高層建筑論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇高層建筑論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

我國改革開放以來，建筑業有了突飛猛進的發展，近十幾年我國已建成高層建筑萬棟，建筑面積達到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國際商會中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進程加速發展，全國各地的高層建筑不斷涌現，作為土建工作設計人員，必須充分了解高層建筑結構設計特點及其結構體系，只有這樣才能使設計達到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量的基本原則。

一、高層建筑結構設計的特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業在各專業中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有：

（一）水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

（二）側移成為控指標

與低層或多層建筑不同，結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結構的側向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現、側向位移的迅速增大，在設計中不僅要求結構具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內，否則會產生以下情況：

1.因側移產生較大的附加內力，尤其是豎向構件，當側向位移增大時，偏心加劇，當產生的附加內力值超過一定數值時，將會導致房屋側塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機電設備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。

4.使主體結構構件出現大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理措施，可以多建層數，這在軟弱土層有突出的經濟效益。

地震效應與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結構上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構件產生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

（五）軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數值，其后果相當于連續梁中間支座沉陷，從而使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

（六）概念設計與理論計算同樣重要

抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結構的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復雜性和不確定性，地基土影響的復雜性和結構體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數倍之多，尤其是當結構進入彈塑性階段之后，會出現構件局部開裂甚至破壞，這時結構已很難用常規的計算原理去進行分析。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。

二、高層建筑的結構體系

（一）高層建筑結構設計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，做到安全適用、技術先進、經濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。

2.高層建筑結構設計應重視結構選型和構造，擇優選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結構體系及適用范圍

目前國內的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有：框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構等。

1.框架結構體系。框架結構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。

框架結構體系優點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結構自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內造價較低。

框架結構的缺點是：框架結構本身柔性較大，抗側力能力較差，在風荷載作用下會產生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結構構件破壞比較嚴重。

框架結構的適用范圍：框架結構的合理層數一般是6到15層，最經濟的層數是10層左右。由于框架結構能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。

2.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構件。

剪力墻結構中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結構表現了良好的抗震性能，震害較少發生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結構可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特點，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。

剪力墻結構墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結構。

在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產生很大內力及塑性變形，因此，在地震區不允許采用這種框支剪力墻結構。

3.框架—剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結構，這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結構體系。隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高，以平面工作狀態的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結構稱為筒體結構。通常筒體結構有：

（1）框架—筒體結構。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結構受力特點類似框架—剪力墻結構，目前南寧市的地王大廈也用這種結構。

（2）筒中筒結構。筒中筒結構由內、外兩個筒體組合而成，內筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積小（一般不大于墻體面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風和抗震性能。目前國內最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結構。

（3）成束筒結構。在平面內設置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結構多用于平面形狀復雜的建筑中。

（4）巨型結構體系。巨型結構是由若干個巨柱（通常由電梯井或大面積實體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個樓層設一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結構，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結構上去。這種結構的二級結構梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。

除以上介紹的幾種結構體系外，還有其他一些結構形式，也可應用，如薄殼、懸索、膜結構、網架等，不過目前應用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結構。

［參考文獻］

［1］GB50011－2001建筑抗震設計規范.

篇2

2高層建筑設計中存在的問題

高層建筑在進行設計時為了更好地滿足對大客流量和開闊的視野空間的要求，通常在樓梯設計時是以寬大的敞開樓梯來作為主要的客流通道，同時，為了更好的滿足建筑防火方面的要求，高層建筑在進行設計的時候要采用封閉的樓梯間或者是防煙樓梯間，如圖2。因此，在進行高層建筑設計的時候，設計人員通常采用防火卷簾來作為封閉方式，這樣能夠更好的達到防火方面的要求。在進行設計的時候為了更好的滿足相關規范要求，同時確保樓梯的數量和形式滿足使用方面的要求，但是，這種設計方案是一種不可取的方式，在出現火災的時候，人員在疏散方面存在著一定的安全隱患。在進行高層建筑設計的時候還是存在著一個非常明顯問題，就是地上層和地下層共用樓梯的問題，在防火方面，為了避免在出現火災的情況下建筑內的人員由地上層進入到地下層，不應該出現共用樓梯的情況。但是在實際設計時，由于在結構設計方面要考慮的問題非常多，因此，在樓梯設計時經常會出現地上和地下貫通的情況，這樣能夠在結構上面更加便利，但是也是會導致出現一定的安全隱患。在很多的高層建筑設計中，設計人員對樓梯的設計方案并沒有得到很多施工人員的注意，同時，在進行設計的時候對疏散通道的寬度也存在著一定問題，疏散通道的寬度在進行設計的時候通常是會受到疏散門的影響，因此，在進行設計的時候，要對防火審核非常重視。

3高層建筑中建筑設計的措施

3．1高層建筑整體設計探析

(1)主體設計。當代高層建筑設計中的一個全新的要求就是實現建筑本身的生態節能，這就要求對建筑本身主體的裙房部分加強設計，裙房的設計對高層建筑周圍街道的人性化空間的創造等有很大影響。對裙房的設計不僅要注重人性化，更要注重形式的多樣性。(2)處理手法上的巧妙運用。高層建筑的實際建筑設計階段，高層建筑的塔樓設計并不能有很大的變化空間，但是可以從底層部分入手運用一些巧妙地處理進行空間上的拓展，通常都是采用入口縮進和底層架空等手段進行設計。

3．2高層建筑中的分類建筑設計探析

(1)底層入口設計。底層入口相對來說很重要，在北方地區，高層建筑的底層入口在設計上首先應該避開地域內的冬季迎面風，保證冬季的底層溫度。而在我國的南方地區，一定要保證底層入口設計的通風散熱，因為南方的夏季較為炎熱，可采用局部或全部架空的方式避免對通風的阻礙。

(2)建筑圍護設計。一般來說大部分人在高處都會有一定的恐懼心理，尤其在高層建筑上。在高層建筑的設計中一定要注重防護欄的設計，良好而合理的設計可以在使用性上給人以安全感。

(3)服務設施設計。高層建筑在設計初期要充分考慮到建筑的服務設施，這對高層建筑的整體感覺非常重要。首先在底層入口處要設置值班室，方便對出入人員的管理，其中要配置先進的夜間電梯緊急呼叫裝置以及公用電話等，還要有特定的停車處和分戶信箱。

3．3高層建筑設計中的安全問題探析

(1)高層建筑的防火問題。防火問題對于大多數建筑尤其是高層建筑來說異常重要，建筑設計師要對防火問題的設計進行加強。

(2)電氣的問題。高層建筑的電氣問題主要分為三個方面，一是消防電源與配電問題，要求供電電源來自不同發電廠或不同的區域變電站，以保證突發事件時供電及時解決。二是應急照明問題，高層建筑發生火災或者其他突發狀況時事故照明要正常。三是高層建筑的電梯安裝問題，電梯的位置設置要合理，電梯運行過程中噪音不應太大，且最大荷載量應符合高層建筑的需要，方便快捷。

(3)防雷擊問題。防雷擊問題也是高層建筑設計的重點，應本著“整體防御、綜合治理、多重保護、突出重點”的原則，從結構設計上做好防雷工作。高層建筑的頂端是防雷設計的重點，可以安裝避雷針、避雷網或者避雷帶等。同時要利用建筑中的鋼筋作接地裝置，建筑周圍也要做避雷帶，內部金屬物體也要接地。

篇3

筆者在實習期有幸參加了一棟高層基礎的施工。廣州市、天河區、禺東西路某企業一棟33層住宅樓，地下室共有三層，主要用于人防、停車，設備于一體的地下室，長75.7米寬46—38米不等寬的異形平面，基礎混凝土采用筏板形設計方案，板的施工厚度為2.0米，總混凝土量為5876.69m3，基礎中間設有一條1.2m的后澆帶，強度設計為C40的S6級抗滲混凝土基礎。

一、施工前的準備

為了確保施工進度和施工質量，施工前我們在現場進行了認真的調查和對施工方案反復的進行了討論，并做出了充分大量的準備工作。如對市區內可能產生的道路堵塞、可能造成的停電、停水、及現場設備出現故障等均相應地做好了應急的準備工作。我們對泵送混凝土攪拌站選用方面我們選用了市區一家最有實力、且一家公司分別有兩個不同方向運送混凝土的攪拌站，如果出現東面斷道就從西面供給，西面斷道就從東面供給的方式，確保混凝土能滿足施工的需求。在用電方面先用了兩路電源并備用一臺360千瓦/時發電機確保施工用電萬無一失。在用水方面我們除了準備自來水之外，還利用市政2米的排水管道設閘堵水以防停水時無法降溫而影響混凝土的施工質量。對現場的各種設備都相應地做了應急準備。

二、施工方案的選定

（一）為了保證相鄰住房的安全，我們選定以西向東推進的施工方案。

（二）由于施工場地比較寬敞，充分發揮優勢，泵站選用HP—800自動配料機2臺，現場采用HBT—60混凝土輸送泵三臺，管徑直125mm2，同時還采用一臺12m3/h的汽車混凝土輸送泵，專用來做小體積混凝土的補救及找平。

（三）采用38臺6m3/臺混凝土運輸車。

（四）人員采用四班不間隔連續作戰的的施工方法，確保施工進度，每班交接班需提前半小時。

（五）為了防止由于混凝土自身產生的高溫而燒壞混凝土的現象，我們采用雙排直徑為50mm的鋼管通水降溫的方法，（左右間隔1米，上下1米且交叉布置）取得了良好的效果。

三、保證混凝土出廠質量的措施

（一）選擇高質量的水泥

我們選用“珠江牌”625R硅酸鹽水泥。

（二）混凝土出廠前的技術處理

為了減少水泥的水化熱，降低混凝土自身的溫度，在滿足設計和混凝土保證用泵輸送的前提下，將625R硅酸鹽水泥控制在450kg/m3。

（三）適當參加一定的添加劑，控制水灰比

根據設計要求，混凝土中摻和水泥用量4%的復合液，它具有防水、膨脹、緩凝而一體，溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水減少20%左右，水灰比一般能夠控制在0.55以下，初凝可延長4小時左右，對大混凝土施工的質量提供了有利的保證。

（四）對骨料的控制

選用70—40mm連續配碎石，細度模數2.8—3.0的中砂，砂石的含泥量控制在1%以內，并不能混有其他有機雜質和使用海砂。（五）混凝土的施工配合比

根據設計強度和泵送混凝土對坍塌度的要求，經試驗確定采用：625R硅酸鹽水泥，其水∶水泥∶砂∶碎石∶復合劑=0、25∶1∶1、82∶2、5∶0、04。

（六）加強技術管理確保施工質量

加強原材料的檢驗試驗工作，分工由監理單位安排人員跟班檢查，并對每批原材料都做詳細的記錄。

（七）采用確實可行的施工工藝

澆灌混凝土同采用三班人員交叉流水作業的形式，分層次地采用跑道式的施工路線，一層一層向前推進，每層保證振動器跟上施工步伐，在施工最后一層混凝土時除了采用平板振動器外，還采取長4米的園條形振動器做一次壓平處理，事后人工壓漿收尾。

（八）混凝土的保養

為了防止在大體積混凝土施工時由于產生的高溫而燒壞混凝土，影響混凝土的施工質量，我們采用了循環水系統降溫的辦法，保證進入口水溫在C25度以下，出口水溫在C58—C68度以內，在水溫超過C70時我們采用加快循環水量的辦法，并在混凝土上部采用麻袋濕水保養的辦法，在施工過程中做到了一絲不茍，其結果是工夫不負有心人，僅僅在30小時內元滿地完成了5876.69m3混凝土的施工任務。

四、談幾點體會

（一）施工前的準備和施工時可能出現問題，采取相應的應急措施，是非常必要的，給施工增加了保證力量。

（二）采用內外降溫的養護措施有效地控制了混凝土的升溫，大大縮短養護周期，對大體積混凝土的施工時的采用尤其重要。

篇4

1高層建筑轉換層的應用與發展現狀

中國目前的鋼筋混凝土高層建筑一般在二十至五十層之間，其中尤以二十至三十五層居多。中國國內己建成的這個高度范圍內的高層建筑占全部高層鋼筋混凝土建筑的80%左右，可見這個高度范圍內的高層建筑是與中國城市的經濟發展和需求水平相適應的，因而應用最多。在建筑功能的要求上，高層建筑中很少是功能單一的住宅、寫字樓或賓館，高層鋼筋混凝土建筑多是地下部分是停車場，地上1-7層左右為商場、娛樂場所等，上部小開間的使用部分可以設置住宅、賓館、或辦公室。有統計表明，高層建筑中有轉換層結構的占80%左右。帶轉換層的高層建筑轉換層部分，由于梁、柱或板的尺寸較大，所以從模板的支撐系統，鋼筋的綁扎、鋼析架的安裝或預應力的張拉順序，大體積混凝土的澆注等方面在施工技術要求上都有極為嚴格的限制。在某種程度上可以說，轉換層施工是高層建筑的“瓶頸”，如果說一幢高層建筑在支撐系統選擇，鋼筋綁扎，混凝土澆注，預應力張拉，機械設備的選擇等方面做到方案科學，現場施工組織合理，定會帶來良好的經濟效益和社會效益。

2高層建筑板式轉換層的設計技術

轉換板設置位置，是人們關心的板式轉換框支剪力墻結構抗震性能的重要問題之一。隨著人們對梁式轉換框支剪力墻結構在轉換層位置設置較高時，轉換層對結構抗震性能不利的認識，從而提出了轉換層位置較高的框支剪力墻的抗震設計概念，并且限制轉換層下大空間結構的層數。然而，板式轉換結構隨著轉換層位置的提高，結構是否也表現出同樣的動力特性及反應，也是值得討論的。本文結合廈門安寶大廈工程，采用三種模型來計算和分析板式轉換結構轉換層位置對結構抗震性能的影響。計算模型中，轉換層、標準層結構布置如圖1所示。圖中黑色填充區域為轉換層下部框支柱和落地剪力墻；實線部位為轉換板上布置的剪力墻。轉換板厚2200mm；落地剪力墻厚度為400mm；框支柱截面為1200mm×1200mm和1000mm×1000mm兩種；標準層x向剪力墻厚為250mm，y向剪力墻厚為200mm。轉換板所在的上、下樓層的層高分別為2.2m、3.6m(凈高，不含轉換板厚)，結構總高度為98.70m。三種模型分別為：

Hst0——無轉換層結構，以原工程轉換板上部結構為基礎，增加結構標準層，使其高度與原結構相同；

Hst3——轉換板設置在第3層頂，并將原工程x向井筒開洞，轉換層上、下結構等效側向剛度比γex=0.7046，γey=0.8971。

Hst6——轉換板設置在第6層頂，將模型Hst3的第1層復制增加三層，使其高度與原結構相同，同時，其轉換層上、下結構等效側向剛度比也與模型Hst3接近。結構計算分析采用ANSYS軟件。

圖板式轉換最大的優點是可以在轉換層以上隨意布置結構型式和軸網，特別適用于建筑物上下部軸網錯位復雜甚至互不正交的情況。但轉換板傳力路徑不清晰，受力狀態復雜，結構分析計算繁冗。由于抗剪和抗沖切的需要，轉換板厚一般在2M以上，這一方面造成轉換層質量和剛度的突變，在地震作用時結構反應增大，轉換層上下相鄰層更成為結構薄弱層，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部豎向構件的荷載明顯增大，設計難度大。研究表明，轉換厚板的內力和位移分布嚴重不均，最大值與最小值間相差可達幾十倍。從整體上看，板式轉換的力學性能和經濟指標均較差，在實際工程中應慎用。當上下軸網變化但仍正交時，可采用正交主次轉換梁的結構型式來實現轉換。3板式轉換層施工方案決策問題和模型的確立

3.1板式轉換層施工方案決策問題

最常用模板支撐方式有上面談到的三種方法，①落地支撐法②疊合梁原理法③吊模法。那么對于一個含有轉換層的施工項目而言，如何選用更優的施工方案，如何安全可靠、質量優良、工期準時、技術方便、簡單可行、工程造價成本又比較低的情況下完成轉換層結構的施工，是項目承建者的所追求的目標，所以在遇到此類問題時，經常存在如何決策方案才比較科學的問題。由于方案的優劣是一個相對的概念，并且施工方案的選擇還受很多外部因素的影響。對于轉換層施工來說，如果轉換層所在位置較低，距離基礎在四層以內的話，落地支撐法將是最為理想的選擇；對于大于四層以上的情況，以上三種施工方法哪個方案最優，決策者如何進行決策。

3.2轉換層施工方案決策模型的建立

層次分析法(AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP法)是美國運籌學家沙旦(T.L.Saaty)于上世紀70年代提出的，是一種定性與定量分析相結合的多目標決策分析方法。特別是將決策者的經驗判斷給予量化，對目標(因素)結構復雜且缺乏必要數據情況下更為實用，所以近幾年來此法在我國工程實踐的方案決策中得到了廣泛應用。層次分析法的基本內容是：首先根據問題的性質和要求，提出一個總的目標；然后將問題按層次分解，對同一層次內的諸因素通過兩兩比較的方法確定出相對于上一層目標各自的權系數。這樣層層分析下去，直到最后一層，即可給出所有因素(或方案)相對于總目標而言按重要性(或偏好)程度的一個排序。

4高層建筑板式轉換層的施工要點

由于板式轉換層結構的上述特點，在確定轉換層結構施工方案時應考慮下列幾個方面的問題：①轉換層的自重和施工荷載往往非常大，應選擇合理的模板支撐方案，并進行模板支撐體系的設計。②對大體積轉換層，混凝土施工時應考慮采取減小混凝土水化熱的措施，防止新澆混凝土的溫度裂縫。③轉換層的跨度和承受的荷載很大，其配筋較多，而且鋼筋骨架的高度較高，施工時應采取措施保證鋼筋骨架的穩定和便于鋼筋的布置。④對預應力混凝土轉換層，由于其跨度和承受的荷載都很大，預應力鋼筋數量大，因此，要合理選擇預應力的張拉技術以防止張拉階段預拉區開裂或反拱過大。⑤設置模板支撐系統后，轉換結構施工階段的受力狀態與使用階段是不同的，應對轉換梁(或轉換厚度)及其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。

(1)混凝土工程。在進行大跨度超高度轉換梁及轉換厚板的混凝土施工時，應采取措施防止新澆混凝土產生溫度裂縫。目前實際工程中采取的措施有：

①根據混凝土的配合比和預計的施工氣候及現場條件，采用大體積混凝土結構三維有限元溫度分析程序(3DTFEP)，對大跨度超高度轉換梁及轉換厚板整個過程中的溫度狀況進行模擬計算，掌握混凝土在澆筑后一個月內的各部分溫度的變化規律，為大跨度超高度轉換梁及轉換厚板的施工提供科學的預測分析和依據。

②大體積混凝土轉換結構施工時，應采取措施控制混凝土內部與混凝土表面溫度差小于15℃，實際工程中可采用下列方法：a.蓄熱保溫法，即常規保溫方法。混凝土的養護要把握兩個關鍵，即在升溫階段以保濕為主，在降溫階段以保溫為主。b.內降外保法，即在大體積混凝土內部循環埋管通水冷卻降溫，使大體積混凝土水化熱溫升降低，減少混凝土內部與混凝土表面的溫差，然后在大體積混凝土轉換結構的表面及其底面采取保濕措施。c.蓄水養護法，即在混凝土初凝后先灑水養護2h，隨后進行蓄水養護，蓄水高度一般為100mm。

③澆筑厚大的轉換層結構混凝土時，為防止混凝土內外溫差過大和提高混凝土抗拉強度，在選用水泥方面可采取下列措施：a.優先選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥。b.摻用沸石粉代替部分水泥，降低水泥用量，使水化熱相應降低。c.摻入減水劑，減少水泥用量，使混凝土緩凝，推遲水化熱峰值的出現，使升溫延長，降低水化熱峰值，使混凝土的表面溫度梯度減少。

④澆筑厚大的轉換層結構混凝土時，為防止混凝土內外溫差過大和提高混凝土抗拉強度，在施工方法上可采取下列措施：a.采取先施工轉換結構周圍結構或墻體，防止混凝土表面散熱過快，內外溫差過大。b.變冬季施工的不利因素為有利因素，減低混凝土的入模溫度。在夏季高溫氣候施工時，采用冰水攪拌，以減低混凝土的入模溫度。c.采用分層次施工，每層厚300mm～500mm，連續澆筑，并在每一層混凝土初凝之前，將后一層混凝土澆筑完畢。D.采用疊合梁原理，將轉換結構按疊合構件施工，可緩解大體積混凝土水化熱高，溫度應力過大，對控制裂縫發展有利。

(2)鋼筋工程。轉換梁的含鋼量大，主筋長，布置密，在梁柱節點區鋼筋“相聚”。因此，正確地翻樣和下料，合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋施工的關鍵。

①鋼筋翻樣前必須弄清設計意圖，審核、熟悉設計文件及有關說明，掌關規定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系，確定制作尺寸和綁扎次序。

②一般轉換層結構主筋接頭全部采用閃光對焊或錐螺紋接頭連接、冷擠壓套筒連接；對于兩端做彎頭的鋼筋，采用可調伸螺紋接頭解決鋼筋旋轉的困難。

③當轉換梁高度或轉換板厚度較大時，應采取措施保證鋼筋骨架的穩定和便于操作。

參考文獻

[1]唐興榮.高層建筑轉換層結構設計與施工[M].北京：中國建筑工業出版社，2004.

篇5

在對高層建筑結構常微分方程求解器進行深入研究的過程中，清華大學教授包世華和袁駟有效提高了常微分方程求解器的應用，實現了對常微分方程求解器的深化研究。袁駟教授利用有限元技術，對偏微分方程的半離散化進行控制，有效實現了對常微分方程組的求解，提高了對結構線性函數的應用。通過常微分方程求解器的直接求解，對有限元線進行實際應用，有效對一般力學問題進行計算，在很大程度上提高了一般力學問題的計算效果。而包世華教授對半解析-微分方程求解器方法進行分析深化，有效將半解析-微分方程求解器方法應用到高層建筑結構結構靜力、動力、穩定性的分析驗證中，提高了對高層建筑結構力學分析的效果。

2高層建筑結構彈塑性動力分析方法

高層建筑結構彈塑性動力分析方法在高層建筑結構力學分析中又被稱為時程法。高層建筑結構彈塑性動力分析方法主要是對地震波直接輸入結構，完成結構的彈塑性性能分析。這種方法要求結構力學分析人員建立專門結構彈塑性恢復性動力方程，通過逐步積分法實現對地震過程中速度、加速度、位移等的時程變化，完成對建筑結構的描述。高層建筑結構彈塑性動力分析方法對建筑結構在強震的作用下彈性及非彈性階段的內力變化進行深入研究，有效對高層建筑構件可能出現的損壞、開裂、屈服、倒塌進行分析，提高建筑結構力學的分析效果。當前在國內的高層建筑結構彈塑性動力分析方法主要輸入地震波為隨機人工地震波，結構模型的計算多采取層模型。除此之外，高層建筑結構彈塑性動力分析方法還加大了對樓板結構變形的分析，使用并列多質點計算模型進行計算，對高層建筑結構的基礎轉動和評議進行研究，有效提高了對土體、基礎及上部結構耦合振動的模擬效果。

近年來我國還高層建筑結構彈塑性動力分析方法中對扭轉振動進行分析，取得顯著進展。高層建筑結構彈塑性動力分析方法能夠有效對高層建筑結構中存在的薄弱環節進行分析，提高對結構延展性、變形的實際分析效果。高層建筑結構彈塑性動力分析方法預計的破壞形態與實際地震的破壞效果非常接近，有效對地震危害進行防護處理，提高了高層建筑結構的防震效果。但是當前對高層建筑結構彈塑性動力分析方法的整體看法不一。部分人員認為采取大型高速計算機對典型地震波進行分析；但是部分人員認為典型地震波本身不一定能代表真正的地震，因此在進行研究的過程中要對研究算法進行簡化，對近似方法進行研究。隨著高層建筑結構彈塑性動力分析方法的逐漸發展，越來越多國家在進行高層建筑結構力學分析的過程中開始對地震波根據實際情況進行選取，模擬效果大幅提高。

3基于最優化理論的結構分析方法

基于最優化理論的結構分析方法主要是通過數學上的最優化理論及計算機技術實現對高層建筑結構設計的一種新方法。基于最優化理論的結構分析方法有效實現了對結構設計的被動分析道主動設計的轉變，提高了高層建筑結構設計的靈活性，對設計具有非常好的促進效果。基于最優化理論的結構分析方法對空間的要求較為嚴格，設計過程中要保證以最小的質量產生最大的剛度。因此，設計人員要對框架剪力墻結構中的剪力墻進行充分分析，實現墻體的優化布置和數量選取，提高基于最優化理論的結構分力學析效果。基于最優化理論的結構分析方法中要求保證適度的剛度，對剛度要進行嚴格控制。尤其是在分析剪力墻與地震作用的時，要對剪力墻剛度進行優化設計，確保建立正確的最優化剛度模型，提高基于最優化理論的結構分析方法的模型實際應用效果。目前我國的基于最優化理論的結構分析方法發展還不全面，在進行單位建筑面積上剪力墻慣性矩度量指標設計的過程中還存在較多問題。我國的基于最優化理論的結構分析方法仍處於研究和發展階段。高層建筑結構力學分析人員要對基于最優化理論的結構分析方法中的數學模型進行深入研究，對剪力墻最優剛度進行有效分析，從本質上提高數據分析處理效果，拓寬基于最優化理論的結構分析方法的應用前景。

4基于分區廣義變分原理與分區混合有限元的分析方法

篇6

相應的評價矩陣。最后對權重和評價結果合成運算，得出評價的結果。具體步驟如下：

1.1確定影響因素的因素集U確立待評價的目標指標U，各評價指標為子集u。

1.2確立評價標準集V和隸屬度矩陣R結合確定的評價指標和評價集，按照一定的評價標準對各個指標進行評定，可得出各個單指標的評價矩陣，其中各子集表示對上一目標層的隸屬度。

1.3對各指標進行重要程度的賦值文中是用層次分析法確定權重的，它的基本思路是將各評價指標按照屬性和關系分組，形成遞階結構，然后按照一定的標度經過兩兩比較確定出相對之下的重要程度，繼

而構成了判斷矩陣，然后確定權重。對比兩兩指標，根據比較結果確定相應的判斷矩陣。比較方法用9標度法。

1.4模糊合成運算根據所得的權重矩陣Q和評價矩陣R，將其進行合成運算得出模糊矩陣H。即：H=Q*R

2實例分析

以邯鄲地區某高層住宅建筑施工企業為例，該企業承辦的住宅項目占地43，000平方米。設計項目高度為90米的5棟高層。歷經2個月的實地調查和咨詢，收集大量相關資料，分析研究出影響其安全施工的

主要因素。安全要素可以分成四種：安全管理組織，安全技術管理，安全管理制度，施工現場安全各個因素下面又分了具體的分項。

①安全管理組織包括了安全生產組織、安全教育和崗位培訓考核取證。

②安全技術管理包括了機械設備作業技術、用電和防火技術、防塵防毒技術、特種和專項技術及安全技術交底。

③安全管理制度包括了勞保品使用制度、檢驗驗收交接制度、安全生產責任制、安全資金保障制度、應急救援制度安全事故報告處理制度。

④施工現場安全包括施工現場安全達標、資質和資格管理、保險、安全標志。由此可知，目標層邯鄲市某高層建筑施工企業施工安全設為Z，在其下方的安全管理組織，安全技術管理，安全管理制度，施

工現場安全分別為一級指標，用Y來表示，二級指標用y表示。由資料顯示對施工安全評價一般設定為5個標準等級，分為安全，基本安全，一般，危險，很危險。表示為V={v1，v2，v3，v4，v5}，其中v1

代表安全等級，v2代表基本安全等級，v3代表一般等級，v4代表危險等級，v5代表很危險等級。根據主要負責人、技術人員、領域專家進行調查問卷，根據評價結果得出了各因素的評價矩陣。依據所選

用的層次分析方法對個指標進行了權重的賦值，并且通過C.I.的計算其一致性達標，符合一致性要求。

3結論

以高層建筑為研究對象，針對目前日益增多的工程施工事故，找出影響施工安全的主要原因，并結合層析分析法和模糊綜合評價法對其進行了定性和定量分析。最后通過利用所建立的綜合評價模糊對具

篇7

二、高層建筑的構體系

2.1框架與剪力墻

當施工中單醫德框架體系的強度及剛度無法滿足施工的實際要求時，就需要在建筑平面的某些適當位置設立相應的增加較大的剪力墻來替代一部分框架，這就形成了框架-剪力墻體系。在受到水平方向力的影響時，框架和剪力墻都需要通過有足夠大的剛度的樓板以及連梁組成的協同工作的結構體系。

2.2剪力墻體系

當承受力的主體結構主體部分全部都是由平面剪力墻構件組成的時候，就形成了剪力墻體系。在這種體系當中，一堵剪力墻就能夠承受全部的垂直荷載及水平力。而剪力墻體系屬于剛性結構的一種，其位移的曲線一般都呈現為彎曲型。而剪力墻體系自身的強度和剛度都很高，并且具有一定的延展性，抗震、抗倒塌等性能比較優越，是一種較為優秀的結構體系，能建的高度大于框架-剪力墻的混合體系。

三、高層建筑結構的相關問題分析

3.1結構超高的問題

在國家新出臺的抗震規范和新規范中，對于建筑結構的總體高度有著一定的限制，尤其是新規范當中針對建筑物超高的問題，除此之外將以前高層建筑的高度限制設定為A級高度以外還新設立了B級高度，同時相應的處理措施以及設計方案也都有極大的改變。在工程師進行實際的工程設計工作時，可能出現的由于結構類型改變的問題從而忽略此類問題出現后將導致施工圖紙再進行審查工作時未能通過，需要進行重新的設計和召開相應的專家會議來進行確切論證的情況，對工程的工期、造價等等整體規劃都將造成很大的影響。

3.2短肢剪力墻設置問題

在新的施工規范中可以看到，對于短肢剪力墻的定義就是墻肢截面的高厚比為5~8的墻體，而且根據相應的實驗數據以及工程師自身的經驗，對于短肢剪力墻在高層建筑中的應用能力較低，同時也有比較高的限制，所以，在高層建筑的設計施工中，結構工程師應當盡可能的減少采用或不用短肢剪力墻，以避免產生關于設計方面的不必要的麻煩。

3.3嵌固端設置問題

我國目前的高層建筑大部分都自帶地下室和人防，正因為如此，這樣就有可能會將嵌固端設置在地下室的頂板上，當然也有可能會設置在人防頂板等等特殊位置，因此，就在這個問題的處理上，結構設計工程師經常會忽視了由嵌固端的設置位置不當帶來的一些需要注意的問題，比如：嵌固端樓板本身的設計、嵌固端上下層剛度比的上限等等問題，而建筑工程必須要嚴謹，任何一個細小的問題都有可能在未來造成嚴重的后果。

3.4結構規則性問題

在當前新舊規范在這方面的規則出現了極大的差異，新的規范在這方面新增加了許多的限制條件，而且，新的規范增加了強制性的條文規定“即建筑不能采用嚴重不符合規范的設計方案。”因此，結構設計工程師自工作室就必須要注意對待新規范當中的的某些限制條件，以防止出現在施工后期設計圖紙設計階段的工作改動。

篇8

2高層建筑節能施工技術要點

2.1墻體節能施工

2.1.1空心磚墻體

高層建筑在砌筑時都會采用空心磚作為墻體的主要材料，在承重墻砌筑時通常情況下都會利用整磚進行平砌，由于在砌筑過程中空心磚不宜進行砍鑿，所以在砌筑過程中當整磚不夠是地則需要采用實心磚來進行外砌，對于墻中洞口預埋件或是管道處，則需要用實心磚進行砌筑，同時在砌筑過程中就需要提前留下或是預埋，不能在砌筑完成后再隨意進行鑿孔或是利用水泥砂漿進行填孔，同時還要對于外墻可能會出現的通縫、不密實及冷熱橋等再進采取有效的措施進行避免。

2.1.2空心砌塊墻體

在利用空心砌塊進行墻體砌筑時，需要根據施工圖及具體工程要求、施工條件來對砌塊排列圖進行繪制，同時還要在施工過程中采取必要的技術措施來有效的避免出現墻體熱阻值低、砌體和粉刷易開裂、灰縫及裂縫處易滲漏等各種情況，確保空心砌塊墻體的質量。在墻體砌筑過程中，需要確保砌塊和砂漿的質量，使灰縫飽滿度達到施工質量的要求，砌塊要確保其具有較好的整體性和均勻性，通過技術措施來協調好粉刷層、砌塊粘結性和變形之間的關系。在施工過程中需要對砌塊與梁柱交接處、門窗洞口部位及屋面檐口、女兒墻及荷載集中應用變化大及墻面曲折等一些重點部門要給予特別的關注。

2.1.3墻體保溫施工

一是抹灰工藝措施。利用各種輕骨料、水泥、石類、石膏及化學聚合物等膠結料，同時還可以在里面加入少量助劑，按照一定的配比來制作成保溫砂漿，用其來進行抹灰。利用保溫砂漿進行抹灰施工時，需要在基層質檢驗收合格后，層面防水層已施工完成，而且在隔墻、門窗框及管線施工過程中不會對保溫層帶來破壞的情況下才能進行施工，在施工過程中需要確保環境溫度不能低于5℃，當在夏季進行施工時，則需要做好保溫養護措施。二是噴涂工藝措施。在噴涂施工過程中會利用到聚胺酯泡沫塑料和各種保溫涂料，在噴涂過程中需要根據產品要求的不同來對施工環境溫度進行控制，在噴涂前需要確保基層具有較好的清潔度，干燥性和平整性能夠滿足噴涂施工的要求。在噴涂過程中需要確保好噴涂的距離、角度、速度和流量，確保保溫涂層的均勻性，而且滿足施工質量的具體厚度要求。三是干掛工藝措施。這種工藝措施通常會在外保溫中進行應用，其保溫效果較好，而且隔熱和防水性能非常好。但由于干掛工藝建筑成本較高，所以通常很少在住宅建筑中進行應用，多用于公共高層建筑。在具體施工過程中需要對風力、溫度、雨水、大氣腐蝕及耐久性等一些不利因素要進行充分的考慮，同時還要在施工重點關注與墻體錨固的可靠性，確保連接節點的質量，做好金屬的防腐和防水措施，從而有效的確保整個體系具有較好的穩定性和強度。四是粘貼復合工藝措施。這種工藝主要以夾心保溫、外置式保溫和內置式保溫三種形式為主。利用夾心層保溫寺僧其墻體較厚，而內置式保溫施工中會占用室內面積，所以目前應用較多的是外置式保溫措施。其是利用黏結劑或是錨固件來將保溫板與面層固定在基層墻體上，同時面層內設置加強網。

2.2門窗節能施工

2.2.1增強門窗的氣密性和保溫性

在門窗節能施工中，需要有效的確保門窗的氣密性和保溫性。在當前高層建筑施工過程中，通常會使用內襯鋼材窗框，配合中空玻璃或是低輻射的中空玻璃，這樣可能有效的提高熱舒適性。

2.2.2使用低輻射新型玻璃

低輻射新型玻璃具較非常低的反射率，其將半導體氧化物薄膜鍍在原有玻璃的表面，對于紅外光和其他可見光和較高的透光率，有效的降低了光的反射作用。利用這種新型玻璃能夠獲取大量的太陽光輻射能力，有利于建筑物保溫性能的提高，與單層玻璃相比具有非常好的保溫效果。

2.3保溫屋面施工

2.3.1建筑節能材料的選擇

一般情況下，在屋面板和防水層之間設置導熱系數小、容重低、吸水系數低的保溫材料，如散料加水泥現場澆筑的珍珠巖、浮石、爐渣；板塊狀有聚苯乙烯、水泥或瀝青珍珠巖板、加氣混凝土塊、水泥蛭石板；現場發泡澆筑的有粉煤灰、水泥和硬質聚氨脂泡沫塑料為主料的泡沫混凝土。

2.3.2屋面保溫施工的準備工作

屋面保溫施工時的隔熱材料，可以采用60mm厚擠塑板聚苯乙烯板。進場前，應檢查保溫材料是否具有技術性能檢測報告、質量合格證等相關資料，導熱系數、抗拉強度、軟化系數等指標是否符合設計要求。在完成基層施工后，要清掃干凈基層表面，使之干燥、平整后，才可以進行保溫材料的鋪設。

2.3.3屋面保溫層的施工

施工現場存放保溫材料時，應注意防潮，防止污染和損傷。屋面保溫層不能在雨天施工，同時，在雨季應采取遮蓋措施。施工過程中，聚苯板塊要鋪平墊穩，用同類材料的碎屑嵌填實相鄰兩塊板之間縫隙，表面要和相鄰兩板的高度相同。

2.3.4屋面保溫層的質量驗收

對于基層、隔氣層和屋面熱橋等部位，應進行隱蔽工程驗收，并有詳細的圖片的資料和文字說明。用于屋面的保溫隔熱材料，其壓縮強度、阻燃性、干密度或密度等應符合相關標準的規定。屋面保溫隔熱層的厚度、敷設方式、屋面熱橋部位、縫隙填充質量的保溫隔熱做法，應符合相關要求。板狀保溫材料的保溫層厚度不能大于4mm，誤差不能超過±5％。

篇9

THEDEVELOPMENTOFCONSTRUCTINGTECHNOLOGY

OFSUPER-TALLBUILDINGS

自1968年日本外交部大廈（地上36層，高度147m）建成以來，日本的超高層建筑的發展已有30年的歷史了。隨著強震記錄的收集技術和計算機技術不斷發展，動力設計方法的不斷完善以及建筑用鋼材的發展，日本正迎接鋼結構超高層建筑時代的到來。

1超高層建筑的現狀

高度超過60m的建筑物，需受到日本建筑高層評委的評審，并通過建設大臣的認定后，方可允許建造。從日本《建筑通訊》上刊載的這些建筑物的有關數據資料，可以看出，除塔狀構筑物及煙囪等以外，高度超過60m的建筑物，日本現在(1998年1月）有1000棟以上，其結構類型：純鋼結構（S結構）為60.6％；下部為鋼－鋼筋混凝土結構（SRC結構）、上部為S結構（S＋SRC結構）為3.8％；SRC結構為21.3％（如圖1），以RC（鋼筋混凝土結構)高層住宅為主的建筑數量不斷增加，且比率達13.9％。高度超過150m以上的建筑物，已有65棟，其中S結構占84.6％；下部為SRC結構、上部為S結構占6.2％；SRC結構占7.7％，從而可以看出超高層建筑以S結構為主的變化狀況（如圖2）。

圖1受高層評委評審的全部建筑物

（1072棟）的結構類型

圖2高度為150m以上的建筑

（65棟）的結構類型

把日本的超高層建筑按高度順序由大到小進行20位的排列（排列表略），第20位的建筑最高高度為200m。如果看一下這些建筑物的結構特性，其主要的結構材料，全部是S結構。并在S結構中，配置了支撐系統及鋼板抗震墻、帶縫墻等，以減小強震或強風時的側移變形。此外還增設了抗震裝置。

2新材料的利用

在抗震設計中，一直以保證骨架結構的強度為重點。通過分析強震記錄，發現強震時，僅是強度抵抗，并沒有給予建筑物以充分的塑性變形能力。而塑性變形卻可以吸收能量，減輕震害，這在抗震設計中，顯得十分重要。因此，對鋼材性能的要求也發生了變化，研制和開發出了適用于超高層建筑的高性能鋼材，同時，還開發出了新的高層結構體系。

2.1高性能鋼

80年代后期，超高層建筑，大跨結構迅速發展，對鋼材性能的要求也越多。主要包括有高強度，低屈強比，窄屈服幅等的耐震性能；可焊性，形狀尺寸加工精度的施工方面的性能以及耐久性等。

2.1.1高張力鋼

建筑用鋼材的應力－應變曲線如圖3所示。其屈服點在100～780N／mm2的范圍，其中屈服點為400N／mm2的鋼材，占一半以上。

圖3鋼材應力－應變曲線

1－780N鋼；2－建筑結構用780N鋼；

3－建筑結構用高性能590N鋼；4－SN490；

5－SS400；6－極低屈服點鋼

鋼材屈服點的提高，在設計方面就需要保證結構的剛度要求，防止局部屈曲；在施工方面就要保證結構的可焊性。另一方面，在多震國，地震時確保結構建筑物的安全性是一個最大的課題。因此，高張力鋼不僅要有很高的屈服點及抗拉強度，還要具備充分的塑性變形能力。從這些觀點出發，1988～1992年間，日本開發研制了屈服點為590N／mm2的高張力鋼，廣泛用于超高層建筑中。近些年來，又開發研制了屈服點為780N／mm2的高張力鋼，已開始部分應用于超高層建筑中。

2.1.2低屈服點鋼

另一方面，還開發研制了利用鋼材的低屈服點和屈服特性的技術，耐震設計中的隔震和抗震構造技術得到了迅速發展，地震對建筑物輸入的能量，通過建筑物特殊的部位吸收，從而確保整個結構的安全，防止結構構件（梁，柱）的破壞和損傷，低屈服點鋼主要用于這些特殊部位，作為吸收地震能的材料。低屈服點鋼，其化學成分主要是純鐵。如屈服點為100N／mm2的鋼材（為普通鋼材屈服點的一半左右），具有很大的塑性變形能力。

2.1.3TMCP鋼

建筑物的高層化、大跨化等，要求使用的鋼材高強度化，大斷面化，極厚化。以往的冶煉方法，若保證鋼材的高強度，就需加入相應的碳元素，鋼材含碳量的增加會導致可焊性的降低。為了解決這個問題，開發研制了490N／mm2級的建筑結構用TMCP鋼。建筑結構用TMCP鋼，是通過TMCP（熱處理）處理后得到的。已廣泛用于超高層建筑中，如東京都新（廳）舍大廈（地上48層，檐口高241.9m）中的柱子全部采用此種鋼。TMCP鋼的特點是：①改善了可焊性，②保證了極厚部位的強度，③降低了屈強比。

2.1.4SN鋼

根據超高層建筑的抗震要求，鋼材應具有足夠的彈塑性性能和較好的機械性能，可焊性能，具有吸收地震能的能力，日本JIS制定了“建筑結構用鋼材”（SN鋼）標準。廣泛用于超高層建筑。SN鋼要求：①保證可焊性，②保證塑性變形能力，③保證板厚方向的性能，④保證經濟性和加工方便，⑤保證與國際規格接軌。SN鋼的規格有A、B、C三種，其板厚都是在6～100mm，分400N／mm2和490N／mm2兩個等級。

2.2新RC結構（鋼筋混凝土）

在鋼結構鋼材的強度不斷提高的同時，鋼筋混凝土結構中的鋼筋和混凝土強度也在迅速地提高。1988年以來，進行了強度為58.8～117.6MPa的混凝土及強度為686～1176.7MPa的鋼筋的開發，并已用于超高層住宅中，如禮新城北高層住宅（地上45層，高度160m），所用混凝土強度為58.8MPa，主筋強度為686MPa，斷面加強筋強度為784MPa，是以前高層RC結構所用材料強度的兩倍。現在超高層建筑已開始使用78.4MPa，98MPa的混凝土。

2.3CFT結構（鋼管混凝土）

由于高強度鋼的使用，可以使構件截面做得小而薄，然而這必帶來局部屈曲和剛度降低的問題，解決這個問題的途徑之一就是采用CFT柱。

繼S結構、SRC結構、RC結構之后，它形成了第四種結構體系。CFT結構體系，就是用圓形或多邊形鋼管內填充混凝土的柱子和S結構，鋼－混凝土結構的梁連接起來而形成的結構體系，具有剛度大，耐久力大，變形能力強，防火性好等方面的優良結構性能。因此，超高層建筑，大跨結構等開始廣泛采用此種結構體系。

CFT柱的優點是，混凝土填充在鋼管中，在受壓和受彎共同作用下（如圖4所示），混凝土向橫向擴散，然而卻受到鋼管的橫向約束（稱為鋼箍效應）。所以，混凝土的強度和變形能力提高。另一方面，由于混凝土的填充，鋼管的局部屈曲受到了有效的抑制，如圖5。這樣，CFT柱可以最充分利用高張力鋼的強度。隨著高強混凝土及其組合的研究不斷發展，將來高度為1000m級的超高層建筑的構想實現，期待著CFT柱將起主要作用。

3隔震，抗震結構構造

1995年1月的阪神大地震以來，隔震結構急劇增加。從地震加速度反應譜曲線上可知，為了減小建筑物上的地震力，需要延長建筑物的固有周期，使其獲得大的衰減。隔震結構是指，在建筑物基礎上，安裝夾層橡膠等水平方向柔軟的減震支承，使水平變形集中在減震層上，把整體結構的固有周期延長2～3S的同時，再利用某種衰減裝置（阻尼器），使作用在建筑物上部的反應加速度、位移得到大幅度衰減的結構體系。有許多種實用的減震支承和衰減裝置，現將有代表性的列于表1中。

表1減震裝置的性能和種類

裝置

分類

性能種類

支承*支承荷載

*延長固有周期

*降低反應加速度

*降低上下水平振動夾層橡膠

高衰減夾層橡膠

鉛芯夾層橡膠

滾動支承

水平

衰減

裝置*限制水平地震反應位移

*降低水平地震加速度

*限制共振反應彈塑性阻尼器，高粘

性阻尼器，油性阻尼

器，摩擦阻尼器，高

衰減夾層橡膠，鉛

芯夾層橡膠，滑動支

承

這種隔震結構的上部結構常是較剛性的。超高層建筑的固有周期都比較長，所以它自身已包含了減震效應。但是如果把衰減裝置安裝其上，則對于抗震更是一個有效的方法。

圖6蜂窩式阻尼器的循環過程

用于超高層建筑（高層建筑）上的衰減裝置，有對應于建筑物上下層的水平位移差（層間位移）而運動的鋼制彈塑性阻尼器；高衰減的油性阻尼器；粘性抗震墻；粘彈性阻尼器等。其中，鋼制彈塑性阻尼器，是利用鋼材塑性荷載－變形關系曲線描述大的循環過程，并把振動能用循環面積消耗掉的一種裝置。蜂窩式阻尼器就是一例。它是利用200N／mm2級的低屈服鋼，利用它有限的塑性變形特性，提高吸收地震能的能力的裝置。圖6表示蜂窩式阻尼器的循環過程。

把這些衰減裝置設置在超高層建筑上，多數情況下，可使設計地震力減小約30％左右。

4結論

超高層建筑不僅在日本、美國等發達國家較為普遍，就是在發展中的中國，它仍然是今后我國建筑事業發展的方向。為此，隨著我國國力的不斷增強，不斷借鑒外國先進的建筑技術，并結合我國的具體實際，必將能走出一條具有中國特色的超高層建筑之路。

篇10

2樁基礎施工技術工藝處理措施研究

2．1開挖方法及控制要點

2．1．1打樁后再開挖在結合該工程實際處所地基地質環境及其當時現有的工藝條件下，包括吸收了國外同類題材項目的施工經驗及建模理論的基礎上，確立了“打樁后再挖土”的打樁作業原則。這是因為本項目如若采用先開挖在打樁的作業方式，不僅要考慮造價因素，同時還要評估施工難易程度。具體原因則是:本工程項目所處地質形態環境下，土質結構相對松散、含水量大，且高度壓縮性非常明顯，滲透性表現不靈敏，屬于軟塑、流塑組織狀態，荷載性能不足。此外就開挖作業量而言，開挖規模較大，很難準確評估坑底標高。同時基坑長期在外投入的人工降水造價費也很高。特別是該地氣象條件下降雨量豐富，但凡基坑被泡則會加劇塌方隱患，所以打樁機很難到坑底地帶完成作業。若非所處作業條件受限，正常基坑打樁則需要利用路基箱，碎石塊等物資設施加以輔助。基于此，本項目實行的“打樁后再開挖”打樁作業法則充分切合實際利用了地表硬殼層，從而使得打樁工作開展可采用地面行進方式完成作業，不僅使得作業效率顯著提升而后又控制了造價成本投入，并巧妙控制了基坑開挖的樁柱變形及頂部位移。2．1．2質量控制要點雖然結合本項目實際特點采取了“打樁后再開挖”作業施工法具備顯著優勢，但是短板之處也同樣值得重視，需要予以重點質量控制，即預先打入樁的彎曲變形組織形態下的水平位移需要嚴格控制。基于此，為控制變形加劇并產生控制良效，則需采取針對性控制手段:第一，應能結合施工流程，妥善控制挖土次序，并保持對稱挖土以避免基坑長期在外;第二，當基坑面積較大時，則可以使用分段挖土作業原則完成該時期工序作業，即每挖一段就隨后完工一段，并處理好每挖一段的回填，然后交替循環進行開挖。第三，基坑開挖后存在的土料應隨挖隨運，杜絕在邊坡周圍堆放開挖土，從而達到控制樁基變形及頂部位移的主要目的。

2．2錘擊沉樁施工法

2．2．1沉樁錘選用標準本項目采用的打樁法主要以錘擊沉樁法應用為主。值得指出的是，柴油錘、落錘、或者蒸汽錘的選擇應能結合項目實際進行評估并應予以采用。一般而言，柴油錘特別適用于堅硬土層性質的地基土，這是因為柴油錘連續作業性能良好，錘芯夯擊起跳高，且沉樁成效佳;而蒸汽錘一般比較受用于軟粘土層進行沉樁;至于落錘，嚴格意義上可將其視為作業機具，應用于沉樁規模作業較小的短樁結構。因此，對于沉樁錘的選用確認，應能結合樁基礎的規格型號、基本長度、以及其重量級、直徑等參數進行評估并予以采用。2．2．2質量控制要點沉樁落錘的捶打原則應堅持以“重錘低打”執行原則為主，并要考慮樁基礎本身極限強度允值的承受情況，即處在其捶打承受荷載允值內，盡量采用大樁錘，以避免捶打時樁頭損壞。因此，結合上述沉樁錘落錘的捶打依據，本項目對于400x400mmx30m的鋼筋混凝土方樁和鋼管樁的沉樁施工，可優先選用3．5t級柴油錘;當調配確有困難時，亦可選用4．5t級柴油錘，但應限制錘跳高度，不應超過2m;φ550x100mmx40—45m的預應力鋼筋混凝土管樁和鋼管樁的施工，宜選4．5t級柴油錘。

2．3停打標準處理控制要點

2．3．1樁基礎基本停打標準確認高層項目樁基礎打樁的停打控制標準有關責任施工單位應能高度予以重視。這是因為樁基礎的停打處理標準決定著該高層項目基礎所承載的極限允值，從而決定是沉降量是否規則，以保障項目基礎結構上方的建筑結構安全性能得以保持。此外，如若確保樁基礎的停打控制標準合乎質量控制標準，則直接有效、合理控制施工進度，并確保打樁機具的油耗得到有效控制，且使得其樁錘使用周期壽命得以延長。因此，確認樁基礎的樁錘停打標準，則需要客觀考量該項目的所處地質環境，以及現有的樁基礎規格種類、樁的長度，包括現場各項組織控制要素等進行綜合評估并予以采用。基于此，結合受力形態存在的力學差異，則需切合項目實際來確認樁基礎停打標準。2．3．2持力層確認貫入度雖然沿海一帶土層所固有的基本性質屬于軟粘土，并且分布相對穩定。但是如何判斷樁基礎的沉樁錘擊受力是否進入到持力層就成為了停樁標準控制關鍵。因此，此時可以憑借貫入度去進行客觀評估。也就是說，待樁端已經深入到持力層，則可結合設計要求繼續打至3—5D。不過，有時會遇到突發狀況，即遇到結實、堅硬的持力層，這是打至3－5D無疑非常困難，(貫入度S＜1．0mm)并且如若強行進行錘打則會使得樁基礎損毀的同時又白白毀掉了樁錘。因此，對于該情況的技術交流則需要和設計單位進行反映與溝通，當經得對方同意時則能夠以貫入度參數指標作為樁錘停打的主要考量依據。2．3．3基本效益本項目采用“重錘低打”大樁錘(柴油錘)的作業方式對400x400mmx30m及φ550x100mmx40—45m砼方樁及鋼管樁完成了其沉樁作業。實際施工中，采用4．5t柴油錘的φ550x100mmx40—45m較大型號樁也都達到了基本預定深度，并且經過靜載荷試驗表明，樁身強度基本滿足設計承載力需求，施工組織設計方案更為合理、可行和經濟，遠遠超過縮短工期所獲得的效益。