高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

吳慶兵 徐可冰

【摘 ?要】在城鎮(zhèn)化建設(shè)日益推進(jìn)的背景下，建筑行業(yè)發(fā)展十分迅速，建筑用地持續(xù)減少，高層建筑已成為建筑行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。在高層建筑工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵內(nèi)容，直接影響著建筑工程項(xiàng)目的整體功能和質(zhì)量。但是，我國高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中仍存在很多問題，技術(shù)人員還需要更新施工技術(shù)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，文章主要針對高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析，為高層建筑工程項(xiàng)目建設(shè)提供支持。

【關(guān)鍵詞】高層建筑工程;建筑結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平在不斷提升，高層建筑工程項(xiàng)目建設(shè)得到了大家的廣泛青睞，城市建設(shè)中的高層建筑工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，高層建筑具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性特點(diǎn)，技術(shù)人員必須引進(jìn)先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、合理性。因此，相關(guān)部門應(yīng)注重高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，提高建筑施工質(zhì)量。基于此，文章介紹了高層建筑結(jié)構(gòu)的特征及原則，分析了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及施工技術(shù)要點(diǎn)。

1.高層建筑結(jié)構(gòu)的特征

高層建筑結(jié)構(gòu)與普通建筑結(jié)構(gòu)有所不同，高層建筑結(jié)構(gòu)的承載水平和垂直兩個(gè)方向較普通建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載大，一般外界風(fēng)力會產(chǎn)生水平荷載，建筑物高度會產(chǎn)生垂直荷載。在外界地震、風(fēng)力等因素的影響下，建筑的層數(shù)逐漸增多、建筑物位移的速度將增快，側(cè)移速度的加快會影響住戶的舒適度和建筑的功能性，且側(cè)移過大會損害建筑物的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，技術(shù)人員需要將建筑物的側(cè)移控制在合理范圍內(nèi)，以滿足建筑物功能性和舒適度的要求。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.1結(jié)構(gòu)方案優(yōu)良

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，為了確保建筑設(shè)計(jì)的可行性、經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)人員必須合理地設(shè)計(jì)方案，保證結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)形式的可行性。在同一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單元中，盡量避免出現(xiàn)多種類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系，明確結(jié)構(gòu)體系受力，并深入分析各種影響因素。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，遇到結(jié)構(gòu)方案中的重要問題時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)和設(shè)計(jì)人員之間的溝通，確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性。

2.2計(jì)算簡圖合理性

計(jì)算簡圖是高層建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵內(nèi)容，其直接關(guān)系著高層建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算公式、結(jié)構(gòu)構(gòu)造方式，如果選擇的計(jì)算簡圖不恰當(dāng)，會對高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性帶來不利影響。因此，設(shè)計(jì)人員在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證計(jì)算簡圖的合理性和準(zhǔn)確性，提升高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性。另外，在選擇計(jì)算簡圖時(shí)，需要保證誤差在可控范圍內(nèi)，進(jìn)而提升高層建筑施工質(zhì)量。

2.3分析計(jì)算結(jié)果合理

目前，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍由計(jì)算機(jī)完成，建筑設(shè)計(jì)軟件種類較多，當(dāng)選擇的設(shè)計(jì)軟件不同時(shí)，同一建筑也會存在不同之處，設(shè)計(jì)人員在選擇建筑設(shè)計(jì)軟件時(shí)，需要認(rèn)真研究軟件的適用范圍和使用條件，確保計(jì)算機(jī)輔助軟件的合理性。在具體設(shè)計(jì)過程中，盡量避免人為操作情況發(fā)生，認(rèn)真審查輸入的數(shù)據(jù)，確保分析計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性。

3.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1短肢剪力墻設(shè)置問題

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理會影響高層建筑施工質(zhì)量，損害建筑物的結(jié)構(gòu)，短肢剪力墻設(shè)置不合理是其中的關(guān)鍵內(nèi)容。目前，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員會增設(shè)短肢剪力墻。通過分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例發(fā)現(xiàn)，短肢剪力墻的設(shè)置會影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗風(fēng)、抗震和穩(wěn)固性。因此，為了提升建筑工程質(zhì)量，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)減少短肢剪力墻的使用。

3.2超高問題

超高問題指的是施工單位未嚴(yán)格按照相關(guān)制度規(guī)范，過度加高建筑物高度，獲取更多的效益。目前，高層建筑高度逐漸由原來的A級上升到B級，相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)模式也得到了一定的發(fā)展。超高問題是實(shí)際高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題，嚴(yán)重影響建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，如果遇到強(qiáng)風(fēng)、地震等嚴(yán)重自然災(zāi)害，極易發(fā)生倒塌、斷裂，甚至?xí){人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

3.3嵌固端設(shè)置問題

嵌固端指的是固定端，在設(shè)置過程中應(yīng)避免構(gòu)件在嵌固端的位移問題。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，嵌固端是其中的關(guān)鍵內(nèi)容，但在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程中會出現(xiàn)很多問題。首先，嵌固端位置選擇問題。現(xiàn)代高層建筑普遍會建設(shè)多層地下室，將嵌固端修筑在地下室，這種設(shè)計(jì)會帶來一定的安全隱患，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。其次，嵌固端上下層剛度比例設(shè)計(jì)不科學(xué)。上下層剛度比例設(shè)計(jì)是判斷嵌固端設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的重要指標(biāo)。但嵌固端設(shè)計(jì)過程中存在設(shè)計(jì)問題和計(jì)算不準(zhǔn)確問題。最后，嵌固端設(shè)計(jì)和抗震縫隙處理相互矛盾。嵌固端設(shè)計(jì)和抗震縫隙的處理無法實(shí)現(xiàn)有效銜接，在實(shí)際設(shè)計(jì)中會出現(xiàn)平衡性不足的問題，很難確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4.高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1科學(xué)布置平面布局

結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)問題是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題，相關(guān)人員往往會選擇相對規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)形式，確保質(zhì)量分布的均勻性，進(jìn)而提升高層建筑工程的整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的對稱性。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員需要科學(xué)布置平面布局，以此保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性。

4.2合理計(jì)算、應(yīng)用計(jì)算簡圖

計(jì)算簡圖計(jì)算是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中會出現(xiàn)很多問題，如配筋率、構(gòu)件尺寸及建筑物高度等問題，這些問題都需要通過計(jì)算進(jìn)行解決，在實(shí)際計(jì)算過程中還需要合理選擇計(jì)算簡圖，確保計(jì)算模型、計(jì)算簡圖滿足工程項(xiàng)目建設(shè)需求。高層建筑結(jié)構(gòu)荷載承受力、抗震能力、功能、性能要求比較嚴(yán)格，這就使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)中極易受各項(xiàng)不利因素的影響，需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行防范，合理地計(jì)算和應(yīng)用計(jì)算簡圖，保證計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)度。

4.3科學(xué)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到了有效應(yīng)用，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率得到了很大提升，但在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中會出現(xiàn)很多影響因素，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來很大難題。設(shè)計(jì)人員普遍認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求、計(jì)算準(zhǔn)確即可，但建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案需要根據(jù)工程施工變化而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)方案必須滿足各種性能的要求，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，且在建筑后期使用過程中的安全性和穩(wěn)定性也能夠得到提升。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還要重視結(jié)構(gòu)的延性特征，這樣才能保證高層建筑使用過程中不會出現(xiàn)變形和倒塌問題，提高建筑對荷載的承受力。除此之外，技術(shù)人員還需要合理地選擇建筑結(jié)構(gòu)形式，鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都具有自身的特點(diǎn)，在實(shí)際選擇過程中需要充分考慮工程所在區(qū)域的地理環(huán)境，根據(jù)建筑實(shí)際用途，合理選擇結(jié)構(gòu)形式。近年來，鋼結(jié)構(gòu)制造水平已得到大幅度的提升，但在防火方面還存在一定的欠缺。在當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，通常會將鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性。

5.結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展中，高層建筑已成為建筑工程項(xiàng)目建設(shè)的中醫(yī)發(fā)展趨勢，人民群眾越來越注重高層建筑工程質(zhì)量。高層建筑結(jié)構(gòu)是其中的關(guān)鍵內(nèi)容，直接關(guān)系著建筑物質(zhì)量、使用年限，設(shè)計(jì)人員需要深入分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行解決，提升高層建筑工程的整體質(zhì)量。

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