超长结构设计

浅析超长建筑结构中的设计要点摘要：本文结合具体工程和笔者多年建筑结构设计经验,详细探讨了超长建筑结构中的设计要点,对结构中预应力筋的铺放与张拉以及现浇混凝土施工时产生的温度应力进行了计算分析与比较,以确保建筑物的结构质量。

关键词：建筑结构结构设计1工程概况某工程建筑等级为一级,属于机关办公楼,设计使用年限为60年以上,建筑耐火等级为一级,抗震设防烈度为八度,主楼为钢筋混凝土框架剪力墙结构。

工程总建筑物面积为57 696 m2,共分四段,其中主楼东西长96 m,南北宽25 m,建筑面积为35 261 m2;附楼东西宽62 m,南北长87 m,建筑面积为8180m2。

主楼、附楼均属超长结构。

为了满足使用功能要求,设计采用温度预应力筋技术,以避免结构留永久收缩缝。

2 设计方案的确定2 .1 应用的设计原理现行规范规定,“现浇框架结构室内或埋入土中的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距为55 m,露天为35 m;现浇剪力墙结构相应情况分别为45m、30m”,同时规范也允许设计者采用包括预应力技术在内的各种措施,达到增大伸缩缝的间距,甚至取代伸缩缝。

办公楼工程中主楼及后楼均属超长结构,因此,设计选用加温度预应力筋等措施,避免了在结构中留设伸缩缝。

同绝大多数的材料一样,混凝土具有热胀冷缩的特性,其线膨胀系数可采用αc=1×10-5;但与收缩应力的单向性不同的是温度应力是随温度的变化循环往复的,既有拉应力,也有压应力。

所以,对混凝土材料而言,其突出特点是抗压能力远胜于抗拉能力(约10∶1)。

因此,工程中应考虑的是温度下降引起的拉应力。

在梁、板内施加预应力σpc,温度降低时而在结构中产生拉应力σc1,若第二者叠加后混凝土中拉应力小于其抗拉强度ftk,即:σc1-σpc≤ftk(1)混凝土就不会开裂,当温度升高时,在混凝土中将产生压应力σc2,若第二者叠加后混凝土中压应力小于其产生非线性徐变的压应力数值(0?4~0?6) fck,即σc2+σpc≤(0?4~0?6) fck(2)这样混凝土也不会压坏,其变形也不会收敛?在工程设计中,首先要保证混凝土不开裂;其次要控制所施加预应力的大小,压应力不要过高,避免产生非线性徐变。

《混凝土结构设计规范》所规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的结构。

缝，应采取有效措施控制裂缝。

结构长度是影响温度应力的因素，为了消减温度应力，取消伸缩缝，在施工中采用施工后浇带可有效地减少温度收缩应力，然后再浇灌施工后浇带使结构成整体。

只要使浇灌后浇带前及浇灌后浇带后，结构混凝土因温差和收缩应力叠加值小于混凝土抗拉强度，这就是利用“施工后浇带”办法控制裂缝，达到不设置永久伸缩缝的目的。

3.1 设置后浇带以及控制和抵抗温度收缩应力的措施3.1.1 有效设置后浇带后浇带是列入高规中的一种目前设计人员常采用的方法，它利用了混凝土早期收缩量大的特性，其设计思路是“以放为主”。

主要作用是释放早期混凝土收缩应力，减小以收缩为主的变形。

高规虽然对后浇带的间距、宽度、钢筋处理、浇筑时间有较明确要求，不少资料对此也有所介绍。

但是结合多年来对兰州地区几个较大型超长工程的设计实践，深感对后浇带的做法必须予以重视。

如设计施工处理不好，不仅起不到予期的效果，还会留下结构隐患。

因此就后浇带的具体做法提出以下建议和看法：⑴间距：高规规定为 30m~40m.建议具体工程应结合建筑物长度、气候环境特点综合考虑，一般应控制在 30m 左右。

⑵位置：①小跨梁开间或受力较小的部位，一般可在梁跨三分之一处。

②平面布置时要注意梁的布置宜平行于后浇带以免梁截断太多。

③视具体情况可沿平面曲折通过。

⑶宽度：高规规定 800~1000mm.建议预留的宽度要考虑满足钢筋错开搭接要求。

可允许大于 1000mm.⑷钢筋：目前对后浇带内梁纵向钢筋处理有两种做法。

第一种：梁板钢筋均断开后搭接(高规要求)，但由于梁钢筋搭、焊接处理困难，质量不易保证，易给结构造成隐患。

第二种：板钢筋断开，梁钢筋直通不断。

目前工程采用较多，但由于截断梁较多时，钢筋全部不断会约束混凝土收缩，达不到予期效果。

建议：梁上部钢筋，腰筋及板墙钢筋断后错开搭接或必要时先搭后补焊。

梁下部钢筋不断，可适当加大配筋。

凝 土浇灌。
１
４ 预应 力计 算
４１ ．设计重点 ａ地 下一层至 六层纵 向均 为８ ４ ） ． ｍ跨的 框 架结 构， 中六楼 为空中花园， 八楼 中空 ， 其 七、 到 九、 层纵向成 为连接 两边 塔楼的 １ ．ｍ跨 十 ６４ 大 梁板 ， 中十层 为空 中花 园。 其 按结 构 整体 计 算结 果配 筋， 并对 两层柱 采取加 强措施 。 另外 施 工 时 九层 的 支撑 为两 层高 ， 且 后 浇带 的 而 设 置使 地下一 层至六 层的Ａ Ｃ轴和 Ｅ Ｆ 以及 ＿ 轴 九 、 层Ａ～ ｝ 在后 浇带 未浇 混凝 土 、 十 Ｆ！ｔ ｌ ｉ 锁缝 筋 未张 拉之 前形成 １ ．ｍ的大悬挑 结构 。 以这 ２４ 所 些 部位 结构 的 支撑 均通过 认真 计算 确定并 适 当加强 。 ｂ 如 图 ｌ 示 ， 层 和 十 一 层 １ ２ ／ ） 所 十 ０ ７ Ｃ Ｇ轴 之 间 是 一 个 悬 挑 大 网 架 ，面 积 为 ２ ．ｍＸ ３６ 矢高为一个 楼层高度， 过大 ５ ２ ．ｍ， ３ 通 型预埋件 固定在 ｌ、 ８ ｌ 、 ０ Ｅ Ｆ Ｇ ７ ｌ、 ９ ２ 、 、 、 梁柱 节 点上。在风 荷载的 作用下支座 对结 构产生 很大 的水平推 拉力， 十一层Ｇ 点支座向外拉力最大， 为ｌ ０ ｋＮ。 ０ 为了避 免在 梁柱节点预 埋件 处局 ３ 部混凝 土产生 过大的集 中应 力， 在预 埋件上 钻 直径２ ｍ ｍ的孔 ， ０ 采用无粘结 应力筋对 预埋件 进 行锚 固 ， 支座 拉 力传向远 端框 架 结构 。 把 无 粘结预应 力筋与原结构 预应 力筋 不相干， 本 基 走 梁中直线 ， 张拉 控制应力为０６ｐ ｋ ． ｔ。 ｆ ｃ二十层屋面 设置 了冷 却塔、 窗 机以及 ） 擦 沿 周边７ ｍ高的广告牌。 以本 楼层荷载 复杂， 所 特 别是广告牌支 座在风 荷载 作用下， 个支座 每 最 不利 弯矩 为２ ０ ｍ， 座两个支 点间距 ５ ｋＮ・ 支

超长结构设计与分析摘要：本文主要介绍了超长混凝土结构的特点、温度应力分析、预应力设计、后浇带的作用，以及膨胀剂的应用，为超长结构提供了解决办法以及理论依据，并结合工程实际，介绍了苏州中翔国际家居广场（二期）项目的超长结构处理措施。

关键词：超长混凝土结构温度应力预应力设计后浇带膨胀剂超长混凝土结构温度应力分析超长混凝土结构可定义为伸缩缝间距超过规范规定的最大间距的钢筋混凝土结构或伸缩缝间距虽然未超过规范限值但结构温差变化较大、混凝土收缩较大、结构竖向抗侧构件对楼屋盖约束较大的钢筋混凝土结构。

钢筋混凝土建筑物，由于受到自然环境中各种温度变化的影响，结构表面和内部会产生温度变形，这种变形受到约束时就会产生温度应力，当温度应力达到一定数值时，结构内部的微观裂纹将会发展成为宏观裂缝。

此外，混凝土的收缩也会使结构产生裂缝，在工程中考虑温度变形的影响往往不可忽略混凝土收缩的影响。

钢筋混凝土结构温度改变的大小与建筑物所处的地理位置、地形地貌条件、结构物的方位、朝向及所处的季节、太阳辐射强度、气温变化等有关。

温度应力对建筑物的影响主要在两个方面，一个是长度方向，另一个是高度方向。

在长度方向，当房屋的长度越长，楼板等纵向连续构件由收缩和温度变化引起的长度改变就越大。

如果这些纵向构件的变化受到竖向构件（柱、墙）的约束，在纵向构件中会产生拉应力或压应力，而在竖向构件中也会相应地受到水平推力和拉力。

在多层及高层建筑中，收缩和温度应力的危害在底部和顶层较为明显，因为在底部房屋基础埋在地下，其收缩和温度变形会受到基础的约束；在顶层，日光直接照射在屋盖上，相对其下各层楼盖，顶层温度变化更剧烈，故可以认为顶层相对受到其下数层楼盖的约束；而中间各楼层，由于使用期间温度变化情况基本相同，互相之间几乎没有约束，因而温度应力的影响较小。

所以，在建筑中常可以在顶部看到收缩和温度裂缝。

中翔国际家居广场（二期）项目，房屋的顶层、底层、山墙和纵墙端开间等部位均提高了构造配筋率，采用相对较小钢筋直径密间距且双向贯通配筋，如屋面板厚度不小于120mm，且双层双向配筋，各层各向配筋率不小于0.25%，以减小超长混凝土结构的温度应力和收缩应力，对由于结构刚度突变或平面不规则而可能产生应力集中的部位，尽量使截面形成逐渐变化的过渡形式，并保持配筋的连通性，以及加强构件布置不规则部位的规则配筋。

超高、超长建筑结构设计若干关键技术（傅学怡）中建国际设计顾问有限公司总工程师傅学怡我给大家介绍一下最近我们做的项目中我觉得一些比较关键的技术，主要讲三个内容：一是新高规即将颁布了，其中有一条，在做动力弹塑性分析前，必须要做施工全过程模拟，带着这样一个比较符合实际的重力荷载的工况和状态，进入弹塑性分析。

我在这里讲一下施工全过程模拟与施工控制，以中钢国际广场为例。

二是重力荷载下长期变形以及长期变形的控制，以平安国际金融中心为例。

三是超长结构的温度收缩效应分析与控制，以已竣工的深圳北站为例。

案例：中钢国际广场中钢国际广场将近40万平米，主楼84层，358米，主要特点是在下部1/2高度以下采用六边形编制的窗洞构成外网筒结构，建筑师不允许里面再加柱子，针对六边形外网筒结构我们做了一些工作，下面我把结构构成的情况跟大家说一下。

我们有内筒，底下的厚度是1.15米，到了上面变成500，现在做住宅，只要有楼梯、有电梯都是混凝土墙去封，但是超高层这么去封是不合理的，因为自重就很大了，所以我们把墙相对的集中、对称，同时受力、延性、承载力等方面都会有所改善。

内筒的构成跟国贸三期一样，采用内层钢板，但内层钢板在设计上已经有预留在钢板两翼的混凝土连接的预留孔，预留孔里要放构造、穿芯钢筋，同时钢板上要布置栓钉，栓钉按照钢板剪力墙的主应力，在主应力方向多配，应力小的部位少配。

整个结构的构成，上部是矩形钢管的菱形网格，中部是一个过渡，下部是六边形，上部菱形是酒店，每个房间的窗户正好在中间，窗户上没有构件，下部是六边形网格。

楼面环梁有两种类型，主要是根据建筑的需要，类型1要往里退，玻璃窗才能装。

我们在六边形网筒上做了两件事情，第一件事情是角部斜柱，正六边形应该都是120度，这里把它放大到130多度，它跟直线的夹角改为18度，可以节省钢材，改善受力，这些都经过详细论证。

第二件事是把非楼面横梁做了刚度的优化，国外没有已建工程，但有这方面的方案，六边形是六条边相等的，我们做的是不等的，这里包括两个不等，一是夹角到角部扶正，二是在六边形横梁上刚度适当弱化，六边形横梁相当于剪力墙的连梁，主要是传递水平力，不传递竖向力，因此给它适当地弱化，有利于提高整体结构的延性，同时不改变结构的受力性能。

超长建筑混凝土结构设计中的问题及措施一、超长混凝土结构设计与施工中的一些问题根据大量工程施工实践显示，影响混凝土见解裂缝的因素很多，不确定性很大，而且间接作用的影响还有增大的形势，在实际工程中主要存在三个方面的问题：第一；在混凝土施工浇筑过程中水泥水化热使混凝土内外温差在结构内部产生压应力，表面产生拉应力。

当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面产生裂缝。

另外在混凝土降温阶段混凝土逐渐散热冷却产生冷缩，加上混凝土硬化过程中本身的收缩，就会产生较大的收缩应力，当超过混凝土的极限抗拉强度时也会产生裂缝，有的时候还好贯彻整个截面。

第二；环境温度的变化引起的结构材料自身的热胀冷缩所产生的一种温度应力，这种应力存在工程施工阶段和工程完工的使用阶段，混凝土收缩和温度变化，这种简洁作用引起的变形和位移对于超静定混凝土结构可能引起很大的约束力，导致结构构件开裂，甚至使得结构受力形态发生改变。

第三；超长结构的另外一个问题就是结构太长，当兼职场地地质情况复杂深度相差较大时，结构两端的沉降差会很大，如果不设置沉降又未采取相应构造措施时，构造就会倾斜或产生裂缝。

超长结构采取有效措施后可避免发生裂缝，如何控制、如何避免结构裂缝在超长结构设计中是很重要的，裂缝控制是一项综合性很强的系统工程，设计到设计方法，建筑造型，结构形式与构造、施工工艺、建筑材料、气候环境、工程地质等各种因素。

在设计中应综合考慮个方面因素，采取合理的构造措施。

二、超长混凝土结构无缝设计的控制方法在不设置永久沉降缝的情况下，不均匀沉降的控制是工程设计关键技术之一，为了有效控制差异沉降，并达到安全、经济的目标，采取以下各项措施：1.控制绝对沉降量主楼荷载大，裙房部分荷载小，纯地下室区域处于抗浮状态，各区域荷载差异极大，对不均匀沉降十分敏感。

因此设计应采用变刚度调平理念，用不同桩参数和桩密度来强化主楼基础，弱化裙房和纯地下室基础，达到减小主楼与裙房和纯地下室的差异沉降。

超长结构的设计要点摘要: 针对超长混凝土结构特点，提出了超长混凝土结构在设计、施工方面要考虑的主要方面，供广大同行参考关键词:超长混凝土结构；设计；施工超长结构无缝设计是指建筑物的长度超过规范规定的设置温度缝、伸缩缝或抗震缝的最大长度，而不设置任何形式永久性缝的结构设计。

近年来，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，人们对建筑物的造型及功能的要求不断提高，超长无缝结构不断出现，并取得了很好的使用效果。

其主要有以下优点：1. 建筑物的使用功能和立面造型、象征意义要求建筑物不设缝。

如果建筑物的立面设置多条永久缝就会对立面效果和装饰产生许多限制和负面影响。

2. 无缝结构克服了设置缝可能带来的耐久性、保温性和水密性等方面的问题和缺陷。

设缝结构在温度的反复变化及建筑物建成初期不均匀沉降的作用下，不可避免的会引起密封材料的劣化和老化，从而影响到结构的耐久性、保温性和水密性。

3. 机电设备管线布置更加灵活，避免设缝后对设备管线布置带来的不便。

因为设置了缝的结构在布置管线时要考虑结构单元之间的变形对管线的折损，所以必须采取吸收变位的措施。

但超长无缝结构在单向或双向上的长度远远超出了规范规定的伸缩缝或抗震缝的间距，在设计和施工过程中要比普通结构复杂，归结起来主要有以下几点需要考虑：一、设计要点1. 超长无缝结构在单向或双向上的长度很大，这就必然会造成大面积混凝土梁板结构的出现。

而大面积混凝土梁板结构在温度变化、混凝土收缩、徐变作用下对结构的影响是必须考虑。

结构设计中如果不采取有效的抗裂及裂缝控制技术，楼面和屋面会出现大面积的开裂，严重影响建筑物的使用，有时甚至会造成部分结构构件的损伤。

因此如何进行超长无缝结构在温度变化、混凝土的收缩和徐变作用下的应力分析就成为超长无缝结构设计的核心问题之一。

具体设计时，应注意自然环境条件变化所产生的温度作用应分为两种类型:1) 均匀温差作用均匀温差作用，是指超长结构内外构件和构件内外温度变化基本相同，主要是由季节温差引起的。

建筑工程超长结构施工方案一、前言建筑工程中的超长结构指的是长度远大于宽度和高度的建筑结构，如桥梁、高耸的大楼、地下隧道等。

由于超长结构的特殊性，其施工难度较大，需要更加精细的施工方案和更加严格的施工流程。

本文将以超长桥梁结构施工为例，详细介绍超长结构施工方案的编制和实施。

二、施工前准备工作1. 综合规划超长桥梁结构施工前，需要进行详细的综合规划工作。

包括确定施工区域的地质条件、环境条件、交通条件等，以及确定施工期限、预算等。

综合规划要做到全面、系统，为后续施工提供全面的依据。

2. 施工方案编制根据综合规划的要求，施工方案编制是非常重要的一步。

施工方案应包括施工组织设计、施工工艺、安全管理、质量管理、进度管理等方面的内容。

施工方案的编制要根据实际情况，结合先进的施工技术，力求科学合理。

3. 人员队伍建设施工前需要建立专门的施工管理团队，包括项目经理、工程师、技术员、监理人员等。

人员队伍的建设要根据项目实际情况，确保施工管理人员的素质和数量符合要求。

4. 材料设备准备施工前需要对施工所需的材料设备进行准备。

包括施工机械设备、临时设施、施工材料等。

要对材料设备进行验收，确保品质符合要求。

5. 安全环保准备安全环保是施工的首要任务。

在施工前需要对安全环保措施进行细致的规划和准备，包括施工现场的安全防护设施、安全生产教育培训等。

三、施工方案实施1. 施工组织设计施工组织设计是施工方案的核心。

根据超长桥梁结构的特点，要做到施工组织有序、科学规范。

施工组织设计应包括施工分部工程划分、施工工艺和工序安排、施工机械设备调配等。

2. 施工工艺超长桥梁结构的施工工艺要求精密准确。

要根据实际情况，采用合理的施工工艺，确保施工质量。

施工工艺要求规范严谨，不允许出现差错。

3. 安全管理安全管理是施工的首要任务。

在超长桥梁结构施工中，要严格执行安全规章制度，加强施工现场的安全检查和监督，及时发现和处理安全隐患，确保施工安全。

范 》 （Ｂ ０ １ － ０ ２ 中 规 定 不 需 要 设 置 伸 缩 Ｇ ５ ０Ｏ ２ ０） 缝容 许值 ，而且 本工 程场地 存在 较大 高差 ， 侧 地下 室顶板 位于 室外标 高 以上７ 左右 ， ｍ 总长 度约２ ０ ３ ｍ， 故 其 属 于 超 长 混 凝 土 结 构 。
一
楼板 采用 壳单 元模拟 。壳 单元按 控制 最大边 长 不 大 于 １ ５ 划 分 网 格 ， 杆 单 元 与 壳 单 元 协 ．ｍ 调 变 形 ， 共 同 工 作 。 框 架 柱 混 凝 土 强 度 等 级 Ｃ ０，框 架 粱 及 楼 板 混 凝 土 强 度 等 级 Ｃ ０ 地 ４ ３， 下室外墙 混凝土强度等 级Ｃ ０ ３ 。混 凝土线膨胀 系数 １ ０ ０ ／ ． ×１ ℃ ，Ｃ ０ ３ 混凝 土的弹性 ４ 与Ｃ ５ 模 量 分 别 为 ３ ２ × ｉ ３０ Ｘｉ ／ ｍ。 ． ５ ０， ． ０ ０Ｎ ｍ 该 工 程 位 于 福 建 省 境 内 ，其 所 处 极 端 最 高 气 温 约 ４ ℃ ， 最 低 约 一 ℃ ， 设 计 时 应 考 虑 ３ ５ 到 钢 筋 混 凝 土 主 体 结 构 受 降 温 作 用 对 其 不 利 的 因素 ，按温差 ±２ ℃计 算混凝 土结构 温度 Ｏ 应 力 ， 并 控 制 后 浇 带封 带 时 温 度 为 ５ 左 右 。 ℃ 由于混凝 土收缩 引起 的结 构变形 和应 力分布 均 与降温 效果相 类似 ，计 算 中将 混凝 土最终 收缩 应力 等效 为降温 作用 引起 的应力加 以考
、
本 项 目为 福 建 省 某 小 区 工 程 ， 由住 宅 、 沿 街 商 铺 及 集 中 商业 等 组 成 。总 建筑 面积 ２ ７５ 平方米 ，其 中地上建筑 面积 为１８ ０ ０８４ ４ ６３

略议超长结构的设计近年来，超长结构在多层公共建筑中得到了广泛的应用，如星级酒店、图书馆、医院等，由于这种建筑功能的特殊性，使得框架结构成为结构方案的首选。

框架结构具有平面布置灵活、适应性、强施工方便等优点。

一般来说，超长多层建筑的框架结构设计的难点在于结构方案设计、施工变形裂缝控制、抗震结构等方面。

下面结合工程实例，就建筑超长结构设计中关键点进行探讨与研究。

1 工程概况本工程为大型商业广场，总建筑面积约16萬m2，地上5层，地下1层，包括购物中心、超级市场和影院。

采用钢筋混凝土框架结构。

1层地面用作停车场，1～5层为购物中心。

2层以上设有中庭，将结构分成几个部分，结构之间采用连桥连接。

由于结构超长，平面需要采取设置变形缝的处理方式。

2 结构布置本工程基础采用预应力混凝土管桩，桩长为37m。

管桩沉桩施工中进入持力层的深度以设计桩长及压桩力双控的方式来确定最终桩长。

桩的单桩竖向抗压承载力特征值Ra为2000kN。

考虑底层停车布置的方便，该结构一层的典型柱网为16×8m，而2～5层中间设有中庭，中庭边的商铺面与一层的柱网没能落在同一条线上，且该区域的柱网与一层无法对齐，需要进行转换。

由于结构超长，平面上需要设置变形缝将其断开。

变形缝将建筑结构分为四个区域。

中庭又将2～4层的楼板断开，中间用一端铰接，一端滑移的钢桥连接，释放结构因变形产生的内力。

楼顶的采光结构采用一端铰接一端滑移的钢屋盖。

因此，该结构在一层以上被分为几个单塔。

3 超长结构设计本工程在短跨方向结构长度约170m，长跨方向虽设置变形缝，最大跨长仍有近150m，工程各个结构单元平面尺寸均远超出《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）中框架结构伸缩缝的最大间距55m的要求，属典型的超长结构。

其中一层B区在所有单元区域中长度最长，且受到底层柱的约束，温度应力对结构内力的影响较大。

为此，本文结合一层B区的情况，分析了超长结构温差与处理措施。

关 论述 。
过程 中超 长地 下结构的设计引起工程工作人 员的高度 关注 ，本文就 这一 问题进行探讨 ，着重从抗 浮问题、不均 匀沉 降问题和 无缝 设计 问题进行 了初步分析 。
【 关键词 】 超 长地 下结构 ；抗 浮；不均匀沉降；无缝设 计
１ 引 言
当 前 随 着 我 国 经 济 高 速 发 展 ，城 市 建 设 也 在 不 断 进 步 。在 大 规 模城 市建 设过程 中存在 以下几个突出方面： 地铁在城市大规模修建 ， 它属于线形 超长地下结构 。高层建筑 的大规模修 建，随之而形成的 超 大 地 下室 的 出 现 ； 在 交 通 建 设 领 域 ，跨 江 跨 河 隧道 的 兴 建 使 得 水 下超长地下 结构 的问题引起了越来越多 的关注 。对 于上述 工程 ，所 反映 出来 的工程 问题 包括 了：超大地下室 的抗浮 问题 、水 下超长地 下结构的无缝设计 问题 、不均匀沉 降的问题 。 ２ 抗 浮 问题 ． 有些城市地下水位一般 比较埋深较深 ，对于地 下室埋深较浅 ， 地下层数在 ｌ ～２层 的高层建筑而 言，一般不会存在抗浮 问题。当地 下室埋深较深或地下水位较浅时 （ 南 方 沿 海 多 雨地 区 、沿 江 靠 河 地 区），高层裙房及单独的地下室结构可能会有抗浮不满足要求的 问 题。针对 此种情况，具体措施有 以下几种： （ １ ） 楼盖提 倡使用 宽扁梁 或无 梁楼盏 一般宽扁梁 的截 面高度 为跨度 的 １ ／ ２ ２ ￣１ ／ １ ６ ， 宽扁梁 的使用将有效地 降低地下结构 的层高 ， 从 而相 对 降 低 了 抗 浮 设 防 水 位 。 （ ２ ）在 设 计 允 许 的 情 况 下 ， 尽 可 能 提 高 基 坑 坑 底 的 设 计 标 高 ， 间接 降低 抗 浮 设 防 水 位 。 高 层 建 筑 的 基 础 底 板 多 采 用 平 板 式 筏 板 基 础 和 梁 板 式 筏板 基础 。 一 般 而 言 ， 平 板 式 筏 板 基 础 的 重 量 与 梁 板 式 筏板基础上填覆 土的重量基 本相 当，但后者的基础高度一般要比前 者高 ，在保证基顶标高不变的情况下，后者的基 础埋深要大于前者。 从而 相 对 提 高 了抗 浮 水 位 ， 故 采 用 平 板 式 筏 板 基 础 更 有 利 于 降 低 抗 浮水位 （ ３ ） 增加 地 下 室 的 层 高来 增 加地 下 室 的重 量 是解 决地 下 室 抗 浮

凝 土 既 质 量 可 靠 又方 便 施 工 ， 足 目前 建 筑 业 的 快 速 发 展 。 满
然而 ， 微膨胀 混凝土只能补偿 混凝土早期 的收缩 ， 混凝土后 期的 对 收缩及温度变 化引起 的应 力无计可施 ， 别是屋面 ， 特 季节变 化及空 调引 起 的室 内外温差 使混凝土产 生较大的拉应力而开裂 ， 响建筑 物的正常 影 使用 ， 因此 ， 预应 力技术作为一种 具有长期 的约束 作用的技术被 广泛应 用到此类结构上来。
了较 为深入 的探 讨。 关键词 ： 超长 ： 结构 设计
１ 概 述
要做到超长 结构不出现有害裂缝 ，在 设计上必须做到合理配筋 、 采 取适当的构造措施和补 偿收缩混凝土 的配合 比保证足够的 限制膨胀率 。 根 据 现 行 《 凝 土 结 构 设计 规 范》 Ｂ Ｏ ｌ — ０ ２中对 钢 筋 混 凝 土 结 构 的 混 Ｇ ５ ０２０ 最大伸缩缝 间距作 了相应 的规定 ， 这项规定主要是考虑混 凝土的收缩和 温度变化 引起 的应 力而做 出的。然而 ， 在实际工程设计中 ， 由于建筑使用 功能要 求不 设或少设伸缩 缝， 致使框 架结构 纵向长达 １ ０ ０ ｍ左 右， 形成所 谓 的“ 超长钢筋 混凝土结构 ” 同样 ， 据现行混凝土规 范， ； 根 如有 充分依据 和可靠措施 时， 伸缩缝 最大间距可适 当增大 ， 因此， 为保证结构在“ 长” 超 的条件 下仍能安全 使用 ， 出现裂缝 ， 不 一般 可 以选择 预应力混 凝土和微 膨胀混凝土 （ 补偿收缩混凝土） 两种方案 ， 下面就这两种方案分别论述 。
下：
２ 微膨 胀混 凝 土（ 偿收 缩混 凝 土 ） 补 的应用
使 用 微 膨 胀 混 凝 土 可 以提 高结 构 适 应 干缩 和 冷 缩 的 性 能 ， 要 微膨 只 胀混凝 土配 比合 适， 施工养 护得好 ， 构混凝土在 ３ １ ｄ内膨 胀性能 即 结 ～４ 能有效 发挥 ， 由于微 膨胀混凝 土具有 的膨 胀性能 ， 凝土在膨胀 时受 到 混 钢筋的约束而在混凝土 中建立起 了一定 的预压应力 。当混凝土 开始降温 收缩与干缩时 ， 结构 为混凝土的膨胀 即可补偿其 部分收缩 ； 同时， 当外 界 温度 变化 时， 由于钢 筋混凝土 的约束作用 ， 混凝土 内部产生～ 定的温 使 度应力 ，这 部分应力 同样可 由微膨胀 混凝土的预压应力来 平衡一部分， 从而 防止混凝土 开裂 ， 正起 到补偿 收缩 的作用 。 真 根据 以往 的工程 经验和研 究成果 ， 考虑 结构强度 的安全 ， 膨胀 也不 能 太 大 ， 研 究 ， 采 用 Ｕ Ａ替 代 水 泥 量 １ １％范 围 内 时 ， 强 度 不 影 经 若 Ｅ ０ ２ 对 响， 其膨 胀率为 ２ １ ４３ ｌ４在配筋率 ｐ ０２ ．％范围 内时， ｘ ０ ｘ ， ０ ＝． ８ １ 可在 结构 中建立 Ｏ２ ０５ ａ的预压应力， ．～ ．ＭＰ 这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬 化过 程 中产 生温差和干缩 的拉应力 ， 从而防止收缩 裂缝 ， 或把裂缝控 制 在无 害裂缝 范围内。 通过 以上分析可 以看到 ， 微膨胀 混凝土可 以较好地补偿混凝 土的收 缩应 力， 特别对 于钢筋混凝 土的地下 室， 规范 允许的伸缩 缝间 距仅 ３ ｍ ０ （ 现浇式 ， 处于 室内或土壤中） 随着我 国建筑业 的发展 ， ， 钢筋混凝 土结构 纵 向长 度 达 ８ ～ ０ ｍ 以上 的建 筑 比 比 皆是 ， 置 后 浇 带 以 防止 结 构 收缩 ０ １０ 设 开 裂 成 为 必 要 措 施 。 然 而 ， 浇 带 特 别 是地 下 室 后 浇 带 给 施 工 带 来 一 定 后 麻烦 ， 期延长 ， 工 模板周转 ， 长时 间降水等费用也 急骤 增加 ， 且还容 易 而 引起地下室 后浇带处 的渗水 问题 ， 影响建筑 物的使用 ， 因此少设 或不设 后 浇带具有较大的技术经济和社会 意义 ， 因此微膨胀 混凝 土作为 一种补 偿收缩应 力的混 凝土 ， 已成 功应用 于结构设计 中。 施工用补偿 收缩混凝土 ，在水 中 １ｄ的限制膨胀率为 ≥１ ￣ ０４限 ４ ． １－ ５ ， 制 干缩率为 ≤３０ ｌ （ ．ｘ ０ 空气 中为 ２ ｄ ， ２ ｄ抗压 强度 为Ｉ ５ ａ ８） 其 ８ ＞２ ＭＰ 。限 制 膨胀率 与干缩 率的检验 按 《 凝土外加 剂应用 技术规 范》 Ｂ ０ １ — 混 Ｇ ５ １９ ２０ ０ ３附录 Ｂ方法进行 ； 抗压 强度的试验按 《 普通混凝 土力学性 能试验方

超长混凝土结构的无缝设计与施工摘要:介绍了后浇带在工程设计的重要性,但工程上由于工期和使用要求,往往不允许留施工缝和后浇带。

实际当中利用UEA膨胀混凝土补偿收缩的原理,采用膨胀加强带代替后浇带,可以实现超长钢筋混凝土结构的无缝施工。

关键词:超长结构后浇带无缝设计1 前言后浇带是指在现浇整体钢筋混凝土结构中,在施工期间保留的临时性温度、收缩、沉降的变形缝。

后浇带应贯穿整个建筑物,(包括基础及上部结构)将整个建筑物分为几个可以相对独立施工的部分,待各独立主体结构完成后,再进行后浇、封闭,形成整体结构,从而实现无缝设计。

后浇带是在现浇整体式钢筋混凝土结构施工期间为了克服混凝土因自身温度变化、收缩和基础不均匀沉降,而可能产生有害裂缝而设置的变形缝。

施工后浇带分为后浇沉降带、后浇收缩带和后浇温度带,分别用于解决高层主楼与低层裙房间差异沉降、钢筋混凝土收缩变形相减小温度应力等问题。

我国《混凝土结构设计规范》对房屋建筑工程结构伸缩缝的最大间距做如下规定:对于现浇式结构,普通砖混结构50m,框架结构55m,剪力墙结构45m,框架-剪力墙结构根据框架和剪力墙的具体布置情况取45~55m之间,通常可取50m。

以上数值是在正常情况下的规定,在一些特殊环境条件下如屋面无保温或隔热措施、恶劣气候环境条件地区、建筑材料收缩较大以及采用特殊施工工艺时,结构伸缩缝的间距应适当减小。

2 超长结构无缝设计超长混凝土结构即结构平面长度超过砼规的要求的结构,在超长结构设计中很重要的一项工作就是如何控制结构裂缝,而裂缝控制是一项综合性很强的系统工程,涉及到设计方法、建筑造型、结构形式与构造、施工工艺、建筑材料、气候环境、工程地质等各种因素。

在设计中应综合考虑各方面因素,采取合理的构造措施超长结构在实际工程中主要存在三个方面问题:一是在混凝土浇筑过程中水泥水化热使混凝土内外温差在结构内部产生压应力,表面产生拉应力。

当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生裂缝。

234探讨超长地下结构设计关键措施的实施方法李靖宇 大连市市政设计研究院有限责任公司摘 要：当前我国正处于大规模从工程建设时期，在施工工程问题中超长地下结构的设计越来越引起人们的关注，本文针对这一问题进行研究，着重从抗浮问题、不均匀沉降问题和无缝设计问题进行了分析。

关键词：超长地下结构；抗浮；不均匀沉降；无缝；设计1 引言当前我国在城市建设方面有这么几个突出方面：高层建筑的大规模修建，伴随而来的超大地下室的出现；地铁的成规模修建，线形超长地下结构。

在交通建设领域，跨江跨河隧道的修建使得水下超长地下结构的问题引起了越来越多的关注。

对于上述工程，所反映出来的工程问题包括了：超大地下室的抗浮问题、不均匀沉降的问题、水下超长地下结构的无缝设计问题。

2 抗浮问题城市地区地下水位一般比较深，对于地下室埋藏较浅，层数在1～2 层的高层建筑而言，一般在使用阶段不会存在抗浮问题。

当地下室埋藏较深或地下水位较浅时（南方多雨地区），裙房及纯地下室部分可能会有抗浮不满足要求的问题。

针对此种情况，应采取以下措施：a) 在设计允许的情况下，尽可能提高基坑坑底的设计标高，间接降低抗浮设防水位。

高层建筑的基础底板多采用平板式筏板基础和梁板式筏板基础。

一般而言，平板式筏板基础的重量与梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当，但后者的基础高度一般要比前者高，在保证基顶标高不变的情况下，后者的基础埋深要大于前者。

从而相对提高了抗浮水位，故采用平板式筏板基础更有利于降低抗浮水位。

b) 楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。

一般宽扁梁的截面高度为跨度的 1/22～1/16，宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高，从而相对降低了抗浮设防水位。

c) 增加地下室的层高来增加地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的方法，但这种方法还应该结合地基土的承载力而定；在对主体结构的地基承载力进行深度修正时，增加地下室的层高可以提高主体结构的有效埋置深度，从而提高了主体结构修正后的地基承载力特征值。

1. 设置后浇带: 将结构分成若干部分, 每个部分长度在40~50m, 后浇带采用比相应结构部位高一级的为膨胀混凝土浇注, 在其相邻构件浇筑不少于2个月后进行封闭, 并控制封带时的温度。

2. 设置加强带: 加强带采用较高膨胀混凝土, 强度等级提高0.5Mpa, 要求混凝土的限制膨胀率为0.035~0.045%, 普通区采用较低膨胀混凝土, 要求混凝土的限制膨胀率为0.02~0.04%。

采用加强带的施工要求: 以后浇带划分的每个区均一次连续浇完, 加强带两侧预设钢筋网以隔离混凝土, 先浇筑带外低膨胀混凝土, 浇至加强带时改用加高膨胀混凝土。

微膨胀混凝土采用添加微膨胀混凝土添加剂。

添加剂品种与用量由混凝土试配比确定。

3. 配置构造纵向钢筋。

楼板中配置双层双向通长钢筋。

板顶通长钢筋的配筋率不小于0.3%。

直径不小于10, 间距不大于200mm。

通长框架梁及次梁中也配置通长钢筋。

框架梁中上下各不少于4^325,次梁中上下各不少于2^320。

同时加强楼板开大洞处梁腰筋构造。

（设计院把此条用在筏板的控制中, 按照面积应为三级钢16@180, , 但按此条配筋之后为三级钢16@150双向）。

4. 采用纤维混凝土: 基础底板、地下一层顶板、屋面板和地下室挡土墙采用纤维混凝土, 混凝土内掺加聚丙烯纤维, 纤维直径12.7μm, 长度6mm, 抗拉强度500~600, 弹性模量7~9Gpa, 断裂伸长率20~26, 纤维数量11亿根/kg, 掺量1.0kg/^Um^U3。

5. 加强保温隔热措施。

如屋面选择保温隔热材料, 填充墙体选择聚苯板作为外墙保温材料等。

6.要求施工单位对大体积或超长混凝土工程应采取降低混凝土水化温度升高的有效施工措施, 如对原材料、混凝土配合比以及混凝土的浇筑、混凝土结构的养护要制定严格的施工措施。

混凝土浇注完毕后, 在混凝土凝结后即进行妥善的保温、保湿养护, 如覆盖、洒水、喷雾或用薄膜保湿等。

民营科技2012年第1期建筑·规划·设计浅谈超长结构无缝设计石永忠（天津大成国际工程有限公司，天津300457）超长结构是指建筑物单体长度超过规范规定的设置温度缝，伸缩缝或抗震缝的最大长度，而不设置任何形式永久性缝的结构。

把采取无缝设计的超长结构简称为超长无缝结构。

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定现浇式框架结构伸缩缝的最大间距不宜超过55m，目的是要控制建筑物中产生的有害应力，吸收和适应建筑物的各种变形需要。

虽然伸缩缝的设置解决了建筑因变形引起的开裂问题，但同时也给建筑、结构、设备带来了一些新问题，诸如:影响建筑物的美观和使用功能等等。

1超长结构无缝设计的目的和意义超长结构无缝设计具有以下目的和意义:1）增加立面美观效果；2）增加结构耐受性；3）增加结构合理胜；4）有利于布线灵活；5）突破常规改进技术。

2超长结构无缝设计的技术措施近年来，随着建筑物使用功能的提高以及人们对结构长度的需求，使得超长无缝结构不断涌现，然而，超长无缝结构的温度作用和混凝土收缩对结构的影响却不可忽略，因此有必要对超长结构采取一定的技术措施，以减小温度应力或者避免产生一些不利因素。

2.1设计措施。

随着我国综合国力的增强以及科技水平的提高，大型公共建筑都朝着超长、超高的方向上不断发展，超长结构的无缝设计在设计措施上有以下一些措施:l）施加预应力，在钢筋混凝土结构中施加预应力，即在楼板中布置双向预应力钢筋；2）设置后浇带或加强带；3）采用补偿收缩混凝土技术，即在普通混凝土中掺合一定比例的微膨胀剂；4）保温隔热，使尽量少的结构暴露在自然环境中；5）提高材料的抗拉性能，如在混凝土中掺入一定比例的复合纤维材料，则可提高混土的抗拉性能；6）采取必要的构造措施，尽量避免结构断面突变产生应力集中一的现象。

2.2施工措施。

超长结构的无缝设计在施工措施上有以下一些措施:1）控制混凝土原材料的质量和技术指标，混凝土质量的好坏对结构裂缝的产生有很大的影响；2）添加减水剂；3）加强养护，采用棍凝土低温如模、低温养护，使混凝土终凝温度尽量降低，以减少水化热和收缩；4）加强混凝土的振捣，要提高混凝土的密实度，必须对混凝土进行充分的振捣，最宜的振捣时间为5~15s；5）保证后浇带的施工质量；6）分层浇筑，墙、梁、板裂缝产生的主要原因是收缩，因此，墙、梁、板构件应分层散热浇灌。

超长结构设计实践及其技术探讨摘要：我国超长建筑结构越来越多,对其设计的要点较普通结构设计更为复杂的现象,本文简要介绍了超长结构及其可能存在的问题,通过具体的工程实例设计实践分析,探讨了超长结构部分不利影响的控制方法,以期为类似结构设计提供参考。

关键词：超长结构设计；实践；技术探讨中图分类号：tu318文献标识码：a文章编号：引言：随着我国城市综合体建筑的大量使用、公共建筑和住宅建筑建设的飞速发展,建筑的体型变化越来越多,建设方和建筑师对建筑结构要求也越来越多。

超长高层或大柱网建筑不断出现,混凝土强度等级不断提高,施工中大量应用泵送混凝土工艺,使得混凝土超长结构较易出现的温度收缩裂缝呈现逐渐增多趋势。

1．超长结构界定和超长结构可能存在的问题1.1混凝土浇筑过程中水泥水化热造成混凝土内外温差,继而结构表面产生拉应力,内部产生压应力。

当表面拉应力超过混凝土极限抗拉强度的时候,在混凝土表面就会产生裂缝。

此外在混凝土降温阶段时逐渐散热冷却会产生冷缩,再加上混凝土硬化过程中的自身收缩,产生的收缩应力较大,当该应力超过混凝土极限抗拉强度的时候同样会产生裂缝,甚至贯穿整个截面。

1.2环境温度变化使得结构材料自身热胀冷缩,继而产生的温度应力存在于工程使用期间和施工阶段。

温度变化和混凝土收缩这种间接作用引起的位移和变形对超静定混凝土结构的约束应力可能会很大,从而导致结构构件的开裂,甚至改变结构的受力形态。

1.3超长结构的另一个问题就是因为结构太长,当建筑场地地质情况复杂时,结构两端的基础持力层可能不同或基础持力层相同而基础埋置深度相差较大时,结构两端的沉降差会很大,如果不设置沉降缝又未采取相应构造措施时,结构就会倾斜或产生裂缝。

2．针对上述超长结构工程的设计方法要点对钢筋混凝土超长结构最主要的技术难题就是开裂的问题,目前实际工程中一般采取后浇带的方法,但是后浇带虽然能防止混凝土由于收缩和徐变而产生的裂缝却不能防止温度裂缝,而且影响施工工期,给施工带来许多的不便。