的实用性能以外，还应当注重满足人们精神层面的审美需求。2 复杂高层与超高层建筑结构设计存在的问题 2.1 结构体系问题 剪力墙结构体系是高层和超高层建筑的重要结构体系，又被称为抗震墙结构，该结构体系是用于承受建筑全部竖向和侧向载荷2。在复杂高层的设计过程中，包括有连体结构和转化层，加强层等多种类型，而连续倒塌预防机制作为复杂高层的结构设计要点，设计师应当做好局部与整体之间连接路径建设的工作，加强刚性连接处理，避免因不可抗力因素或者意外产生导致的建筑体失稳，从而造成连续性破坏。剪力墙的结构设置，则能够针对横墙平面外产生的失稳现象进行有效预防和处理，指的是按照一定的比例和数量进行内纵墙结构设置，利用墙体之间交接部位的节点设置墙肢的方法，增加墙肢侧向的强度，从而对于墙体之间的传力路径进行有效调整，剪力墙结构通过墙体按照纵向正交的方向进行布置，增强建筑体的抗震能力。2.2 施工质量问题 建筑工地开展正常施工活动，由于工地存在情况复杂，人员流动性大，具备安全隐患等多项问题。因而，为了保障建筑施工的质量以及效果，需要监工进行监督，制定科学合理的监督体系，对于工地人员进行规范地妥善安置，得以确保工程的正常进行。以往工程施工时，由于缺乏对于工地的严格监管，致使出现施工人员专业性不足，沟通不到位，无法及时修改问题等现象，导致在落实设计方案的过程中，产生偏差，还原不到位，甚至出现质量不合格的问题。例如，建筑物的基础埋置深度具有严谨性，不能产生数据偏差，要想保证嵌固端的牢固，首先要求建筑有一定的基础埋置深度，基础埋置深度对建筑的整体稳定性有着重要意义，对防震也有着一定的额外作用3。因而在结构设计过程中，应当制定系统化的管理体系，加强人员之间的监管以及沟通交流，确保设计方案能够通过层层流程进行落实，及时对于发现的问题或者隐患进行修改，从而确保建筑整体施工质量，发挥设计方案的最大化效果。2.3 材料选择问题 建筑材料作为影响建筑体结构的重要因素，对于建筑结构的稳定性以及安全性都有着关键作用，因而在进行复杂高层以及超高层建筑的结构设计过程中，设计人员应当充分考虑到施工材料的问题，确保在具体落实工程施工的过程中，所选取的建筑材料具备合格的强度以及硬度标准，能够承受住荷载压力，避免建筑体产生质量问题或者出现资源浪费的现象。当前复杂高层以及超高层建筑设计过程中，较为常用的是混凝土材料，由于超高层建筑对于混凝土有着较为多的需求量，同时皆采用泵送的方式进行传输，因而对于混凝土的配比以及传送方式有着严格的要求，一部分设计方案出现施工材料由于监管不到位，出现了质量不过关的问题，致使整体工程设计方案难以落实，或者影响最终设计效果。3 复杂高层与超高层建筑结构设计的有效策略 3.1 加强概念建设 经济的飞速发展，推动了人民审美鉴赏能力以及艺术教育水平的提升，在建筑行业领域也产生了一定影响，要求设计人员在制定结构设计方案时，除了顾及复杂高层以及超高层建筑的技术性和复杂性等影响因素外，还应当考量其艺术性以及环保性。因而，在设计过程中，设计师应当注重概念建设的环节，将环保减碳的理念融入进设计方案中，减少大量的资源浪费，建立科学的建筑施工消耗机制，实现绿色施工。概念建设需要设计人员与建筑工程师保持良好的沟通交流关系，设计人员只有深入实地考察，了解具体情况才能够具体问题具体分析，从而设计出能够符合当地地域以及环境因素的建筑方案，而建筑工程师则需要时常与设计人员进行沟通，充分理解设计人员的方案理念以及意图，才能够在建造过程中落实设计方案，达到最佳的设计效果，总而言之，设计人员与建筑工程师之间的有效沟通，能够保障设计方案准确实施，达到实践与理论相结合，从而加强建筑概念建设效果。中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 140 3.2 简单易懂的计算简图 计算简图作为设计方案的一部分，对于建筑体最终的安全性能有着关键作用，复杂高层建筑和超高层建筑，两者由于结构设计以及受力情况的复杂性，致使对于工程施工的精密计算有着较高的要求，小细节上的成败往往会决定整体建筑物的实施效果，因而数据只有精细准确，才能保障最终复杂高层建筑体的结构安全性。因此，制定科学合理的计算简图有着一定程度的重要性，简单易懂的简图能够促进施工人员对于流程的理解和确切实施，避免了因为太过复杂致使理解上产生偏差，从而难以落地实施的问题，与此同时，简图数据的精准性也不能忽视，设计人员应当将误差减少到最大程度，计算简图影响到后续整个建筑方案的科学合理性。只有精准的数据才能够保证最终建筑结构设计的安全性能以及施工落地实施环节顺利进行，设计人员应当考虑到施工人员文化水平，施工现场环境变化等多方面因素，制定周全的方案。3.3 落实以人为本原则 超高层结构设计在满足安全的前提下，对建筑结构的舒适度提出了更高的要求4。不同的建筑高度，对人体有着不同的影响，除此之外，建筑用水由于采用管道输送的方式，设计人员也应当考虑到高度对于压力的影响因素，确保超高层建筑结构的落地使用考虑到人体舒适度，正常情况下，超高层建筑具备有不同的性能，例如公共建筑，或者公寓建筑，不同的性能致使在施工过程中对其限制标准也存在有相应的差异，因而设计人员在制定结构设计方案时，应当率先了解建筑体的用途和性能，根据标准差异，在设计方案中呈现出个性化差异，将人体的健康以及感知能力融入进设计方案中，体现出建筑体应当具备的柔软度以及舒适性。当前 TMD 技术或者 TLD 技术能够帮助设计人员完成差异性的设计方案，优化不合理的建筑结构，对于建筑体的舒适度进行严格测试，参考建筑相关用途方面的数据精准性，提升建筑施工质量，从而落实“以人为本”的设计原则。3.4 注重设计整体一致性 设计人员在制定设计方案的准备过程中，应当注重整体结构的完整性和一致性，从而尽可能地保障复杂高层和超高层建筑之间的均匀性，两者达成一致，整体建筑水平保持在较高的质量。在具体施工作业过程中，容易出现设计人员过度设计，导致施工难度增加的问题，致使工程与设计概念缺乏一致性，阻碍了设计方案的切实实施效果，因而为了保障工程最终呈现的效果具备完整性，切实落实施工方案，设计人员在前期制定结构设计方案的过程中，应当考量到后期实施因素和工程师能力，注重工程的各个层次间设计的结构整体性以及一致性，无论是外观还是性能，都应当在落地实施时发挥其应当该有的效果，从而实现工程设计方案的有效还原。结构设计工作的目的在于确保工程实施的科学合理性，在此基础之上，保障建筑体居住人员或者应用人员拥有良好的使用体验，因而在落实过程中，设计人员以及建筑工程师都应当具备一定的专业素质，两者间进行充分的沟通交流，保障建筑工程方案和具体实施的一致性，从而达到最佳方案的还原效果。4 结语 综上所述，在前期制定结构设计方案的过程中，设计人员应当考虑到复杂高层以及超高层建筑结构的复杂情况以及性能需求，将“以人为本”的原则融入进设计过程中，对于建筑体落地区域的地质进行实地勘测，深入分析建筑体防风抗震以及结构强度等因素，对于施工现场采取系统化的严格监管体系，从而确保设计方案的准确落实和实施效果，保障地基的稳定性以及建筑物的安全性能，在此基础上，提升建筑结构设计贴合人生活习惯的舒适度，确保设计方案顺利实施。参考文献 1宋颜培.复杂高层与超高层建筑结构设计要点解析J.绿色环保建材,2021,176(10):59-60.2马冀.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析J.工程技术研究,2021,6(19):174-175+193.3康建.复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析J.中国高新科技,2021,98(14):57-58.4焦亚洲.复杂高层与超高层建筑结构设计要点J.建筑技术开发,2021,48(11):14-15.