高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程研究

楊超

摘要：現(xiàn)階段，我國(guó)諸多行業(yè)都迎來了全新的發(fā)展機(jī)遇，其中便包括建筑行業(yè)。近年來，建筑行業(yè)的發(fā)展規(guī)模在不斷擴(kuò)大，但與此同時(shí)，土地資源也逐漸面臨著緊缺問題。如何平衡好行業(yè)發(fā)展與資源緊缺之間所產(chǎn)生的矛盾沖突，是當(dāng)代相關(guān)行業(yè)工作者應(yīng)重點(diǎn)思考的一大問題。而在這一問題的驅(qū)動(dòng)下，高層建筑這一建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，并一躍成為現(xiàn)代化建設(shè)工作中的重要標(biāo)桿之一。在2011年，我國(guó)頒布并實(shí)施了高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程。本文將以此為基礎(chǔ)展開分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑;混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù);技術(shù)規(guī)程

前言：高層建筑的出現(xiàn)既是城市化發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)也是調(diào)節(jié)建筑行業(yè)發(fā)展與土地資源發(fā)展之間所形成的矛盾沖突的重要工具。但是相比于常規(guī)建筑工程來說，高層建筑施工必然面臨更多的風(fēng)險(xiǎn)，更多需要考慮的要素。不論是施工計(jì)劃還是施工措施，都應(yīng)達(dá)到更高的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)密標(biāo)準(zhǔn)?；炷两Y(jié)構(gòu)施工是高層建筑施工中的重要環(huán)節(jié)，會(huì)直接關(guān)系到整體工程的質(zhì)量，需要得到相關(guān)工作人員的重點(diǎn)關(guān)注。而打造完善的規(guī)章體系，也可為行業(yè)工作者提供有力的依據(jù)支撐。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本規(guī)定

針對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)定，主要包括兩大方面。一方面為適用范圍，另一方面為規(guī)定建筑的最大適用高度。

首先，針對(duì)于適用范圍，在混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用過程中，又可以被細(xì)化成兩種不同的條件。結(jié)合高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程分析來看，在高層建筑實(shí)施鋼筋混凝土施工任務(wù)時(shí)，整體的最大適用高度主要可以劃分成A級(jí)以及B級(jí)兩種不同的形式，分別適用于10層及以上的高層民用建筑或住宅建筑，以及24米及以上的高層民用建筑或住宅建筑。

其次，針對(duì)于規(guī)定建筑最大適用高，度結(jié)合規(guī)程中所提及的信息分析來看，針對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中整體混凝土結(jié)構(gòu)的高度，也需要滿足相應(yīng)的條件，達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。由于高層建筑在面對(duì)地震、泥石流一類的地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，極容易產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)，并且會(huì)造成無法補(bǔ)救的安全損失。所以，在設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，也適當(dāng)?shù)膮⒖剂说卣馂?zāi)害的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)的工程案例，將高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的最大適用度設(shè)定為8度0.3g。除此之外，針對(duì)于相對(duì)應(yīng)的適應(yīng)高度，也根據(jù)具體的工程情況以及工程信息，進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。相比于常規(guī)建筑來說，高層建筑在結(jié)構(gòu)方面存在較高的復(fù)雜性，整體的施工難度也相對(duì)偏高。為保證整體工程質(zhì)量以及工程效益，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，工程人員必須要參考更多的影響參數(shù)，要通過合理參數(shù)的方式，加強(qiáng)建筑的荷載能力及整體強(qiáng)度，使之可更好滿足相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并強(qiáng)化自身的穩(wěn)定性、安全性。

二、結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)規(guī)定

在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中，針對(duì)于整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)，提出了較為明確的規(guī)定。同時(shí)，針對(duì)于其中的一些細(xì)則，也進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)化。例如整個(gè)高層建筑的高度、建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)則、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，對(duì)于一些具備特殊要求或特殊性能的高層建筑，在展開結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要進(jìn)行獨(dú)特的分析及論證[1]。綜合規(guī)程內(nèi)容分析來看，針對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)，可適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整，并將其細(xì)化成5個(gè)不同的等級(jí)。

綜合來說，在具體的設(shè)計(jì)工作中，有效把控結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)，可進(jìn)一步加強(qiáng)高層建筑的穩(wěn)定性及抗震性，使之具有更高的安全防護(hù)作用。除此之外，在設(shè)計(jì)工作中，可通過控制結(jié)構(gòu)抗震性能的方式，對(duì)結(jié)構(gòu)的一些關(guān)鍵部位以及薄弱部位加以針對(duì)性的調(diào)節(jié)完善。相比于我國(guó)來說，很多發(fā)達(dá)國(guó)家在此領(lǐng)域已進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的研究分析，并積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。所以，我國(guó)可貫徹取其精華去其糟粕的理念，結(jié)合國(guó)家高層建筑行業(yè)發(fā)展實(shí)際情況，適當(dāng)采納外國(guó)相關(guān)行業(yè)所積累的經(jīng)驗(yàn)、成果，并對(duì)其加以優(yōu)化調(diào)整，設(shè)計(jì)完整的針對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)體系。

三、建筑材料的要求與規(guī)定

建筑材料是否具有較高的質(zhì)量，將會(huì)直接關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量?，F(xiàn)階段，在我國(guó)的建筑市場(chǎng)上，由于諸多客觀條件的存在，導(dǎo)致部分質(zhì)量并不達(dá)標(biāo)的材料流通于市場(chǎng)，影響了市場(chǎng)上材料的質(zhì)量。材料質(zhì)量參差不齊自然會(huì)引發(fā)建筑工程隱患，甚至?xí)斐蔁o法補(bǔ)救的風(fēng)險(xiǎn)。

在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中，針對(duì)于高層建筑混凝土施工的材料提出了明確的要求及規(guī)定，并且相對(duì)較為詳細(xì)。無論是混凝土鋼筋還是其他性質(zhì)的鋼性材料，在規(guī)程中均有所體現(xiàn)。簡(jiǎn)單來說，在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中，施工人員必須要保證混凝土的強(qiáng)度以及鋼筋的鋼性。為有效解決建筑行業(yè)與環(huán)境保護(hù)工程之間所發(fā)生的矛盾沖突，我國(guó)還大力號(hào)召建筑領(lǐng)域工作人員要主動(dòng)應(yīng)用具有綠色環(huán)保性能的非結(jié)構(gòu)性材料，以此更好的推進(jìn)節(jié)能減排工作，促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到雙管齊下的工程效應(yīng)。

四、規(guī)定水平力及結(jié)構(gòu)樓層內(nèi)扭住位移比

一般來說，在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中，在設(shè)定工程結(jié)構(gòu)水平力以及結(jié)構(gòu)樓層內(nèi)扭住位移比時(shí)，施工人員需要采取的方法為陣型分解反應(yīng)譜方法。并且，在該種方法的輔助下，施工人員也能夠提前預(yù)估混凝土結(jié)構(gòu)的地震作用，及在發(fā)生作用后所產(chǎn)生的效應(yīng)。但相比于其他技術(shù)來說，這一方法的不確定性相對(duì)較高。為了進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的整體抗震性能以及整體建筑的穩(wěn)定性，在高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中，明確規(guī)定了規(guī)定水平地震力。相比于之前所應(yīng)用的方式方法，這一方法的客觀性與科學(xué)性更高。其主要應(yīng)用原理為，采用陣型組合后的樓層地震剪力，客觀分析偶然偏心影響，而后對(duì)水平作用力加以換算。并且，在實(shí)施換算工作時(shí)，施工人員也需要遵循相關(guān)原則合理調(diào)查，并計(jì)算樓面樓層的地震剪力差值，以差值為關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)立樓面水平力。而后連接高層建筑上下各樓的水平力，進(jìn)行合理的總水平力換算。規(guī)定水平力及結(jié)構(gòu)樓層內(nèi)扭住位移比的規(guī)定，對(duì)于整體工程質(zhì)量的提高，會(huì)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，所以應(yīng)受到相關(guān)行業(yè)工作者的高度關(guān)注。

五、規(guī)定豎向布置規(guī)則性

在高層建筑施工過程中，針對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的豎向布置規(guī)則，在技術(shù)規(guī)程中也有明確的規(guī)定以及要求。簡(jiǎn)單來說，包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容。首先，在整個(gè)高層建筑的基本框架結(jié)構(gòu)中，針對(duì)于樓層與其相鄰的上一樓層之間所形成的豎向布置比值應(yīng)大于或等于0.7;其次，隨著樓層的不斷提高，將本樓層與相鄰上三層的樓層側(cè)向剛度進(jìn)行相比，所形成的比值應(yīng)大于或等于0.8[2]。除此之外，在高層建筑中會(huì)存在一些變化并不明顯的結(jié)構(gòu)，這一類的結(jié)構(gòu)被稱為二檔層。針對(duì)于這一層與相鄰上層的比值，應(yīng)控制在0.9以上。如若在施工過程中，施工人員發(fā)現(xiàn)調(diào)查所得的數(shù)項(xiàng)布置參數(shù)不處于這一合理范圍，則需要及時(shí)的調(diào)整優(yōu)化，防止對(duì)之后的施工任務(wù)造成不良影響。

六、規(guī)定結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算范圍

在高層建筑混凝土施工過程中，增強(qiáng)整體建筑的抗震性能，是每一個(gè)施工人員都應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的任務(wù)。相比于常規(guī)建筑來說，高層建筑在面對(duì)地震或者其他類型的自然災(zāi)害時(shí)，所產(chǎn)生的危險(xiǎn)性會(huì)更高，并且極容易因?yàn)橥庠跅l件的沖擊，而出現(xiàn)彈塑性變形或結(jié)構(gòu)內(nèi)力變形等問題。這些問題的出現(xiàn)，不僅會(huì)影響到建筑物本身的質(zhì)量，使之破壞或倒塌，同時(shí)也會(huì)在很大程度上威脅到住戶的人身安全。所以在現(xiàn)代化的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中，施工人員需要進(jìn)行技術(shù)規(guī)程中的相關(guān)約定，以抗震設(shè)計(jì)三水準(zhǔn)、兩階段為主要依據(jù)，結(jié)合具體的工程需求及工程情況，合理控制建筑的抗震水準(zhǔn)[3]。針對(duì)于高于150米的高層建筑，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，相關(guān)的工作人員需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)立更為嚴(yán)格的工作要求，并需要更大范圍的分析整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的彈塑性，盡量避免罕見地震作用產(chǎn)生，威脅到建筑的整體結(jié)構(gòu)安全。

七、規(guī)定框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在規(guī)程中，針對(duì)于高層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也進(jìn)行了較為明顯的調(diào)整以及優(yōu)化，并提出了較為詳細(xì)的要求。具體來說，在開展相關(guān)施工任務(wù)時(shí)，施工人員需要盡量控制由于客觀因素所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則問題。在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中，鋼筋混凝土樓梯與高層建筑的主體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生直接的聯(lián)系，在對(duì)兩者進(jìn)行連接時(shí)，施工人員需要客觀評(píng)判樓梯在地震期間，所能夠受到的影響所能夠造成的威脅，并精準(zhǔn)化設(shè)計(jì)驗(yàn)算樓梯的抗震承載能力。針對(duì)于樓梯墻間間距，施工人員也需要做好合理的調(diào)整，并利用鋼筋混凝土構(gòu)造柱加以支撐。除此之外，對(duì)于樓層相對(duì)偏高的高層建筑，則還需要在其表面加設(shè)鋼筋網(wǎng)砂漿面，借此提高樓體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)柱時(shí)，施工人員需要遵循柱墻梁弱、剪強(qiáng)彎弱的相關(guān)原則，嚴(yán)格按照柱端彎矩增大系數(shù)，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的各組成部分比例加以調(diào)整，進(jìn)一步提高框架結(jié)構(gòu)的受彎承載力。同時(shí)，為進(jìn)一步加強(qiáng)框架結(jié)構(gòu)中梁端的質(zhì)量，施工人員還需要對(duì)其加以二次加工，在框架梁端處箍筋，以此更好滿足現(xiàn)代工程所提出的相關(guān)要求。

八、規(guī)定剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)中，剪力墻起到了一定的承載作用，可切實(shí)加強(qiáng)高層建筑的穩(wěn)定性及承載能力。并且，在豎向荷載作用的支撐下，剪力墻的厚度需要受到工程人員的關(guān)注。通過控制厚度的方式，進(jìn)一步發(fā)揮墻體的穩(wěn)定性。針對(duì)于剪力墻的暗柱、縱向鋼筋以及扶壁柱的承載力，在技術(shù)規(guī)程中均有所體現(xiàn)[4]。施工人員在具體施工中，需要重點(diǎn)關(guān)注剪力墻與樓面墻銜接后，所形成的墻體狀態(tài)。由于該墻體會(huì)受到較大的受彎承載力影響，極容易產(chǎn)生錨固問題。所以，施工人員需要遵循技術(shù)規(guī)程中的要求，加強(qiáng)三級(jí)底部軸壓比控制差距。除此之外，施工人員還需要對(duì)約束邊緣構(gòu)件的大小加以適當(dāng)?shù)墓芾砜刂?。針?duì)于不同類型的高層建筑，選擇不同的構(gòu)件，盡量提高剪力墻結(jié)構(gòu)的承載力，推動(dòng)工程的穩(wěn)步開展。

結(jié)論：綜上所述，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，以及土地資源所面臨緊缺問題的不斷加劇，發(fā)展高層建筑工程是我國(guó)建設(shè)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著高層建筑整體性能規(guī)模的不斷豐富擴(kuò)大，相關(guān)規(guī)程中的內(nèi)容也逐漸豐富。文章主要立足于此，對(duì)其中的部分內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)姆治鲆约罢撌?。在未來的行業(yè)發(fā)展工作中，行業(yè)內(nèi)人員仍舊需要重點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)規(guī)程中的相關(guān)要求，并隨著行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展對(duì)內(nèi)容加以適當(dāng)?shù)耐晟?，以此打造更高?biāo)準(zhǔn)的高層建筑，推動(dòng)行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

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