超高層建筑結構施工技術研究

時間:2022-08-04 10:07:32

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超高層建筑結構施工技術研究

摘要:對于超高層建筑的施工而言,掌握良好的施工順序十分重要,這對建筑結構產生較大的影響。因此,通過合理的方式對超高層的建筑結構順序進行分析,就能夠有效調節結構施工中各個位置的受力情況,從而能最大限度地減少建筑結構所需要的鋼材,同時也能夠充分保障建筑結構的質量。文章結合超高層建筑修建的實際情況而通過模擬技術進行分析,從而更好地提升超高層建筑的質量,同時也可以對實際施工帶來一定的指導意義。

關鍵詞:超高層建筑;結構施工;模擬技術;最新進展;實踐

根據近年來的經濟發展呈現出穩步上升的情況,而在建筑行業中也出現了需要新技術以及新的施工方式,這對超高層的建筑帶來良好的技術支持,同時使得我國在超高層建筑方面取得了較大的成就。由于超高層建筑具有細、高以及柔等特點,因此,在實際建設過程中就需要掌握好結構的承載能力以及抗震能力。文章重點分析超高層建筑在結構施工方面的模擬技術發展情況,并結合工程實踐而做出具體闡述。

1超高層建筑中施工模擬計算情況

由于超高層的建筑在構建內力以及重力荷載方面十分重要,同時與實際施工過程也具有密切關系,因此,超高層建筑就需要通過模擬計算的方式而幫助人們把握結構施工情況,從而更好地提升我國超高層建筑的質量[1]。一般情況下,超高層建筑中的主體結構是根據一定的方式而逐層施工的,而增加在建筑結構方面的荷載力量也是逐漸增加的過程。當建筑完成其中一層的結構之后,而該層的恒荷載作用力也是同步完成的。但是從超高層建筑的整體結構分析可知,這種只有一次性施工而形成的剛度會對建筑結構的荷載情況產生較大的影響,如果沒有根據逐層施工情況分析,此時在計算建筑中各層荷載的增加情況就只能通過一次性的方式完成,因此,在超高層的建筑頂層中有許多豎向會發生變形值,這與實際變形值之間具有較大的差異性[2]。超高層建筑建設過程中,一定要進行模擬計算書,并且在計算過程中要結合樓層增加情況而設計一定的框架梁,這能夠幫助建筑分散壓力,然后結合良好的施工方式而保障高質量的完成超高層建筑。

2模擬施工建設的方法

2.1采用逐層激活的方式

這一方式主要是為了能夠更好地減少超高層建筑在施工過程中所導致的誤差情況,因此,這就需要在設計超高層建筑中運用逐層激活的方式開展工作,并結合有限元軟件的方式而將結構中對應的單元進行“殺死”,這就能夠保障超高層建筑可以在荷載能力以及自重良好的條件下開展工作,此時結構所承載的屬性是零[3]。接著根據具體結構的實際情況而進行施工,但是這需要在順序方面做好安排工作,并能夠通過逐層激活的方式而更好地提升超高層建筑承載重力的能力(見圖1)。采用“生死單元”的技術主要是更好地消除超高層的建筑結構中剛度和荷載情況,并且還能夠更好地保障建筑施工中能夠有效地保障建筑的質量。通過這種方式建筑能夠較為真實地掌握超高層建筑的情況,并為施工做好準備。

2.2分析分區激活的方式

一般情況下,一些超高層的樓中其高度會達到500米,而建筑的層數也有100多層,因此,在實際的施工之前,就可以通過模擬分區的方式而進行激活。這種方式就是講超高層的結構進行分段處理[4],而其中的每個不同的區段都能夠設計樓層,而實際施工中則主要是采取自下而上的方式進行依次激活,采用這種計算方式就能夠幫助人們減少計算量,而且計算結果所出現的誤差也不會太大。除此之外,超高層的建筑結構還在地面會增加一些措施,例如隔墻、吊頂、機電設備及幕墻等,這在無形中會增加了建筑結構的恒荷載壓力,再加上建筑室內外的裝修等都會增加壓力[5]。然而采用分區激活的方式進行模擬可以將這些壓力進行分散,從而減少了施工結構所需要承受的壓力。

3結合工程實際進行分析

某市的瞭望塔建筑的主體是緊鄰于中軸的景觀大道,其組成部分是五個不同的直徑和高低有一定差異的單塔而組成,其中最大的高度是244.5米。而每一個單塔則由一個圓柱形的塔身和頂部樹冠的形狀結合在一起,從而構成了景觀的組成平臺,在大廳的入口處,最大的高度是18米,而周圍的上部中帶有厚度大約是0.6米的夾層。由于大廳結構設計的是混凝土的結構,并采用注漿鉆孔的方式進行施工,為了能夠更好地增加建筑的剛度,則通過組合塔式的結構提升建筑結構的抗壓能力,同時也更好地滿足了建筑承受風以及抗地震的能力。但是由于框架結構需要具有良好的連接性,這就需要進一步提升建筑結構的剛度。通過模擬計算可知,就需要在基礎沉降方面以及豎向變形等方面而設計良好的連接方式,最終能夠充分保障建筑結構的穩定性,同時在建筑施工方面也極大地保障了建筑的質量。這個瞭望塔工程通過施工模擬計算之后,就沿著建筑高度大約是20米的位置分區進行建設,這就能夠較好地保障了這一超高層建筑這的分塔和主塔間都能夠具有良好穩定性,同時還設計了交叉的支撐方式,從而把五個獨立的塔身能夠保障建筑的剛度,進而使得建筑施工過程中能夠更好地滿足實際需要。

4結束語

文章主要結合超高層建筑在結構設計方面的實際情況分析結構施工問題,結合構建特征以及形式而制定出良好的施工順序,并且能夠更好保障超高建筑施工中受力情況,從而更好地提升超高層建筑的質量。在文章中結合最新的模擬技術進行分析,希望能夠對我國今后在超高層建筑的結構設計以及模擬方面提供一定的指導價值。

作者:嚴虎 單位:武漢時代建筑設計有限公司

參考文獻:

[1]鐘瑜晨,孫正博.型鋼混凝土組合結構在超高層建筑中的應用研究[J].工程技術研究,2016,(5):105-106.

[2]姚攀.超高層建筑鋼結構施工技術分析[J].住宅與房地產,2016,(27):170.

[3]萬榮濤.淺談超高層建筑鋼結構施工技術[J].浙江建筑,2009,(3):33-37+58.

[4]趙運濤,齊明,高海等.BIM模型在超高層建筑外框結構施工方案編制中的應用[J].建筑技術,2016,47(8):719-721.

[5]武仁民.中冶建工集團(天津)新建廠房及研發樓項目BIM應用[J].土木建筑工程信息技術,2014,6(6):86-89.