引言

　　電視廣播塔在建筑造型上突破了傳統(tǒng)意義上的格調(diào),塔身由下至上逐漸變小,中部扭轉(zhuǎn),兩頭大中間小,呈現(xiàn)為扭曲的橢圓體,宛如一座高腳花瓶,于無形中見有形。其建筑結(jié)構(gòu)通常采用筒中筒結(jié)構(gòu),核心筒的彈性變形、收縮和徐變變形之和的數(shù)量級還是比較明顯的,因此,施工時要特別注意。

　　一.核心筒易變形因素分析

　　(一)風(fēng)荷載的變形分析

　　隨著高聳建筑的高度越來越高,柔度越來越大,而阻尼越來越小,對風(fēng)的作用越來越敏感。因此,側(cè)向荷載在總荷載中占有相當(dāng)大的比重。除了地震作用外,主要的側(cè)向荷載是風(fēng)荷載。雖然風(fēng)荷載沒有地震荷載那樣強烈,但是在該地區(qū)風(fēng)的作用是極其的頻繁,風(fēng)荷載是一種重要的設(shè)計荷載。

　　(二)溫度效應(yīng)的變形分析

　　超高層建筑物跨季節(jié)施工因氣溫變化而引起的溫度效應(yīng)。高層建筑由于工程量大往往施工工期較長,需要跨季節(jié)跨年度施工。因為不同季節(jié)的氣溫有所變化,冬季和夏季的室外溫度有溫差,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫度與該構(gòu)件在混凝土澆筑時的溫度有較大的溫差。于是,構(gòu)件發(fā)生溫差變形,而結(jié)構(gòu)受到基礎(chǔ)和地基的約束,構(gòu)件之間也互相約束,從而產(chǎn)生溫度內(nèi)力的重分布。

　　建成使用后,由于室內(nèi)外溫差而引起的溫度效應(yīng)。主要產(chǎn)生日照溫度荷載和驟然降溫溫度荷載。建筑物的內(nèi)部多布置空調(diào),外露結(jié)構(gòu)長期受到氣溫和日輻射作用,室內(nèi)外的溫差也會產(chǎn)生建筑物自己的內(nèi)力和變形,混凝土結(jié)構(gòu)甚至出現(xiàn)裂縫。混凝土結(jié)構(gòu)的最大溫差的分布位置與結(jié)構(gòu)方位、表面朝向、工程所處的地理位置有關(guān)。

　　(三)收縮與徐變引起的變形分析

　　超高建筑物的自重大,隨著施工高度的增加,建筑物的下部柱子的軸向變形會逐漸加大。特別是在考慮混凝土的收縮、徐變因素后,工程竣工時下部幾層的實際層高低于設(shè)計標高。徐變和收縮是混凝土在長期荷載作用下的固有特性。由于內(nèi)外筒的材料特性及應(yīng)力水平的差異,將導(dǎo)致混合體系產(chǎn)生顯著的豎向變形差。隨著時間和環(huán)境的變化,結(jié)構(gòu)體系將發(fā)生顯著的內(nèi)力重分布,同時也會給非結(jié)構(gòu)構(gòu)件帶來不利影響,甚至可能影響設(shè)備的安裝和使用。

　　二.整體變形實施控制措施

　　(一)結(jié)構(gòu)自重和施工活荷載作用階段下的變形控制

　　一些力學(xué)性能試驗研究表明,鋼管混凝土核心混凝土的變形比普通混凝土要小得多。所以結(jié)構(gòu)外筒的變形比混凝土核心筒的變形也小的多。整個結(jié)構(gòu)在自重和施工活荷載的作用下,內(nèi)外筒之間由于變形的協(xié)調(diào),發(fā)生內(nèi)力重分布,以適應(yīng)結(jié)構(gòu)的承載能力。

　　在計算和分析中,考慮建筑物自重、溫度變化、混凝土彈性模量、收縮、徐變隨時間的變化而對軸向變形產(chǎn)生影響。

　　建筑物自重的影響。與混凝土收縮和徐變相比,雖然混凝土收縮和徐變所引起的構(gòu)件引起的軸向變形不可忽略,但是結(jié)構(gòu)自重是造成豎向構(gòu)件軸向變形的主要因素。為補償結(jié)構(gòu)自重引起豎向變形,在混凝土結(jié)構(gòu)中配置相應(yīng)的鋼筋,提高結(jié)構(gòu)強度和剛度。

　　核心筒施工的時間因素對工程施工有一定的影響,核心筒的施工時間越長,建筑物在自重作用下的軸向變形越小,但是總的軸向變形會加大。前者是因為隨著時間的增加,混凝土的彈性模量和強度也逐漸增長,而后者則是因為混凝土構(gòu)件的收縮和徐變隨時間的增加一直在發(fā)展。

　　由于軸向變形壓縮的影響,核心筒結(jié)構(gòu)的底部層高偏低,到達上面結(jié)構(gòu)施工時,結(jié)構(gòu)標準層的層頂標高與設(shè)計標高不一樣。理論上為了彌補軸向變形,在上面的標準層施工時加大結(jié)構(gòu)層高高度。但實際上則應(yīng)該是依據(jù)設(shè)計結(jié)果,計算出軸向變形,在底部結(jié)構(gòu)施工時,預(yù)先留出富裕層間高度來,最終達到建筑物的總標高高度。

　　(二)溫度效應(yīng)引起的位移變形控制措施

　　在國內(nèi),建筑施工與設(shè)計工作基本上是分開的,建筑施工企業(yè)基本是按照設(shè)計圖紙施工,因此減小和控制溫度效應(yīng)的措施應(yīng)當(dāng)主要從設(shè)計角度考慮。但是我國現(xiàn)有規(guī)范沒有作出相關(guān)的明確規(guī)定,從一些文獻資料的結(jié)果表明,影響高層結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)的因素很多。結(jié)構(gòu)體系、溫差、建筑物高度、梁的剛度、柱的剛度都是影響因素。對此,關(guān)于溫度效應(yīng)的控制措施如下:

　　對結(jié)構(gòu)采取有效的保溫隔熱措施。在溫度變化劇烈的地方采用一些保溫隔熱材料,減小溫度變化引起的溫度應(yīng)力。轉(zhuǎn)換層也應(yīng)注意保溫、隔熱,避免該層過分通風(fēng),與其上下層間產(chǎn)生較大的溫差引起溫度應(yīng)力。

　　采取構(gòu)造措施,適應(yīng)結(jié)構(gòu)溫度變形和內(nèi)力的措施。如混凝土攪拌過程中,添加少量化學(xué)添加劑,補償混凝土收縮,堵塞毛細孔。但只靠克服缺陷仍不能完全解決后期溫度變化引起的內(nèi)力,還需采用以下措施:

　　設(shè)置剛性加強層可在一定程度上調(diào)整豎向構(gòu)件間的不均勻變形;盡量合理安排施工工期,縮短工期,可減小施工過程中結(jié)構(gòu)的溫度變形和內(nèi)力。

　　(三)收縮與徐變引起的位移變形控制措施

　　對于超高結(jié)構(gòu),設(shè)計時應(yīng)考慮到混凝土徐變收縮引起的豎向變形差,控制結(jié)構(gòu)豎向變形應(yīng)當(dāng)從設(shè)計、施工、監(jiān)測三個方面結(jié)合起來。應(yīng)盡早確定混凝土的配合比及施工方案,方便對按實際配合比調(diào)配的混凝土進行試驗,并不斷修正混凝土徐變和收縮變形的估算結(jié)果;同時在施工過程中,進行實時監(jiān)測,對混凝土收縮和徐變的預(yù)測值不斷進行修正,再處理再設(shè)計,形成“設(shè)計—預(yù)測—施工—修正—施工”的控制模式。

　　在綜合考慮結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上,建議從下面幾個方面考慮:

　　提高側(cè)向剛度,減少水平位移。可以通過設(shè)計加強層承擔(dān)豎向變形產(chǎn)生的內(nèi)力。在結(jié)構(gòu)合適的位置設(shè)置柔性節(jié)點以適應(yīng)結(jié)構(gòu)的豎向變形差。利用柔性連接來釋放由于混凝土徐變和收縮引起的次應(yīng)力和次彎矩。也可以設(shè)計特殊的構(gòu)造節(jié)點,豎向可以自由伸縮,但可以有效傳遞水平剪力。在測量定位標高時,提前考慮收縮與徐變,依據(jù)設(shè)計要求進行調(diào)整標高。以補償內(nèi)外筒的豎向變形差異。在核心筒的周圍與樓板之間設(shè)置后澆帶,從而有效減少內(nèi)外筒之間連接件的次應(yīng)力。分別調(diào)整內(nèi)外筒豎向構(gòu)件的配筋率、面積體積比、應(yīng)力強度比,使各個豎向構(gòu)件的徐變、收縮特性基本一致,從而減小豎向變形差。應(yīng)當(dāng)制定合理的施工方案,嚴格安排豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工順序和施工時間差。

　　被動適應(yīng)方法。即先施工徐變量較大的構(gòu)件,待這些構(gòu)件完成大部分徐變后,再施工與之相連、相鄰的構(gòu)件。本電視塔核心筒采用爬模施工,比鋼管混凝土外筒可以超前爬模20~40m,就是利用時間差來減小豎向變形差。

　　主動補償法。在外筒鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件下料時考慮由于壓縮和徐變而產(chǎn)生的豎向變形差,以若干層為一段調(diào)整鋼管柱的長度,使各層的豎向變形差控制在很小的范圍內(nèi)。

　　混凝土澆筑完畢后,采用合理的養(yǎng)護方法,盡量減小混凝土的徐變和收縮。

　　結(jié)語

　　隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,國內(nèi)大中型城市的城市建設(shè)步伐越來越快。城市中的標

瀝青麻筋是有選有上等的麻筋，浸泡在技術(shù)人員研發(fā)的一款具有防腐性，瀝青為主要材料的添加劑里面的一款產(chǎn)品。麻筋具有質(zhì)地輕、強力大、防蟲防霉、靜電少、織物不易污染等特點。瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復(fù)雜混合物，是高黏度有機液體的一種，呈液態(tài)，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。瀝青是一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料。本產(chǎn)品主要用在伸縮縫、沉降縫等填縫材料。本產(chǎn)品施工非常方便，替代了原有的麻煩施工方法。我們一般是桶裝的，只需要采購后，取出來就可以使用。瀝青麻筋主要起防水、防雜物進入沉降縫內(nèi)的作用，在填塞過程中，應(yīng)填塞密實、牢固，在材料選用上，要選用優(yōu)質(zhì)合格的材料，麻筋為新的未變質(zhì)的麻筋。

志性高層建筑不斷聳立。建筑工程技術(shù)上的高速飛躍,讓人類的居住空間向著藍天白云日益延展。這樣高聳的組合結(jié)構(gòu),施工階段和使用階段應(yīng)當(dāng)考慮整體變形,整體變形的關(guān)鍵就是要考慮內(nèi)外筒的變形協(xié)調(diào)問題。