土木工程中高层建筑结构施工技术分析

摘要：随着我国城市化进程的加速，高层建筑结构在全国范围内迅速增加，为进一步提高施工技术水平打下了坚实的基础。由于各种原因，高层建筑的建设时间比较长，工程内容也比较复杂，因此，在施工准备阶段，必须要有一个好的设计方案，确保其结构体系能够符合使用要求。本文通过分析高层建筑设计要点，介绍了土木工程中高层建筑施工技术的使用要点和适用范围，以供从事这方面工作的人员借鉴，从而提升建筑工程建设质量。

关键词：土木工程；高层建筑结构；施工技术

引言

近年来，由于土地资源紧缺，城市建筑工程大量涌现，其规模和数量也随之增加，对施工单位提出了更高的要求，尤其是在结构施工阶段，一旦发生问题，将严重影响工程质量。这就需要相关的科技工作者持续地加强对结构施工技术的应用的关注，将先进的施工工艺灵活地运用起来，对整个施工过程进行全方位的控制，并根据实际情况改进和优化现行的技术，将潜在的风险和对策都弄清楚，最大限度地防止在施工中发生安全事故。因此，对土木工程中高层建筑结构施工技术进行分析具有十分重要的意义与价值。

1.高层建筑结构设计要点

1.1.水平力是设计主要因素

对于多层建筑，通常是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计，但对于高层建筑，相关技术人员则将更多的关注点放在水平荷载方面，其原因主要包括以下两个方面：1）建筑自重和竖向荷载对结构所产生的轴力和弯矩的数值与建筑高度的一次方成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及所引发的轴力与建筑高度的二次方成正比；2）对于高层建筑而言，其竖向荷载通常是定值，但水平荷载极易受到外部环境因素，如风力、地震等方面的影响发生变化，对建筑整体稳定性产生不利影响。

1.2.侧移成为控制指标

相对于多层建筑物，结构的侧向位移对高层建筑系统的设计起着很大的作用。尤其是随着层数的增加和结构的日益复杂，水平荷载下的水平位移容易迅速增加。与此同时，随着高层建筑高度的增加、轻质材料的大量使用以及结构体系的不断升级，对设计人员的工作提出了更高的要求，既要确保结构的承载能力和抗剪力，又要确保结构在水平荷载下的侧向位移能被控制在规定的限度之内，从而防止建筑物的坍塌等安全事故。

1.3.抗震设计要求更高

我国地大物博的地理特征给建筑行业的发展带来较多机遇的同时，地震频发的问题也给施工企业提出更高的要求。特别是对于高层建筑而言，不仅要考虑其在正常使用过程中所成熟的竖向荷载、风荷载，还要对建筑的抗震性进行深入检验，更好地保证人们的居住安全。

1.4.减轻建筑自重更重要

建筑工程的顺利施工要耗费大量的施工材料，与普通建筑相比，其地基工程也承受着更大的荷载，同等情况下，为了避免地基出现质量问题，施工企业相关技术人员应将更多的关注点放在减轻建筑自重方面，在不增加造价和防护措施的同时，增大楼层数量，发挥软土地基的建设作用。通常情况下，地震效应与建筑自重成正比，减轻建筑自重可有效提升其抗震能力。其原因在于，高层建筑高的重心导致地震作用倾覆力矩大，一旦地震发生，将会给竖向构件产生很大的附加轴力，进一步增大附加弯矩，引发房屋建筑发生倒塌。

1.5.概念设计与理论计算同样重要

抗震设计由计算和概念两部分组成，目前，高层建筑的设计计算大都是在假设状态下进行的，尽管目前国内的分析方法正在逐步发展，但是，影响地震作用的因素非常复杂，对整个建筑物造成了很大的破坏，很有可能会使理论计算与现实存在相当大的偏差。尤其是在进入弹塑性工作状态后，局部开裂、房屋倒塌等问题的概率大大增加，传统的理论分析方法已经不能满足实际工程的需要，因此，必须通过对概念设计方法的深入研究，才能更好地确保结构设计的合理性。

2.土木工程中高层建筑结构体系及适用范围

2.1.框架结构体系

框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成，梁、柱、基础构成的平面框架是主要的承重结构，再经过连系梁形成相应的空间体系。该结构体系是应用较为广泛的结构形式，与其他结构体系相比，其优点在于灵活的空间布置以及较轻的建筑自重，且性价比较高。然而，框架结构体系本身具有较差的抗侧力，一旦遇到较大的风荷载，将会产生较为明显的水平位移，给结构构件造成较为严重的损害。框架结构的适用范围通常是楼层数量处于6～15层的建筑，现广泛应用于民用建筑及工业建筑中，能满足人们的使用需求。

2.2.剪力墙结构体系

剪力墙的设置能显著提高房屋建筑的抗侧力刚度，不仅显著提高房屋建筑的抗剪强度和刚度，还更好地保证房间分隔构件。在剪力墙结构中，钢筋混凝土承受着全部的荷载，其较好的抗震性能使得剪力墙结构建筑具有较高的安全性，因此广泛应用于住宅和旅馆中。但对于较大的房间，剪力墙结构体系则受到较多的约束，为了满足餐厅、会议室等大面积住宅的要求，通常会将部分底层或部分层用框架结构代替剪力墙，提升工程质量。

2.3.框架-剪力墙结构体系

框架－剪力墙结构体系是一种常见且适用范围广泛的高层建筑结构体系，具有较高的稳定性、抗震性能好、空间布局灵活、施工简单、经济性好等特点，适用于各种高层建筑项目。结构体系的选择应根据具体的项目需求和地理环境等因素进行综合考虑，并进行专业设计和分析，以确保建筑物的安全稳定性。框架－剪力墙结构体系是在建筑物的柱和梁之间设置框架结构，并在建筑物的外墙面添加剪力墙，以共同承受水平荷载所引起的弯矩和剪力。框架结构能有效地承受建筑物的垂直荷载，而剪力墙则能承受建筑物的水平荷载。框架结构的柱和梁可以将垂直荷载传递给地基，保证建筑物的稳定性。而剪力墙则能通过其在垂直方向上的较高刚度，承受水平荷载，从而抵抗风荷载、地震荷载等外力作用。

2.4.筒体结构体系

筒体结构体系是一种常见且适用范围广泛的高层建筑结构体系，在土木工程中有着重要的应用，采用圆筒状的结构形式，具有一定的特点和优势。筒体结构体系适用于各类高层建筑，如公寓楼、办公楼、酒店等。尤其在抗震要求较高的地区，筒体结构通过其良好的抗震性能，提供良好的安全性保障。同时，在空间利用效率要求较高的场合，筒体结构为建筑物提供较大的内部空间，满足多样化的功能需求。筒体结构体系具有较高的承载能力和优异的抗震性能。由于其特殊的形式，筒体结构将竖向的重力荷载传导到地基，形成一个相对均匀的结构体系，从而提供良好的抗震性能和整体稳定性。

3.结束语

综上所述，就建筑工程而言，结构问题与建筑工程的安全、稳定等关系密切，是建筑施工单位必须重视的问题。所以，作为一名技术人员，应该在做好各种常见质量问题的基础上，做好钢筋、模板、砖和混凝土等多个环节的防治工作，确保施工质量符合工程需要，防止出现安全事故。

参考文献

[1]金柱，邱帅，王振祥.土木工程中高层建筑结构施工技术研究[J].中国建筑金属结构，2021，（06）：108-109.

[2]梁伟杰.高层建筑工程中裙房钢结构桁架的施工技术[J].工程建设与设计，2019，（15）：238-240.

[3]李宝生.高层建筑工程中的框架剪力墙结构施工技术[J].四川水泥，2017，（09）：236.