摘要：随着社会经济的快速发展，建筑行业也在快速崛起，城市中各种各样的建筑物像雨后春笋般出现在人们的视野中。不过随着建筑物的出现，随之而来的也有质量问题，由于地基不够稳实，很容易导致高层建筑物出现倾斜的情况，本文就倾斜高层建筑物的施工进行探讨。
关键词：倾斜高层建筑物施工；关键问题；实施
引言
建筑的倾斜在很多地区都有发生，最具代表性的就是在1173年始建的意大利比萨塔，这样也是世界的一大奇观。意大利比萨塔倾斜的主要原因就是在建筑的过程中地基不够稳实。对于倾斜高层建筑施工，更是要注意一些问题，以其保障工程的质量。
一、倾斜高层建筑物的施工关键问题
倾斜建筑是一种很特殊的存在，在倾斜高层建筑施工的时候，由于万有引力问题，会给施工带来很大的困难，下面就对这些问题进行简单分析。
1、设计位形
在所有的建筑物建筑的过程中，各个阶段的位形都是非常重要的，设计位形是根据业主的需求所构建出的一种形式，设计位形由于需要考虑到机电设备、照明设备、内外装修以及给排水的管道等各方面的重量，所以设计位形的确定是比较困难的。设计位形更是倾斜建筑施工的一个重要依据，是必不可少的。
2、初始位形
初始位形是倾斜建筑施工时第一步所安装的构架的位置，这个位置是需要去反复不断的计算，最终确定下来的，为了让初始位形更加准确，在确定初始位形的时候要考虑到施工过程中各种构件所形成的重力对整体构架的影响，因此每一个构件的大小和尺寸都必须严格计算。在确定了初始位置的时候，还要继续计算，得出每一道工序中的每一个构件的位形，这个过程是一个很复杂繁琐的过程，但是为了满足最终的设计要求，这些步骤都是不可或缺的，初始位形的确定是至关重要的，但是难度也是较大的，因此，在倾斜高层建筑施工中初始位形的确定也是一个很重要也很关键的问题。
3、分步安装位形
分步安装位形也是倾斜高层建筑施工中的一个重要问题，一方面分步安装位形是确定下一个构件的安装定位的，另一方面也是已经安装好的构件的位形确定，通过不断的计算，确定这两方面，才可以得到分步安装位形，这对倾斜高层建筑的施工也有重要的影响。
4、加工预调值
加工预调值是设计尺寸和加工尺寸之间的差值，这个差值的形成与施工过程中的荷载有直接联系，在施工的过程中，荷载不是一次就形成的，而是不断累积，每给构架上安装一个构件，荷载相应的就会累积一次，这样多次累积直到倾斜高层建筑施工完成，这种累积才完，而这种累积和设计的时候的一次荷载是有所不同的，这样就导致了设计的构件尺寸和实际施工的时候的构件尺寸之间会有所差别，因此才会有了加工预调值。对于倾斜高层建筑来说，它的每一个构件的实际加工长度和最后所用的长度之间都是由差距的，而且这个差距和结构是成正比的，这个差距会随着结构的增高而增加，所以一般会让构件的加工长度比设计的长度大一些。加工预调值在倾斜高层建筑施工中是一个很重要的存在，但也是倾斜高层建筑施工的一个关键问题[1]。
二、倾斜高层建筑实施
1、初始位形的确定方法和原理
在计算初始位形的时候会用大型的分析软件ANSYS，这个软件可以更准确的去计算出初始位形，这个软件主要是把初始位形进行一个叠代过程，然后最终确定初始位形，这种算法具有很好的收敛性，在整个计算过程中，要进行大量的数据分析，以构件的荷载大小的刚度作为变量，去进行分析，最终得出的结论是在荷载和刚度都处于一个极限的情况下，构件的外形发生较大的变形，这样会让算法的收敛性减小，但是对一般的建筑具有重要意义。
施工初始位形为[V0]+[δn-1],这个公式的得来如下：
在给定的设计位形的前提下，去施加一个所有荷载，就可以得到一个变形形状，即位形1，位形1=[V0]-[δ1]，其中的V0是设计位形，[-δ]是预调值，然后进行反号叠加，就可以得到第一次施工的初始位形，即[V0]+[δ]。在结构的刚度处于极限或者几何线性处于极限，那么这个位形上就会被施加全部荷载，则初始位形就是[V0]+[δ]。如果不满足这个条件，那么就会有位形2，位形2=[V0]+[δ1]-[δ2]，在进行下一次的迭代过程中，都是把设计位形做为基础，然后再得到位形3.位形3=[V0]+[δ1]-[δ3]，如此反复进行叠加计算，直到满足容差的要求，即[δn-1]+[δn],这个时候就会得到施工的初始位形，即[V0]+[δn-1]。这个过程是一个不断迭代求解的过程。
2、分步安装位形的确定方法
在初始位形确定以后，就可以把所有的荷载全部施加，这样就可以得到设计位形，接下来就需要把施工的过程进行调换，整个完全反过来，再按照反过来的顺序去把每一步的荷载和构件去除，去重新计算构件内力和构件的位形，这个时候所得出的结构也就是我们所需要的分步安装位形，我们把这种得到分步安装位形的方法称为倒拆法。倒拆法是一种把已经完成的构件倒拆，并进行分析的过程，这个过程中要分析每一个构件的内力和位形，直到把整个构架完全倒拆完，这时候就会回到初始位形。这种方法也是现在倾斜高层建筑中确定分步安装位形的一个主要方法，应用的也比较多。
对于倒拆法的主要过程（如图1），具体如下：施工初始位形和设计位形分步是上下两条包络线，各步骤的位形则是中间的线，拆除构件后的位形用a表示，荷载被去除后的位形用b表示，step-5a表示在第五层构件拆除之后的位形，step-5b表示顶部的集中荷载被去除后的位形。
为了可以让施工的过程的模拟更加方便，会用ANSYS单元去命令EALIVE和EKILL，这个方法则是用到了和倒拆法完全相反的正拆法，正拆法是把所有的单元都消除，然后按照正常的顺序去进行，就可以得到分步安装位形。
3、加工预调值的确定方法
其实在得到分步安装位形的同时也会得到加工预调值，加工预调值也就是在确定分步安装位形的过程中所得到的构件的实际加工长度，在图1中可以很清晰的看到，step-5a是指在第五层的构件的分步安装位形，则构件的实际加工长度也就是在节点4~5所对应的曲线上面的构件尺寸，也就是我们所要确定的加工预调值。
现在随着经济及科学技术的不断发展，出现了很多倾斜高层建筑物，比如CCTV新台址的主楼，就是一个典型的倾斜高层建筑。CCTV新台址的主楼中就应用到了倾斜高层建筑施工的各项指标，最终建成了这样一座非常规的建筑物。
结束语
对于倾斜的高层建筑来说，它存在很多的问题，也有很大程度上的不可实现，但是随着科学技术的发展，人们打破了这种不可实现，让这种倾斜高层建筑出现在了人们的视野中。不过在施工过程中所需要面对的问题也是巨大的，要不断的去完善，去进行大量的计算确定，最终才可以让这种规模非常大的建筑物出现在我们眼前。
参考文献
[1]樊嵘达,彭刚,李晓龙.高层建筑施工管理中的关键问题探讨[J].中国城市经济,2011(23):237-238.
论文作者:骆林娣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：构件论文; 荷载论文; 调值论文; 高层论文; 建筑施工论文; 加工论文; 建筑物论文; 《基层建设》2019年第14期论文;