关于高层建筑工程结构设计及施工的探析

赵淑华

【摘要】经济的高速增长，城镇化建设进程的加快，促进了高层建筑的快速发展。为了更好适应日趋复杂和多元化的建筑，保障建筑工程的深入地研究探讨结构设计与施工技术具有十分重要的意义。本文对建筑工程的结构设计以及建筑工程结构施工进行了探讨分析，旨在提高建筑工程的质量，保障建筑工程的安全。

【关键词】高层建筑工程；结构设计；结构施工

在相关规定中，层数超过十层或者高度超过28m就定义为高层建筑。它可以在相同的房屋建筑场地中提供更多的房屋建筑面积，缓解住房紧张。但是相对于低层房屋建筑，它存在着更多的设计与施工中的问题。以下就建筑工程结构的设计与施工进行探讨分析。

一、高层建筑工程的结构设计

1.1建筑工程结构体系的选择

高层建筑工程结构设计应注意以下几点。（1）选择结构体系必须合理可靠。在建筑中，结构力求简单，具有可操作性，避免在相对偏置的地方设置电梯间，应力部位要分散、对称，坚决避免应力集中发生扭转。（2）房屋建筑的比例要合理，长度、宽度、高度要严格满足规范要求。

1.2建筑工程结构分析计算

（1）相对一个工程的全部流程，分析计算是一大难题。如果没有准确、高效的对工程进行内力分析和规范设计就算拥有再好的材料也无济于事。工程师在这一阶段要全方面考虑可能出现的问题，整体的计算往往采用软件进行选择，但是各种计算软件在计算模式中存在差异，导致结果各有不同。这就要求工程师结合实际情况进行缜密的思考，在各种计算结果中寻找一个最精确的并且具有可操作性的。（2）在当今社会房屋建筑的防震系数被推到一个新高度，建筑的防震与减震效果更是被社会广为关注。在工程设计中地震力是否会放大、震型数目是否足够都必须在计算结果中给予判断，排除一切不安全隐患。在遇到房屋建筑美观与结构冲突的情况下必须严格按照建筑实际情况来处理，排除装饰结构对整体地震，风荷的影响。框架结构填充墙逆作法是一个大胆的创新，相对传统的框架结构设计仅能起到分隔空间与隔热作用。采用先砌墙都做框架能保障框架的内力分布更加合理，承受力、内力得以缓解，提高结构抗变以及延性。

1.3建筑工程桩基的设计

桩基与基础设计是房屋建筑的重中之重，工程师在此方面必须特别对待，它不仅仅影响着后期施工也关系着工程的整体造价与安全。桩基的设计必须考虑周围环境与土质，它承载着整栋大厦的应力，防止局部沉降，同时还要考虑房屋建筑物稍微的形变。桩基逆作法是一大创新，它颠覆传统方法先做承台和底板的基础，在施工一定的基础结构后在压桩产生固结压密效应以提高承受力。

1.4建筑工程结构设计的优化

目前的建筑结构设计优化还存在很多的缺陷，其中在优化过程中，只重视建筑工程尺寸的优化，在给予指定材料等建筑工程方面的要求后，优化只在建筑工程的表面进行，完全忽略了整体设计的优化。而这种仅仅满足尺寸方面的优化对于整个建筑工程来说没有任何意义。很多设计人员表明，建筑工程结构的优化需要的是合理的方案和布局，其中，表面的尺寸完全可以依靠计算机计算精密的数据，在实际的构建中符合数据就可以满足了。而且还有另一个关键的缺陷，就是在目前的建筑工程结构中，它的目标还不能满足建筑工程结构优化的需要。在设计优化的时候计算出来的结果只是一种理想主义数据，实际在实际的情况中，由于限制因素和变量效果等的影响，很难将这些数据应用到实际的房屋建筑工程结构优化中。

二、高层建筑工程结构施工的分析

高层建筑工程由于其规模较大，而且结构非常复杂，这就要求具有较高的技术与质量。必须严格组织施工、高标准、高配合、高协调性，各个项目，工种协调一致，制定严格施工质量管理体系。建筑的安全防护不容忽视，施工期间要严格按照规章制度合理化分配各项目的进行，制定完善的安全施工措施，保证施工过程安全。

2.1钢筋工程的施工与控制

在建筑钢筋转换层工程中，转换板的含钢量很大，往往需要很长的主筋密密麻麻的布置在其中。在梁与柱的节点区域钢筋分布更为集中，正确合理的连接和下料成为关键一步。必须考虑好节点之间钢筋穿插和避让的关系，正常情况下节点主筋接头都采用闪光对焊，两节弯头对接，冷挤压套筒等方法连接。钢筋的稳固性能也非常重要，施工时尽量保证钢筋骨架稳固操作简便，制作的尺寸和绑扎的顺序合理，也可以使用永久骨架。当今社会出现的高强钢索使得斜拉结构和悬挂结构拥有更大的可用空间，被广泛应用于转换层中。

2.2混凝土施工

对于大多数建筑的转换层的转换板，具有体积、厚度都很大的特点，这就导致施工条件复杂而且技术要求相对较高。不仅要求普通混凝土的刚度、耐久性、强度等，还要严格控制温度应力、温差的影响。所以要保证多方面因素相对稳定结合，确保混凝土质量。在房屋建筑工程中普通混凝土的抗拉强度较低，是脆性材料并且抗裂性能也不符合标准，这就影响了房屋建筑物的使用年限、存在安全隐患。因此，人们从逆向思维进行思考在钢筋的初步安装时不受应力改为受应力状态，这样解决了结构延展性、耐久性和混凝土的矛盾，使之成为弹性材料。在浇筑时还必须让每层整体连续性做到最好，从转换板的中心部位向两侧同时进行，对称浇筑可以使得下部转换板受力均匀，防止应力扭偏。在浇筑结束后需要静待一到两小时，等混凝土表面泌水渗出后要及时排水。

2.3裂缝控制与施工

导致混凝土的裂缝的原因很多很多，特别是大体积的混凝土浇筑。这个问题不容忽视，如果不能采取有效措施，其后果不容设想。现在的大体积混凝土浇筑都采用标号很高的混凝土，这种混凝土添加多种化学试剂，成分多种多样，也导致施工程序复杂，如果任何一个环节出现问题都会导致裂层的出现。要想避免或者减少断裂、裂缝的出现，就必须对高标号的混凝土做好温度保护。普遍的做法有两种。一种是在春秋时期，为了保证混凝土的内外温差，减缓收缩还有散热时长，让混凝土在后期缓慢降温过程中得到充分的强度来抵抗变形和温度作用力。防止内外温差过大，做到缓慢收缩，循序渐进的发挥材料应变力，减少裂缝的出现。还要在混凝土表面增加保湿材料；另一种是在寒冷的冬天，气温较低，为了保证混凝土硬化正常不被寒潮天气气温突降而冻裂，在混凝土表面要采取相应的措施。保温湿控法被广泛的认可，它主要是在混凝土表面铺一到两层草垫，有时也可以铺塑料薄膜以保障表面与外界温差达到最小，保持湿度，与此同时也可以减少散热以保持强度的潜力和抗拉效果。预应力工程技术的应用可以抵消部分或者全部负荷的应力，使得混凝土由脆性建材变成具有弹性的塑性材料，避免或延缓了混凝土的开裂现象。

三、结束语

近年来建筑发展迅速，并且造型丰富多样、独特新颖，房屋建筑物的高度更是节节攀升。在建筑工程中更应该探索使用先进的施工技术与机械设备，不断研发新材料，科学化管理，以便能够在降低工程成本的同时还可以做到提高工程质量，缩短工期。

参考文献：

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