趙建生

摘要：對于現(xiàn)代超高層建筑的結(jié)構(gòu)施工，施工順序十分關(guān)鍵，它直接影響著建筑結(jié)構(gòu)。所以，通過模擬計(jì)算超高層建筑的施工過程，分析其結(jié)構(gòu)施工順序，就可以將施工中各個(gè)結(jié)構(gòu)的受力調(diào)節(jié)好，盡量減少鋼材的使用量，而且也可以確保建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。為此，本文探究了超高層建筑結(jié)構(gòu)施工相關(guān)模擬技術(shù)獲得的最新進(jìn)展與實(shí)踐情況。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)施工;超高層建筑;最新進(jìn)展;模擬技術(shù);實(shí)踐

中圖分類號：TU973 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：1672-9129（2017）16-0077-02

Abstract： for the structural construction of modern super high-rise buildings， the construction sequence is very important， which directly affects the architectural structure. Therefore， by simulating and calculating the construction process of super high-rise buildings and analyzing their structural construction sequence， the stress of each structure can be adjusted well in the construction， the use of steel can be minimized， and the quality of the construction structure can be ensured. For this reason， this paper probes into the latest progress and practice of superhigh-rise building structure construction related simulation technology.

Key words：structural construction;Supertall buildings;Latest progress;Simulation technology;practice

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人口的逐漸增多，超高層建筑也越來越多，而其安全性與施工便顯得更加重要。超高層建筑結(jié)構(gòu)具有高寬比大、抗震要求高及風(fēng)荷變化等特點(diǎn)，致使其設(shè)計(jì)更復(fù)雜。

1 模擬計(jì)算超高層建筑結(jié)構(gòu)施工

超高層建筑的內(nèi)力和重力荷載非常重要，它們密切關(guān)系著施工過程，所以，應(yīng)通過模擬計(jì)算，掌握結(jié)構(gòu)施工情況，以便進(jìn)一步提高中國超高層建筑的實(shí)際質(zhì)量。超高層建筑的主體結(jié)構(gòu)一般是以一定的方式，逐層進(jìn)行施工的，而這一過程中建筑結(jié)構(gòu)的荷載也是逐漸增加的。當(dāng)其中一層的結(jié)構(gòu)建成后，同時(shí)該層的恒荷載也完成了。而通過分析整個(gè)超高層建筑的結(jié)構(gòu)后，可知這種一次性施工獲得的剛度會嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的荷載，若沒有逐層分析施工情況，對于各層荷載增加的計(jì)算，就只能一次性完成，所以，超高層建筑的頂層就會產(chǎn)生許多豎向變形值，它們和實(shí)際變形值的差異性較大。在建設(shè)超高層建筑時(shí)，必須實(shí)施模擬計(jì)算，而且在計(jì)算時(shí)，還要根據(jù)樓層增加情況，設(shè)置框架梁，幫助建筑將壓力分散，再結(jié)合科學(xué)的施工技術(shù)，進(jìn)而提高超高層建筑的質(zhì)量。

2 分析剪力墻板

在超高層建筑中，通常剪應(yīng)力墻板包括鋼板剪力墻板和內(nèi)嵌剪應(yīng)力墻板。

作為新型的抗側(cè)力實(shí)體，鋼板剪力墻板主要用于提供抗震延展、抗剪強(qiáng)度及側(cè)向力剛度，具有重量輕及便于安裝的特點(diǎn)。鋼板墻具有很好的延展性，通常承載力不足現(xiàn)象不會出現(xiàn)。

內(nèi)嵌剪應(yīng)力墻板通常是指在框架梁與柱中內(nèi)嵌墻板。其延性剪應(yīng)力墻板具有較大的側(cè)向力剛度，能抵抗較大的側(cè)向力。而且其耗能性也較佳，具有很好的抗震效果。另外，它主要用來承受水平載荷，一般不承受豎直載荷。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)采取結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行模擬，以便獲得更高的計(jì)算精度。但是，如果單元?jiǎng)澐诌^多，計(jì)算量也會增大。

3 分析混凝土的收縮與徐變影響

3.1 收縮與徐變?；炷猎谀袒蚴茌d荷的過程中，會產(chǎn)生收縮和徐變。一般情況下，徐變與壓力成比例，特別是軸壓比會嚴(yán)重影響豎向結(jié)構(gòu)的實(shí)際變形量。由于鋼構(gòu)件中無該現(xiàn)象，因此，在設(shè)計(jì)施工時(shí)，還對其進(jìn)行考慮。隨著樓層的不斷增高，收縮與徐變也會更加顯著，從而對梁等構(gòu)件產(chǎn)生較大的額外內(nèi)力，進(jìn)而會降低結(jié)構(gòu)的安全性。

一般水泥的種類和用量、建材特性及護(hù)養(yǎng)等會影響混凝土的收縮;導(dǎo)致混凝土發(fā)生徐變的原因主要包括水平應(yīng)力加載、材料比例及護(hù)養(yǎng)條件等。

在設(shè)計(jì)超高層建筑體時(shí)，對混凝土的收縮與徐變進(jìn)行分析主要是為了弄清其構(gòu)件隨著時(shí)間的推移而形成的變化規(guī)律，以便減小在施工過程中收縮與徐變帶來的不利影響。可以通過預(yù)期分析，適當(dāng)調(diào)整樓層高度及構(gòu)件的豎向變形，使其能滿足要求?，F(xiàn)階段，計(jì)算高層建筑的收縮與徐變的方法通?；诏B加原理和線性徐變理論。計(jì)算超高層建筑的徐變一般采用逐步計(jì)算方法和按照齡期進(jìn)行調(diào)整的模量法。

3.2 超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例。某建筑具有約30萬平方米的總面積，總高度為450米，地上97層、地下5層，該超高層建筑主要用作辦公室和酒店等。該建筑的結(jié)構(gòu)體系為混凝土外框巨型方鋼管、內(nèi)筒鋼筋混凝土以及H型梁結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)也屬于三重抗側(cè)力體系。

該超高層建筑工程中的巨型方鋼管混凝土的最大柱截面為4.00cm 2.8cm。在計(jì)算其恒荷載的過程中，不僅需要考慮其結(jié)構(gòu)自重，而且還需要考慮幕墻、樓面以及隔墻等附加荷載。如圖1所示為其柱發(fā)生豎向變形的計(jì)算結(jié)果。

圖1顯示，直到竣工20年以后，該高層建筑的混凝土頂部發(fā)生的總豎向變形量約為1.4cm。與此同時(shí)，由于該超高層建筑工程使用的鋼管樁中的含剛率并不高，所以，由混凝土的徐變與收縮而造成的變形量會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于彈性壓縮而引起的變形量。

4 結(jié)語

總之，相較于一般高層建筑，對超高層建筑結(jié)構(gòu)施工會有更多、更高的要求，所以，隨著超高層建筑的逐漸增多，相應(yīng)的施工技術(shù)也在快速發(fā)展，比如針對混凝土構(gòu)件中的收縮與徐變問題，采取了一些綜合措施避免其影響建筑結(jié)構(gòu)等。在設(shè)計(jì)超高層建筑體時(shí)，必須精確模擬計(jì)算施工過程，重點(diǎn)關(guān)注其激活順序，從而促進(jìn)其施工的順利進(jìn)行。

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