超長高層建筑結構溫度問題研究

朱哲宇

【摘? 要】隨著我國經濟的發展和社會的進步，我國國民在日常的生活和工作過程中對于建筑工程的需求量也在不斷的提升，在很大程度上也促使我國的建筑工程行業朝著舒適化以及大型化方向不斷發展。在我國的城市建設過程中，出現了越來越多的超長高層建筑。基于此，文章就溫度對建筑工程結構的影響、超長高層建筑結構溫度問題的原因以及解決措施方面進行了相關分析。

【關鍵詞】超長高層建筑;結構溫度問題;原因;解決措施

引言

近幾年來，我國的建筑工程行業發展迅速，已經成為了我國國民經濟增長的重要支撐。超長高層建筑作為我國城市建筑工程的重要類型，其建設水平也越來越高，但是，由于超長高層建筑自身的特性，其建設質量也會受到較多因素的影響，溫度就是其中的一個重要因素。為此，相關建筑工程企業需要加強對超長高層建筑結構溫度問題的研究，制定相應的解決措施，最終提高超長高層建筑的施工水平。

1.溫度對超長高層建筑工程結構的影響以及類型

（1）溫度對建筑工程的結構有著較大的影響，其主要表現為：根據相關專業學者的分析研究顯示，溫度以及其收縮應力是造成超長混凝土結構出現裂縫的主要原因。其一，在溫度的影響下，連續澆筑的超長混凝土結構的內部會出現收縮變化或者是水化作用，進而導致超長混凝土構件的體積的不均勻變化，然后引起混凝土結構內部的開裂;其二，受到外界環境溫度的變化的影響，超長混凝土結構內部會出現熱脹冷縮，使得超長混凝土的整體結構構件之間出現不均勻的變形和位移，從而對超長混凝土結構形成較大的約束能力，最終引起超長混凝土結構的開裂問題。

（2）關于溫度的類型，如果按照溫度的作用形式來對影響建筑結構的相關溫度實施分類，則可以將其分為兩類：均勻溫差以及表面溫差。溫度上升以及下降期間加熱對建筑結構的影響并不是很大，甚至比冷卻的影響少很多。所謂均勻溫差主要指的是建筑結構表面，特別是混凝土構件的橫截面上可以感受到溫度的變化。它的存在會使得混凝土的結構出現變形的情況，促進裂縫的進一步發展。表里溫差是指澆注或者使用的過程當中，混凝土組件內部以及外部之間的溫度差，主要是由于混凝土的材料性質而造成的。由于混凝土材料屬于不良的熱導體，因此在施工的過程當中非常容易出現內部以及外部的溫差問題，進而造成結構出現變形的情況;處在自然環境當中的工程結構自然會受到各種條件的影響，包含：地貌條件，太陽輻射的強度，周圍的空氣以及溫度變化等等。最終造成工程結構物體的溫度分布辦的非常得復雜化。但是縱觀混凝土的工程結構，發現由于自然環境條件而造成的溫度負荷可以可分大致三類：驟冷溫度的影響，年溫差的影響以及日照溫度變化的影響。年度溫度差主要指由于年度溫度的變化而造成的結構溫度變化。突然的溫度下降主要是指強烈冷空氣的入侵以及日落時室內外的相關溫度分布而造成的。陽光溫度變化主要指在同一天當中，陽光照射的結構不同，而造成的溫度變化具備不同性。

2.超長高層建筑結構溫度問題的原因

引起超長高層建筑結構的溫度問題的原因有很多，具體表現為以下幾個方面。

第一，季節性的溫差變化的影響，這是引起超長高層建筑工程結構溫度問題的重要因素。同時，季節性的溫度變化從本質上來講也是一個較為漫長的過程，其對于超長高層建筑工程結構的影響并不是一蹴而就的，而是需要一個較長的過程。另外，季節性的溫差變化其對于超長高層建筑工程結構的影響不僅較為緩慢，還較為均勻。一般都是從夏季開始，一直延續到冬季，是一個緩慢的降溫過程。在整個過程中，超長高層建筑工程的混凝土結構會出現熱脹冷縮的效應，使得其從整體的角度上進行分析，超長高層建筑工程的混凝土結構一直處于一個拉伸的狀態，容易引起質量問題。另外，相反的從冬季開始，延續到夏季也是一種季節性溫差，這個過程是一個緩慢的升溫過程，超長高層建筑工程的混凝土結構也會出現熱脹冷縮，最終引發質量問題。

第二，晝夜溫差變化的影響。晝夜溫差變化是影響超長高層建筑的施工質量的常見的溫度因素。主要表現為：在傍晚的時候，室內外的溫度變化。但是，因為屋內的保溫性能通常情況下是比較穩定的，故而，對于超長高層建筑工程的混凝土結構的內外構件之間就會出現一定的溫度差值，而為了滿足超長高層建筑工程的建設需要，對于混凝土建筑內部的溫度要求是恒定的，需要建筑工程企業利用空氣調節系統進行溫度的保持。但是，對于在施工過程中直接暴露在外部的自然環境中的外圍墻體、剪力墻等混凝土構件來講，那么實現混凝土構件的溫度的恒定那幾乎是不可能完成的。混凝土結構受到外界的晝夜溫差的影響，經常會出現質量問題。

第三，驟然溫度變化的影響。這種影響因素和以上兩種影響因素相比較，屬于一個意外性比較大的因素，通常情況下，驟然溫度變化都是突然產生的，因此，具有一定的意外性和不可預見性，在實際的處理過程中，也具有一定的難度。

驟然溫度變化的產生主要是強冷空氣的突然降臨，使得溫度出現驟降，在短時間內產生較大的溫度變化，然后對超長高層建筑工程的結構造成一定的影響，影響程度也較難控制。

3.超長高層建筑結構溫度問題的解決措施

3.1合理應用混凝土微膨脹技術

混凝土微膨脹技術是解決超長高層建筑結構溫度問題的一項有效的技術。在實際的技術操作過程中，工作人員需要向后澆帶的內外添加一定規格的膨脹劑，增加超長高層建筑工程的混凝土結構內部的在膨脹過程中所產生的應力，進而抵消其在受到溫度影響時收縮所產生的拉應力，有效的延緩混凝土收縮的時間，加強對混凝土收縮應力的有效控制，避免受到溫度的影響，超長高層建筑工程的混凝土結構因為膨脹和收縮而出現混凝土結構的開裂，影響建筑工程的結構水平。

但是，受到我國現階段的建筑材料和技術水平等方面的影響，并不是所有的超長高層建筑在實際的設計施工過程中，都可以實現無縫設計，無形中也限制了混凝土微膨脹技術的應用。此外，混凝土微膨脹技術并不能完全的補償超長高層建筑工程的混凝土結構的收縮，混凝土結構內部所產生的膨脹應力會隨著時間的延長而減小，而且，隨著我國建筑工程行業的發展，混凝土微膨脹技術在應用過程中，所使用的膨脹劑的規格以及對混凝土攪拌標準的要求也越來越高，也增加了混凝土微膨脹技術的使用難度，還需要進行繼續優化。

3.2合理應用無黏結預應力技術

無黏結預應力技術也是一種較為有效的處理超長高層建筑結構溫度問題的措施。其在實際應用的過程中，主要是在超長高層建筑結構成型之前就利用軸向預壓應力和相應的預壓應變，對超長高層建筑工程的混凝土結構受到溫度變化所引起的收縮變形進行抵消，以此來控制混凝土結構的拉應力，避免混凝土結構受溫度影響出現開裂。另外，無黏結預應力技術在實際應用的過程中，對于施工設備沒有較多的要求，且操作過程較為簡單，因此，其應用也較為成熟。

4.結束語

綜上所述，溫度對于超長高層建筑結構的影響主要體現在對混凝土結構的影響方面，因此，建筑工程企業需要加強對溫度原因的分析，在此基礎上合理應用混凝土微膨脹技術和無黏結預應力技術，解決超長高層建筑結構溫度問題，提高建筑工程的建設質量，最終促進我國建筑工程行業的發展。

參考文獻

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