唐雨飛

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為城市化的標(biāo)志，但是在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過程中，溫度影響是一個(gè)較大的問題。本文主要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)溫度問題的影響因素進(jìn)行分析，并且重點(diǎn)討論了常見的高層建筑溫度結(jié)構(gòu)問題及其改善措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；溫度應(yīng)力；結(jié)構(gòu)溫度問題

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界人口數(shù)量在不斷增加，造成了十分嚴(yán)重的土地資源匱乏，所以在現(xiàn)代城市的建設(shè)和發(fā)展中，高層建筑越來越受歡迎。高層建筑的整體結(jié)構(gòu)是由墻體、抗力結(jié)構(gòu)、樓板等多個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所以溫度的變化會(huì)對(duì)整個(gè)建筑體系產(chǎn)生較大的影響，會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)的影響建筑中的每一個(gè)結(jié)構(gòu)，所以必須重視高層建筑的結(jié)構(gòu)溫度問題。

1高層建筑結(jié)構(gòu)溫度問題的影響因素

通常情況下，高層建筑在施工的過程中會(huì)使用線性分布的方法來檢測(cè)結(jié)構(gòu)溫度的分布情況，但是對(duì)于不同類型、不同設(shè)計(jì)的建筑，溫度的作用也會(huì)存在一定的差異。比如，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑中，主要會(huì)受到季節(jié)溫差、日照溫差的影響而產(chǎn)生溫度問題。季節(jié)性溫差的影響是最長(zhǎng)的，建筑會(huì)受到不同季節(jié)的影響而出現(xiàn)熱脹冷縮的問題，這樣對(duì)建筑的整體結(jié)構(gòu)會(huì)有很大的損傷。而晝夜溫差對(duì)施工過程的影響是最大的，所以，一般都需要將高層建筑的內(nèi)部設(shè)置成恒溫，必要的時(shí)候需要使用一些外部設(shè)備，避免溫差的影響。

1.1季節(jié)溫差

我國(guó)大多數(shù)的地區(qū)都會(huì)存在季節(jié)性溫差，而且這種溫差的變化時(shí)間是一個(gè)比較長(zhǎng)的過程，變化十分的緩慢而且勻速。一般的高層建筑施工時(shí)間都比較長(zhǎng)，可能會(huì)涉及到不同的季節(jié)，而且建筑施工的時(shí)間也不能確定，只有一個(gè)參考的設(shè)計(jì)方案，所以必須充分的考慮兩種不同的情況。比如在冬季進(jìn)行施工，那么最后的投入時(shí)間可能會(huì)在夏季，這樣的溫度變化一定會(huì)對(duì)建筑產(chǎn)生影響。

1.2日照溫差

日照溫差會(huì)受到大氣的溫度、太陽(yáng)的輻射等多種因素的影響，所以很難進(jìn)行控制和預(yù)計(jì)。通常情況下，大氣的溫度會(huì)對(duì)建筑外墻的影響比較均勻，但是太陽(yáng)的輻射的變化性比較強(qiáng)，而且建筑墻體的材料、部位等都會(huì)影響到其吸收太陽(yáng)輻射的能力。所以，想要計(jì)算日照的溫度差，通常都需要假設(shè)陽(yáng)面以及背陽(yáng)面的結(jié)構(gòu)溫度是均勻的。

2高層建筑的結(jié)構(gòu)溫度問題及應(yīng)對(duì)措施

2.1混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力

在高層建筑的設(shè)計(jì)和施工過程中，混凝土是一種重要的材料，占有十分重要的作用，應(yīng)用也十分廣泛?；炷两ㄖ哂泻芎玫哪途眯?、能耗又比較低、而且十分容易加工，加上其可以很好的和鋼材結(jié)合，所以非常適合大規(guī)模的使用。但是混凝土結(jié)構(gòu)也有一些缺點(diǎn)，比如抗裂性能比較差、抗拉的程度十分低。因?yàn)樗嘣谒倪^程中會(huì)放出很多的水化熱，會(huì)提高溫度，當(dāng)其受到空氣的影響而結(jié)硬時(shí)，又會(huì)受到降溫的作用出現(xiàn)體積收縮的現(xiàn)象，這個(gè)過程會(huì)出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力。另外，混凝土建筑結(jié)構(gòu)也十分容易受到外部溫度的影響，特別是長(zhǎng)期在日照比較充足、溫度比較高的環(huán)境下，整體結(jié)構(gòu)比較容易被破壞，這也和混凝土結(jié)構(gòu)自身的性質(zhì)有十分大的關(guān)系。因?yàn)榛炷恋膶?dǎo)熱性能相對(duì)比較差，當(dāng)受到較高的外部溫度時(shí)會(huì)進(jìn)行熱能的交換，這個(gè)時(shí)候混凝土表面的溫度會(huì)快速的上升，但是其內(nèi)部的溫度卻不會(huì)有太大的變化，這時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)外溫差的情況，形成一個(gè)較大的梯度。由于整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的不同部位的溫度也不同，就會(huì)出現(xiàn)變形，再加上受到外部約束力，會(huì)使變形產(chǎn)生十分大的溫差應(yīng)力，會(huì)影響到混凝土的施工質(zhì)量。所以，在實(shí)際的施工過程中，必須控制外部的溫度，可以采用外部設(shè)備強(qiáng)行降低外部溫度，也可以選擇在夜晚氣溫比較低的時(shí)間進(jìn)行混凝土施工，最大程度的降低溫度問題。

2.2溫度內(nèi)力問題

高層建筑的溫度問題會(huì)涉及到很多的結(jié)構(gòu)，樓板就是其中一個(gè)。高層建筑中的樓板面積比較大、厚度小，所以對(duì)溫度會(huì)有很高的敏感性，尤其是屋面板，十分容易出現(xiàn)裂縫。一般情況下，樓板的溫度問題主要出現(xiàn)在底部的幾層和頂部的幾層。對(duì)于底部幾層的樓板，因?yàn)榈撞亢突A(chǔ)的位置比較近，所以樓板會(huì)受到框架梁的強(qiáng)約束力，會(huì)有很大的應(yīng)力。而頂部幾層則是因?yàn)榻ㄖ敳康臏囟茸兓容^大，會(huì)和內(nèi)部產(chǎn)生較大的約束作用。所以，在對(duì)樓板進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以使用更加符合實(shí)際情況的單元來作為模型，這樣可以減小誤差。而且在劃分單元時(shí)，應(yīng)該盡量的防止三角形單元和矩形單元之間的混用。

3小結(jié)

完善高層建筑的結(jié)構(gòu)溫度問題可以很好的提高建筑的安全性和可靠性，但是由于溫度變化具有不確定性，所以必須利用更加科學(xué)的方法，進(jìn)行更加準(zhǔn)確的測(cè)量。

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