【摘 要】文章首先对超高层建筑中的结构进行了阐述，然后引出对超高层建筑中结构设计方法的分析，进而探讨了超高层建筑中结构的施工方法。
【关键词】超高层；结构；设计
一、前言结构设计与施工在超高层建筑工程中发挥着重要的作用，结构的设计与施工不仅关系着超高层建筑工程的质量，而且与人民的利益都是息息相关的。
二、超高层建筑中的结构的介绍结构是由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的工程结构，近年来，随着我国超高层建筑发展迅速，钢结构建筑得到普及和发展。目前，在超高层结构设计中，结构体系日趋多样化。超高层结构的建筑设计是要从结构的设计开始的。钢筋混凝土和受力外包筒系统运用起来是比较经济的系统，被有效地运用于大批的民用建筑和商业建筑中。一般情况，40 层以上，高度在100米以上的建筑被定义为超高层建筑。对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
三、超高层建筑中结构的设计方法1．结构选型与结构布置超高层建筑结构体系一般根据其抗侧力结构体系的特点分为四类：框架结构体系、框架―支撑结构体系、筒体结构体系和巨型结构体系。在实际工程中，结构的设计过程主打“概念设计”牌，应根据工程的条件和特点，综合考虑建筑的荷载性能、使用功能、制作安装、材料供应等因素，择优选择抗震性能良好，而又经济合理的结构体系和结构形式。其次，应通过力学关系的对比、钢材结构的优缺点整合和细节上的对比来实际考量。目前，已经有一些针对计算数据正常与否的软件投入到工程的设计中，不仅可以避免人工手算出现的失误，还能解决结构分析阶段不必要的繁琐计算。此外，结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般来说，要遵循结构刚度匀称，力学分布平稳，体形力求简单，最大限度减少荷载的影响，各层的抗侧力刚度中心和水平作用合力中心重合，尽可能减小房屋的扭转效应，使其以最直接的线路传递到基础。
2．结构建筑的抗震设计结构建筑抗震设计时，应根据设防烈度、结构类型和房屋高度，采用不同的地震作用效应调整系数，并采取不同的抗震构造措施。
首先，结构刚柔度的选择应该结合结构的具体高度、体系和场地条件进行综合判断，使结构在满足变形要求的同时具有足够的刚度。受弯构件的板件局部稳定可以通过限制板件宽厚比，使之达到屈曲的极限承载能力，不在构件整体失效前屈曲；或者允许板件在构件整体失效前屈曲，然后利用其屈曲后强度达到构件的承载能力。其次，超高层结构应采用全刚接框架，当结构刚度不足时，可采用中心支撑框架、框筒等结构形式，在高烈度区宜采用偏心支撑框架和框筒结构。最后，加强各构件之间的连接，以保证结构的整体性，抗震支承系统应保证地震作用时结构的稳定。
3．构件深化设计在结构工程设计中，设计人员应重视对钢材、连接材料与焊接等产品标准的了解与应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆构件的设计首先是材料的选择，不建议使用质量等级为A 级的材，原因是这种类型的钢材不保证冲击韧性和延性性能，比较常用的是Q235 和Q345。通常主结构使用单一种以便于工程管理，若从经济考虑，也可以选择不同强度材的组合截面。
四、超高层建筑中的结构的施工方法1．施工前准备开始施工之前，相关技术人员必须对工程图纸及相关工艺标准进行详细了解，熟悉技术条件与规范标准，充分领会设计图纸意图，加强重点与难点的理解；及时组织相关专业技术人员做好图纸会审工作，检查图纸中可能出现的漏、缺、错误等问题，力求将问题扼杀在施工前，从而减少因图纸问题带来的工程质量及进度问题；做好施工图纸交底，方案编制，并交予相关专家进行论证，待审核通过后方可进行施工。
2．地脚螺栓预埋通常采用两种螺栓，即普通螺栓和高强螺栓。在地脚螺栓预埋过程中，其预埋位置的准确与否对结构整体安装质量影响很大。
因此，要严格控制基准点、标高和基础轴线，定位轴线的偏差应该控制在±2mm 之内，标高偏差控制在±5mm 以内。
3．吊装（一）柱吊装柱是超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件。而吊装是超高层结构工程施工的关键工序，吊装速度和质量对整个工程质量起着举足轻重的作用。柱的吊装一般先安装整体框架结构然后再安装楼板结构，由中间向四周扩展，先安装主梁后安装次梁。
为了避免柱安装就位时损坏地脚螺栓的丝牙，在安装第一节柱的时候，要在预埋的地脚螺栓上加设保护套。
（二）梁吊装在梁安装过程中，重点在于控制梁与柱连接形成的整体垂直度和轴线位置，过程通过限位板的临时固定，并多次校正来进行控制。
在梁吊装前，应在柱子牛腿处检查标高和柱子间距。主梁吊装前，应在梁上安装扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位后，将扶手绳与柱系牢，以保证施工人员的安全；吊点位置取决于梁的跨度，一般在梁上翼缘处开孔，作为吊点。
为提高塔吊的垂直运输效率，对于重量较小的次梁和其他小梁，可利用多头吊索一次吊装数根，也可将梁柱在地面组装成排架进行整体吊装，减少高空作业时间。
梁起吊就位后，在对其进行安装的过程中，应预留经试验确定的焊缝收缩量，并用经纬仪跟踪检查柱垂直度和倾斜度，然后调整至构件的准确位置，确保螺栓孔全部对正，并放人高强螺栓临时固定，待主梁全部吊装完毕后，进行高强螺栓的初拧、复拧和终拧。
4．焊接焊接过程应以减少焊接变形和降低焊接应力为原则，在平面内采取由中心向四周扩展的方式。在确定焊接工艺之后，再选择相关焊接参数。在梁、柱吊装及垂直度确认完毕后，再进行焊接，焊接时应确保梁、柱安装精度。焊接结束后，应将操作者印打在构件上。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。
焊接完成24h 后对其进行超声波探伤检查，不合格的焊缝制定返修工艺，由焊接技术高的焊工按返修工艺返工。
5．超高层建筑结构施工的建议明确整个施工区域的布置，根据每个工段的施工特点，制定合理的施工计划，做好各个工序之间的相互衔接，以保证整个工期的顺利；施工技术人员对施工图纸和相关施工资料要认真审阅；做好现场定位桩的测设工作，并完成定位放线工作。
其次，在施工的过程中，一定要保证施工质量，严格按照施工工艺进行施工，及时做好每一工段的质量控制，避免由于工期的限制而积累质量隐患，牢固树立质量第一的方针。再次，要根据工程的特点选择合理的施工机械设备，特别是塔吊的选择，同时要考虑安装和拆除的便捷性。充分理解节点深化图，合理确定施工工艺；从工程实际出发，对设备选择进行科学研究，充分考虑其拆装以及经济性；结构的焊接应综合考虑各种因素，确定最佳工艺参数；工程所需构件加工顺序以及存放区域均需综合考虑吊装设备的实际情况；不断规范构件生产过程，减少不必要的现场改善过程；对工艺参数的控制和测量应该按照一定区域和时间段严格按照规定进行，避免各阶段误差的累集；做好施工工程中的安全防护工作，避免安全事故发生。
五、结束语通过对超高层建筑中结构设计与施工中诸多问题的分析，可以清楚的看出结构设计与施工的重要性，一个工程的好坏就是由施工技术所决定的，所以在工程中一定要对施工中的细节进行重视，不断完善结构的设计水平。
参考文献：[1]张明轩.结构工程的施工质量控制[J].结构.2011（6）
论文作者:邹麟娟
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/10
标签：结构论文; 螺栓论文; 体系论文; 构件论文; 高层建筑论文; 工程论文; 结构设计论文; 《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿论文;