建筑工程结构研究3篇

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建筑工程结构研究篇1

1建筑工程结构裂缝类型、成因与危害

1.1建筑工程结构裂缝类型

现有的结构裂缝类型主要分为两种：结构性的裂缝和非结构性的裂缝。在这两种结构裂缝当中，结构性裂缝会给建筑结构带来非常大的破坏力。最重要的原因是结构缺乏足够的强度与刚度，如果结构受到巨大的荷载作用，会使整体的结构产生裂缝，随着裂缝宽度的增大，破坏程度也会不断增大。针对非结构性裂缝，结构强度和刚度要求不高，在建筑施工中受到施工技术、使用材料以及环境变化等多种因素的影响，其破坏程度低于结构性裂缝[2]。

1.2建筑工程结构裂缝成因

1.2.1材料施工人员在施工设计过程中，依然存在施工方法不科学、施工配比不到位的问题，这会直接对施工质量产生影响。结合施工现场实际情况分析，施工人员要进行实地考查工作，严控施工材料品质，尤其是劣质的施工材料根本不能符合工程标准，会对施工质量带来非常大的威胁。

1.2.2温度面对建筑工程，温度变化带来的影响是热胀冷缩，在快速的变化当中，非常容易产生裂缝问题。由于建筑结构内部的升温速度比较快，在低温条件下，工程中的混凝土结构内部水一般处在冰冻的状态，这会同时产生膨胀以及渗透压力，造成强度降低、裂缝上升。另外，由于体积较大的混凝土存在散热快的特点，所以如果房屋当中温度偏高，那么混凝土结构将会存在较大的温差；如果外部压力比混凝土承受力要大，那么裂缝就会形成，并且出现快速扩大的趋势。

1.2.3沉降由于建筑物本身具有比较高的质量，因此从施工过程开始，一直到竣工多年后，都会持续出现沉降问题，在重力的作用之下，建筑物对地基产生压缩，导致建筑物总体高度略微下降。若是在地基施工当中，地基未能夯实或者是地基存在比较高的含水率，都将造成沉降的数值增高，一旦地基出现不均匀、不规则的情况，整个建筑物不同部分出现不同的沉降量，造成建筑物内部产生向外的拉力，从而产生结构性裂缝。因为建筑物长时间处于沉降状态，内部会产生一定的应力，当建筑工程结构产生裂缝时，在内部应力的作用下，裂缝会逐步扩大，一直到给内部应力结构带来影响。这时，如果产生内部装修砸墙或者外部振动的影响，将会让整个建筑物处在危险状态，产生非常严重的问题[3]。

1.2.4施工在施工过程中，若是未能严格按照有关要求来落实技术要点以及工艺要求，将会很容易让混凝土产生结构裂缝。追根究底是施工人员未能严格结合对应的要求展开混凝土配比，而是从自己的主观经验出发；而且有些管理人员为了追求较高的经济效益，未能全面监督管理技术落实情况。另外，未能结合对应的要求来养护完成浇筑的混凝土，造成混凝土强度无法满足实际要求，从而产生结构裂缝。

1.2.5荷载由于建筑工程项目的基础设施越来越完善，建筑物所承担的压力也变得越来越大，容易让建筑结构出现荷载裂缝。一旦建筑物受到多重因素的影响，承受过大的压力，不同的位置结构上的压力分布并不均匀，荷载裂缝的数量与位置会出现较大的差异。综合分析建筑行业的具体发展情况，在进行施工之前，无法精准对建筑物的实际承受荷载压力情况展开计算，部分施工单位为了提高建筑物的荷载水平，过多运用混凝土，造成实际荷载大于计算荷载，荷载裂缝也会大大增加。

1.3建筑工程结构裂缝危害

结构裂缝属于建筑工程中较为常见的一种质量问题，由于建筑结构应力值不断提高，超过称承重压力，从而出现裂缝。建筑结构裂缝会给建筑物的结构强度、刚度带来破坏，直接对建筑物的结构稳定程度带来影响。如果不能有效控制建筑结构裂缝的出现率，那么裂缝将会逐步扩大，形成持续性的裂缝，严重损坏建筑结构，威胁建筑物安全，直接对建筑工程使用寿命产生较大的威胁。

1.3.1降低建筑整体强度若建筑工程当中存在结构裂缝，容易使混凝土也产生较大的裂缝隐患，不能良好发挥出钢筋材料的作用。由于钢筋材料长时间暴露在空气中，而受到环境的直接影响，表面将会产生锈斑，降低钢筋的支撑力，影响到结构主体。当裂缝持续存在，会增加结构安全威胁出现率。

1.3.2降低结构刚性按照建筑结构设计中所提出的要求，在不同结构部位可能会出现裂缝扩散的问题，会大大增强裂缝的破坏力。受到裂缝持续延伸的影响，建筑结构刚度会在非常大程度上有所减弱，结构构件形状也会发生变化。在建筑结构的刚性产生转变的情形下，建筑物的荷载承载力会受到巨大的影响，造成建筑安全性直线降低。1.3.3降低结构抗剪承载力裂缝的产生会影响到建筑物整体的结构质量，还会让结构抗剪承载力下降。受到建筑结构强度、刚度的变化影响，结构体系会产生变化，会对结构抗剪性带来影响，在外部荷载不断变化的背景下，可能产生结构倒塌的问题。

2建筑工程结构裂缝控制措施

2.1合理选择原材料为了减少建筑工程结构裂缝产生概率，提高建筑工程施工质量，要控制好建筑结构材料质量。在建筑工程中，混凝土属于比较常见的一种材料，混凝土的强度等级与建筑工程施工质量有着紧密的联系。所以，在建筑工程中选择材料时，要控制好材料质量。施工人员要考虑材料具体性能、运输价格等，提高材料质量，可以提高建筑工程施工质量水平，还能降低施工成本。另外，在配比混凝土当中，施工人员要综合考虑建筑工程荷载、施工环境、温湿度情况，保证混凝土水分蒸发之后，控制建筑工程结构尺寸变化维持在一定范围内。施工人员要加大使用外加剂的量，降低混凝土产生伸缩问题的概率。

2.2注重混凝土强度等级的选用现实中的建筑工程，会出现具有比较高要求的建筑物规模，所以要转变混凝土等级要求。建筑结构楼板、梁的混凝土配比要维持同样的参数。此外，在建筑结构柱与墙体的混凝土等级运用中，也要选择相同等级的混凝土。不同位置混凝土浇筑要控制好每一个施工过程，运用同样的方式，保持混凝土良好的标准。并且施工人员要在施工中控制好混凝土强度的改变情况，让建筑工程结构总体保持稳定的状态[4]。

2.3加入配筋设计要减少建筑工程中结构裂缝问题出现率，施工人员要不断提高建筑工程施工质量水平，采用更为规范的建筑加固设计方法，选择最理想的建筑物加固方式，进一步提高梁板加固水平。目前的建筑工程结构加固当中，要合理实施配筋设计，严格控制好配筋方法。在配筋方法中，采用双层双向通长法，加强建筑物梁板强度提高建筑物梁板稳定度，有效控制建筑工程结构裂缝出现率。为了减少建筑工程结构裂缝的出现率，施工人员要做好配筋设计工作，控制好钢筋之间的距离，延长裂缝出现时间，增加建筑工程使用寿命。通过合理运用混凝土、钢筋结构与外加剂等材料，降低混凝土收缩率，进而降低结构裂缝出现率，或者延长结构裂缝出现的时间。

2.4严格落实施工养护要点建筑工程结构裂缝出现的主要原因包含施工因素，因而在建筑工程实践过程中要高度关注提高对施工阶段的监督、管控力度，保证施工人员严格落实好各项技术要点。第一，严格按照对应的技术标来确定混凝土配比并且运用混凝土，防止施工人员结合主观经验展开配比。第二，做好全过程的管理工作，利用日常检查、不定期突击检查相结合的方法，确保施工活动向着标准化、规范化的方向前进。在建筑过程完成整体的施工后，要做好竣工验收工作，重视从有效预防混凝土结构裂缝的出现出发，实现全面系统化的质量检查，及时发现并且解决其中所存在的质量问题。第三，构建起较为完善的施工管理制度，明确不同参与人员的具体职能和具体责任，强化人员的责任意识，一旦发现施工质量不符合标准，需要严格结合制度规定展开责任追究，做好惩处工作。第四，做好培训活动，利用培训帮助施工人员掌握好混凝土结构施工的要点，做好裂缝控制的有效措施，经过培训强化施工人员质量意识，提高人员职业道德水准，让施工人员在展开各项施工活动时认真落实好各项技术要点，严格控制好施工质量。第五，混凝土浇筑工作完成之后，及时将养护工作做到位，经过高效的湿润养护，减少混凝土出现干缩的概率，确保混凝土可以保持好的状态，避免混凝土干缩现象带来的开裂、出现裂缝问题，有效提高建筑工程结构安全性、稳定性，有效降低后续的处理成本支出。

2.5减少混凝土板出现裂缝的方法在建筑工程结构当中，楼板的位置最容易产生结构裂缝，一旦楼板的位置出现裂缝，会大大降低总体的建筑结构质量，还会威胁到建筑结构的安全性。所以，为了应对这一情况，需要制订出科学有效的方法，确保楼板位置不会由于结构裂缝的出现而给整座建筑物带来威胁。这就需要在楼板设计和具体施工当中，提高建筑材料选择标准，选择优质化的钢筋、混凝土，在建筑工程施工完成之后，降低结构裂缝对楼板产生的影响。在目前的控制方法当中，要注重下面几个要点：首先，根据工程项目施工标准，严格控制钢筋、混凝土配比，让二者有效分摊所承受的伸缩、应力影响，减少下沉效果，让建筑结构能够承受更多的荷载压力；其次，在混凝土浇筑工作当中，要合理配置钢筋，使钢筋在其中发挥出主要的抗拉伸作用；最后，在检查钢筋位置是否准确无差错时，要详细了解和分析钢筋的数量以及配置[5]。

3建筑工程结构裂缝处理技术

3.1填充处理技术建筑工程中所出现的较大的裂缝可运用填充处理技术，针对这种裂缝要采用对应的材料实现加固处理，填充裂缝中所出现的空隙。填充处理技术施工难度不高、步骤比较简单，保持较好的修复效果，能够良好地加固裂缝。针对部分宽度比较小的裂缝，同样能够运用填充处理技术。在采用填充处理技术当中，要把墙体的表面凿成V 形（或 U 形）的槽，然后运用树脂砂浆材料或者沥青材料等作为填充物来实现处理目的。

3.2灌浆处理技术针对多类型结构裂缝的修复和处理工作可采用灌浆技术，其具备操作简单、成低的优势。由于灌浆技术较为成熟，因而能够实现标准化的施工目的，目前开始成为建筑工程结构裂缝处理工作当中比较常用的一种技术。灌浆处理方式就是按照结构裂缝的具体大小情况，经过在其中灌入水泥或者是其他材料来填充空隙，从而提高建筑工程的稳定程度。对比传统的填充处理技术，灌浆技术更加关注做好对细节部分的处理工作，可以有效补充传统技术的不足，从而良好地改善总体处理效果。

3.3强补处理技术一旦建筑工程当中的混凝土产生结构裂缝之后，会出现强度降低、不能达到有关标准要求，而无法完成对建筑物的支撑，这就需要做好及时的强补处理工作。强补处理技术就是针对存在较为显著的开裂问题的混凝土实施清除处理工作，然后按照工程的总体结构特征，对其破损以及阻碍的地方展开处理，利用新浇混凝土的方法来补强承载力，确保可以满足建筑支撑的要求，从而防止建筑物产生崩塌的情况，避免出现其他的意外安全事故。在强补处理技术当中，要重视控制好所使用的材料的质量，比如一旦裂缝是结构承载的压力过大产生的，这时就要运用高分子材料粘结剂来加强总体结构的稳定程度，从而更好地对结构断面实施粘合，有效改善其性能，防止其内部构造受到外部因素的影响，减少钢筋产生锈蚀的问题，延长使用寿命[6]。

3.4混凝土处理技术在建筑工程中，混凝土作为主要的结构施工物质，为了对裂缝实施高效控制，要把控好混凝土质量，保证其质量达到有关标准和要求，特别是在正式展开施工之前要仔细检查混凝土的配比以及温度。第一，因为一般的混凝土都需要与水泥一同使用，故难以有效对水泥的使用量展开控制，因而能够通过采用缓凝剂的方法或者是运用粉煤灰的方法来实现相同的效果，从而有效控制好水泥的使用量，实现降低水化热的目的。第二，受到温度变化和出现热胀冷缩现象，成为造成混凝土产生结构裂缝的一种重要因素，所以要做好温度控制，保证可以有效帮助混凝土散热，避免混凝土的内外部温差过大造成裂缝问题产生；第三，防止混凝土受到强光暴晒产生干缩现象，要适当对其实施一定的洒水处理，减少干缩裂缝出现率，提高结构稳定程度[7]。

3.5砌体结构裂缝处理技术砌体结构作为建筑物结构当中很重要的一部分，针对砌体结构裂缝，要选择有效的方法展开处理。比较常见的处理此种裂缝的技术包括：第一，水泥灌浆的方法，在裂缝当中注入水泥浆，对裂缝展开修补，提高砌体强度，然后做好表面的修饰工作；第二，钢筋网水泥砂浆的加固方法，面对裂缝所引发的墙体承载能力，采用钢筋网水泥砂浆展开加固，找准砖墙的表面，去掉粉刷层，将裂缝露出来，选择采用砂浆喷射处理法，对墙面结构实施加固，进而提高承载力[8]。总而言之，建筑工程比较复杂，包含比较多的事项，需要面临的困难以及阻碍很多，其中裂缝问题就较为常见，需要得到高度关注，如果裂缝问题比较严重，那么会严重影响整体的质量。当完成工程建设之后，要做好验收作业，在进行验收时如果存在较大的裂缝，那么就是不合格的工程，不能交付给用户使用，也不能展开后续的买卖，会影响开发商的经济利益。所以，要高度关注裂缝问题，先分析裂缝产生的类型、原因和危害后，运用有效的控制措施和处理技术实施修补，提高建筑工程墙体承载力，满足提出的质量标准以及要求。

作者:王栋 朱振华 杨梓楠 单位:中国建筑第二工程局有限公司核电建设分公司

建筑工程结构研究篇2

１大体积混凝土施工技术概述

大体积混凝土技术，是指混凝土断面尺寸大于１ｍ，防止施工期间出现水化热、温度应力的技术。在实际的施工过程中，该技术可以减少裂缝出现，同时提高建筑的整体质量，减少可能出现的形变问题，有效延长建筑物的使用寿命。

２建筑工程混凝土裂缝种类

２.１干缩裂缝干缩裂缝的形成原因主要是受外界温度影响。混凝土中的水泥水化过程中会产生大量的热量。并且混凝土表面容易受到影响而形成细小的裂缝。特别是当混凝土的内部和表面温度不一致的情况下，会导致内部发生形变，从而导致拉应力增大，导致裂缝产生。干缩裂缝的外观常常为细小较长的缝隙，形状和特点不一致。干缩裂缝的出现会导致混凝土整体结构出现问题，影响到建筑物的使用寿命。

２.２塑性裂缝塑性裂缝多见于大体积混凝土结构，在建筑工程中，大体积混凝土结构较为常见，因此塑性裂缝也是影响建筑工程质量的主要裂缝种类。大体积混凝土在凝固以前强度较低，而这时如果混凝土的外部温度较高或者是空气较为干燥的时候，混凝土表面的失水速度就会过快，从而对内部产生较强的负压，造成塑性裂缝。可见塑性裂缝的产生与混凝土水分蒸发关系十分密切。

２.３温差裂缝温差裂缝顾名思义是因为温度差异过大而产生的裂缝，其最常见于大体积混凝土施工作业中。究其本质因素和水泥水化过程中放热有关。大体积混凝土用水泥较多，所以也是较为常见的裂缝类型。而改善这一问题的主要方式是做好养护工作。若养护工作没有做好则会导致外部温度过早低于内部温度。当内部散热远远慢于外表面时，温差会急剧较大，而导致温度应力产生。

２.４施工裂缝施工裂缝和材料、气候等关系不大，主要是人为原因导致的。例如：施工人员技术不过关导致施工工艺不符合相关标准；混凝土配比不科学等问题。所以为了避免施工裂缝产生，应当重视施工技术，施工前做好技术交底，并重视配比工作。

３建筑建筑工程施工中混凝土裂缝的产生原因

３.１环境温度变化在大体积混凝，土浇筑时，形变的发生概率会随着温度的变化而变化，所以环境温度制约了混凝土浇筑效果。混凝土浇筑应避免在温差较大的时间点进行，避免可能出现的混凝土开裂的情况。除此之外，施工人员在浇筑大体积混凝土前，应当记录好未来一段时间的天气情况以及周边温度，若温度不适宜浇筑可以在工期不受影响的范围内暂缓浇筑，若工期紧张则可以采取方法避免温差过大，从而避免产生较大裂缝。

３.２水泥水化热水泥水化热是一种常见的情况。该过程会导致混凝土建筑物的温度提升，而且其内部的热量会持续积存下去。但是同时，外部低温情况会导致混凝土体的应力保持在低水平状态。在一段时间后，大体积混凝土水化热逐渐向外散发，使大体积混凝土弹性模量、强度明显增加。同时，大体积混凝土的收缩和冷却功能逐渐加强，所以导致温度应力提升，当达到临界点，即温度应力≥抗拉应力时，会导致裂缝出现。

３.３钢筋钢筋导致裂缝出现的主要原因有两种，一种是钢筋材料不合格；另一种是混凝土材料受外界影响后导致的钢筋出现问题。具体为：钢筋保存不当，引起锈蚀出现。若依然用于建筑施工中，会导致结构膨胀而产生细微裂缝。其次，混凝土养护不当或者材料使用不当会导致内部拉应力提升，钢筋发挥效用，若混凝土的拉应力过大会对钢筋产生不利影响。从而导致裂缝进一步扩大。除此之外，还有很多不确定的因素导致钢筋出现问题，从而影响到裂缝产生。

３.４混凝土徐变混凝土徐变会导致混凝土产生裂缝。当结构中存在裂缝方向为纵向或者纵向倾斜时，要观察是否存在界面预压应力降低的可能。这一情况会导致变形扩大而进一步影响到拉应力，长此以往，会导致裂缝出现。

３.５混凝土原材料混凝土原材料的构成有：水泥、粗骨料、细骨料、其他添加成分等。这些原材料若发生质量问题会严重影响到混凝土的质量，可能引起裂缝产生。所以应当重视原材料的选择和购进，确保不出现质量问题。

３.６工程设计影响裂缝出现的原因，除了施工过程的因素外，和设计也存在一定的关系。设计师的设计要根据施工现场的地质·８１１·条件、开发单位的设计要求等多方面完成设计工作。以水利工程的基础部分为例，若设计存在问题，可能造成地基不稳或者下陷等问题。若工程的基础承载力达不到要求，可能导致混凝土的受力不均，在剪力过大的情况下会导致裂缝产生。这也是沉降裂缝产生的原因。常规状态下，沉降裂缝的表现形式为贯穿的裂缝或者深入某位置的裂缝为主。但是实际是因为承载力不均匀导致。所以应当重视建筑工程的设计问题，避免因为设计不当而出现沉降裂缝等问题。

４建筑工程施工中混凝土裂缝的防治技术

４.１物理特性影响的预防措施在混凝土裂缝预防工作中，要重视物理因素导致的裂缝产生。沉降裂缝和收缩裂缝，这两种类型是因为物理因素才出现的。所以针对这类裂缝，需要采取专门的措施应对。在预防收缩裂缝产生时，应当定期进行喷水作业，从而确保混凝土的湿度合格；避免收缩裂缝产生的手段还有减少振动。以上是收缩裂缝的预防。沉降裂缝出现的原因是含水率不合格，要保证最佳含水率。避免因为振动而导致混凝土产生分层。

４.２对原材料加强管理混凝土的组成成分非常复杂，这样原材料不仅决定了混凝土的性能和强度，而且部分原材料对于混凝土的裂缝出现起到重要的作用。例如水泥水化过程中会产生大量的热，这些热量若处理不当会导致温差裂缝产生。但是，若采用某些添加剂会降低裂缝出现的概率。所以应当针对不同的材料进行控制，根据建筑施工图纸和国家相关的标准进行施工和混凝土的配制。严格避免不合格或者不符合该施工条件的材料入场。以水泥为例，水泥分为不同的性能和标号，根据对混凝土的要求选择不同的水泥配制，所以材料采购人员应当做好市场调研工作，当拿到材料采购单时，应当将不同的材料分类，针对不同类型的材料展开调研，尽量选择性价比高的材料。除此之外，当材料入场前，应当要求材料供应商提交材料的厂家资质和相关检测报告，同时施工方应当将材料送到检测站进行检测。一方面确保材料合格，另一方面为竣工验收提供相关资料。最后，材料的保管工作应当根据材料的特性和储存要求存放。同时存放原材料的环境应当多加重视，因为不同原材料对环境的要求不同。例如钢筋的存放需要保持干燥和洁净，从而避免钢筋锈蚀和外表面污染。水泥存放必须保证环境的干燥，避免水分进入后水泥硬化。

４.３控制混凝土施工时的温度、湿度为了减少混凝土中裂缝出现的概率，同时减少质量问题，应当重视施工过程中混凝土的温度以及湿度，一旦混凝土施工时的温度过高，混凝土水分蒸发速度将非常快，此时，在混凝土搅拌时，可以添加一定量的水，降低混凝土温度，使得混凝土的湿度能够符合施工要求。例如：为了减少水分蒸发，可以采用在结构中预埋冷水管来避免温度过高引起的湿度不够的情况。

４.４管理好混凝土的运输在搅拌机中卸出混凝土材料以后，需要及时将混凝土运送到浇筑现场。在运输混凝土时，应当重视运输的时机，同时重视运输工作。在这一过程中，应当严格确保泵车的密封性，杜绝出现混凝土渗出的情况。并且避免发生混凝土离析等情况。

４.５强化混凝土养护在混凝土浇筑作业结束以后，施工人员一般要在浇筑结束以后的１２ｈ以内进行混凝土养护。在养护处理的过程中，一般会将泡沫、麻袋和塑料薄膜覆盖于混凝土表面，还需要开展洒水养护。混凝土的养护工作最低要７ｄ方可完成养护工作。如果在混凝土施工过程中掺加了缓凝型外加剂，则养护时间需在１４ｄ以上。

５建筑工程中大体积混凝土施工技术要点

５.１混凝土制备混凝土原材料的好坏对于建筑工程质量能否满足使用要求发挥了重要的作用。尤其是大体积混凝土建筑，需要保证混凝土的配比以及原料质量的合格。现如今，常规的大体积混凝土建筑施工过程需要利用ＢＩＭ技术建模，或者利用造价软件计算需要的混凝土量，根据设计要求以及配比要求制备混凝土。另外，若建筑类型对混凝土有特殊要求也可以加入不同的添加剂，从而让混凝土具有更高的强度等特性。

５.２浇筑施工浇筑前，应当做好准备工作，控制好工程质量，避免因为操作不当而引起工程质量的不合格。首先，现场除了从事浇筑工程的有关人员外，其他人员不要处于浇筑现场；其次，在进行浇筑作业前，应当仔细检查混凝土模板是否安装合格，同时再次检查模板的质量是否存在问题；再次，做好混凝土浇筑施工方案，做到分层浇筑以及分块浇筑，在初凝后，方可进行后续浇筑工作；最后，浇筑混凝土的过程中不可出现中断，需要预先调配好混凝土，确保当天混凝土的制备量或者运送量可以满足浇筑要求。

５.３温度控制做好混凝土的温度控制，对于大体积混凝土建筑物的质量具有积极的作用。浇筑过程中，控制好温度，避免裂缝出现的几率，进而提高结构的安全性和稳定性。因为直接加水稀释会改变混凝土的性能，导致部分混凝土的强度或者其他特性达不到要求，而雾化法不会产生这一问题，这一方法可以在不改变混凝土性能的前提下改善混凝土温度。若采用人工控温，注意不要使混凝土冷却过快以及温度降低过多，因为这样会导致温度梯度上升，导致混凝土的强度受到影响，进而引起热裂缝产生。温度降低过多会导致混凝土温度差过大而导致温度裂缝产生。控制温度裂缝的方法有测温孔法，该方法是在混凝土墙体中分三层均匀布孔，然后在周围环境中布置测温点，然后对比两者的温度。另外，需要注意的是，测温仪测量时，应当多次测量并记录，严格按测温线的变化规律测量。

６加强土木工程施工管理的建议

６.１加强大体积混凝土配制大体积混凝土的配比要根据多方面因素来综合考虑。其配比的依据之一为项目的实际情况，结构工程师根据建筑图纸计算出混凝土的强度等特性。之后，实际施工中，可以将混凝土的要求告知拌和站，然后由其在规定时间内泵送至施工现场。若施工现场条件允许，采用现场搅拌混凝土的方式进行混凝土配制。但是总体来说需要确保混凝土的质量满足设计要求以及使用要求。除此之外，若采用现场搅拌混凝土的方式，需要严格控制砂石、水泥、水等原料的质量和配合比。

６.２做好材料管理和采购工作材料管理工作是保证大体积混凝土施工质量的重要因素。所以，做好材料的市场调研工作，在材料入场时应当要求供应商提供质量合格的检验报告、信用等级以及出厂资质等资料。并且，现场管理人员应派专人负责材料的保存、验收和登记工作，可以采用信息化管理模式，将材料分类保存，并且在管理过程中可以充分利用信息化管理软件开展管理，这样便于材料的统计、使用和了解材料的剩余情况。另外，采购人员在采购材料时，应当重视性价比，在保证材料质量的前提下减少成本，从而在满足施工质量的前提下提高企业的经济效益。

６.３加强施工现场的管理做好现场管理工作对于施工场地负责人了解现场实际情况，确保施工质量有着积极的意义。所以，现场负责人应当建立一支专业的管理团队，并完善施工组织方案和现场管理制度，从而达到施工有依据，管理有根据。方便管理人员根据施工进度和实际情况安排不同工种的施工人员，也有利于管理好施工现场。同时，应做好应急预案以及安全预案，防止施工过程中发生各种安全事故或者因为施工不当产生的安全隐患发生。加强安全文明施工的重要性，做好安保措施。

６.４提高施工人员的综合素质施工人员的综合素质的培养依赖于长期的培养，培养过程不仅要对施工人员日常施工积累的经验，而且要加强相关专业的培训，形成系统的知识体系，从而让施工人员养成安全文明施工的好习惯，如要求其上工佩戴好安全设施；施工现场不得吸烟饮酒等。同时施工企业可以定期开展施工技术分享会，让经验欠缺的工作人员在会上提出疑问，由公司的专家或者其他施工人员解答，从而提高团队的默契度以及个人的专业能力。

７结束语

随着大体积混凝土施工技术的应用，让建筑行业的质量有了质的飞跃。混凝土材料在耐压和抗旱方面具有较大优势，被广泛应用在建筑材料中。但是在混凝土配置、浇筑和振捣过程中，各种外界因素变化都会对大体积混凝土施工造成一定的影响，容易导致混凝土项目出现裂缝等病害。因此，大体积混凝土技术的应用为减少了裂缝的出现，保证了施工质量。

作者:张云龙 单位:中电建建筑集团有限公司

建筑工程结构研究篇3

1不锈钢材料的特点

与普通碳素钢相比，不锈钢材中的合金元素增加了铬、镍、锰等，赋予了不锈钢材料特有的材料属性。不锈钢材料的特点主要有以下几个方面：①不锈钢具有良好的耐腐蚀性，特别适合于处于海边临水等其他易腐蚀环境下的建筑工程。②不锈钢具有耐高温性、低温韧性和加工性能等优秀的力学性能。③不锈钢易于回收利用，重复利用率高，是绿色材料，符合可持续发展的要求。④目前不锈钢的单价较高，大约是普通碳素钢的四倍。虽然单价较高，但综合不锈钢的高性能以及人们对于美好生活的期望，不锈钢的消费需求在近年来逐步攀升[1]，其中包括了建筑用不锈钢需求。

2不锈钢材料在建筑工程中的应用现状

2.1不锈钢围护结构在建筑工程领域，不锈钢首先被应用于建筑的围护结构中。围护结构处在建筑的外围，与外界环境直接接触，在围护结构中运用不锈钢材料最能发挥其抗腐蚀的特性。但不锈钢围护结构的优点不止在于抗腐蚀性，可总结为三个方面：①不锈钢材料的美学特性。不锈钢材料的表面可进行高度的抛光处理，金属光泽相当美观。如果是选用不锈钢板材作为建筑外立面的装饰，能达到镜子般的反射效果[2]。镜面不锈钢的运用成为建筑师消隐结构构件、使建筑与周边自然环境融为一体的巧妙手法，也是建筑师模糊空间尺度的视觉手段。②不锈钢具有高强度的特点。不锈钢具有和普通钢材相近的材料强度，这意味着围护结构能更好地承受自重，也意味着围护结构能尽量做得轻薄，从而降低建筑工程整体的自重。穿孔不锈钢板的应用正是利用了不锈钢材料强度高的特性[3]。此外，结构的轻薄也有利于工程的经济性，因为能尽可能地节约材料用量。③不锈钢有抗腐蚀性强的特点，使得建筑更易于维护，降低建筑全寿命周期中的维护成本。另一方面，不易腐蚀的不锈钢的使用寿命相比普通碳素钢材更长，使得建筑的使用寿命更长，更符合低碳建筑的要求[4]。在当前“碳达峰”、“碳中和”被提出的背景下，不锈钢更是面向未来的建筑材料。国内外建筑师运用不锈钢作为建筑外围装饰的成功案例包括日本的直岛车站[2]和上海的巴士一汽改造项目[3]。

2.2不锈钢主体结构随着建筑师和业主的要求日益提高，仅仅在围护结构中采用不锈钢已经无法满足建筑设计的需求，以不锈钢材作为主体承重结构的材料开始逐步得到实际应用。国内不锈钢结构主要采用了空间结构的形式。早期的应用主要是较常规的不锈钢螺栓球或焊接球节点网架结构[4]。近年来，越来越多复杂的空间结构开始使用不锈钢材料，以满足建筑师高标准的要求。陈达锋[5]在酒店入口的玻璃屋盖中采用了不锈钢空间桁架结构作为承重结构，构件采用不锈钢钢棒和不锈钢无缝钢管。不锈钢构件采用了美国标准中的不锈钢牌号，并参照普通钢结构规范进行设计。王元清等[6]设计了一种不锈钢球型网壳结构，材料采用奥氏体316不锈钢，屈服强度标准值为205MPa。邬红茹等[7]在一种树状柱的设计中采用了不锈钢材料，不锈钢牌号为S31603，屈服强度标准值为170MPa。

3建筑工程中不锈钢结构设计的要点

3.1不锈钢材料的选用不锈钢属于多合金材料，不同合金的含量造成了不锈钢材料的多样性。在建筑工程中，常用的不锈钢种类为奥氏体不锈钢和双相体不锈钢，每个种类的不锈钢又可以再细分为不同的牌号。中国的不锈钢结构设计规程包含了六种牌号的不锈钢[8]。不同牌号的不锈钢的耐腐蚀度和强度有所差异，设计时应根据工程的实际情况进行选用[9]。一般而言，耐腐蚀性越好、强度越高的不锈钢材单价越高，因此需要根据建筑工程所处的具体环境来确定工程对于耐腐蚀的需求，以节约资源和控制工程的造价。

3.2不锈钢结构的稳定分析由于不锈钢材料的高强度和高单价，不锈钢结构多采用细长的构件和轻薄的截面，以充分地利用结构材料和节约工程造价。由细长构件和薄柔截面组成的结构和构件容易在压力作用下发生稳定破坏，因此不锈钢结构的设计应特别重视稳定分析。此外，材料的弹性模量是影响结构稳定的重要因素，弹性模量越低，越不利于稳定。弹性模量的大小可由应力应变（σ-ε）曲线的斜率来表示。由图1所示的不锈钢应力-应变曲线中可看到，在应变小于0.2%的阶段，不锈钢的弹性模量会随着应变增大而不断降低，因此不锈钢结构对于稳定更为敏感。不锈钢结构由一个个不锈钢构件拼装而成，因此稳定分析可以分为结构的整体稳定分析、结构的局部稳定分析、构件的整体稳定分析、构件的局部稳定分析。结构的整体稳定分析的目的是保证不锈钢结构不会发生整体失稳，即保证结构不会在荷载作用下发生过大的变形，甚至整体倒塌。整体稳定分析的关键是在受力分析前正确引入结构的整体初始缺陷。真实世界中的工程由于施工误差的存在，构件安装位置与实际图纸存在偏差，使得真实结构与图纸结构存在形态上的略微差异。整体初始缺陷的引入使得结构分析模型稍微偏离了最理想的状态，是对真实世界结构的一种近似模拟。目前结构的整体稳定分析可以采用一致缺陷法，即用结构屈曲分析得到第一阶模态作为结构整体初始缺陷的形状。结构的局部即为构件，因此结构的局部稳定分析和构件的整体稳定分析实际上是同一件事。构件的整体稳定分析的目的是为了不高估构件的承载力。高估构件的承载力会使得实际工程中构件提前退出工作，造成结构的局部破坏，进而影响结构的整体性能。构件的稳定分析可以采用两种方法：长度系数法和直接分析法。对于复杂工程，应分别使用两种方法进行分析，并进行包络设计，以确保工程的安全。构件的局部稳定分析的目的是在截面层面上保证构件的承载力不被高估。不锈钢构件组成截面的板件厚度较薄，容易在压力下发生屈曲，从而影响整个构件的承载力。不锈钢构件的局部稳定分析可采用有效面积法，对构件的截面面积进行适当折减，得到构件承载力的合理预期。

3.3不锈钢结构的抗震设计我国是地震多发国家，合理的结构抗震设计是保障人民生命财产安全的重要手段。不锈钢材的延性比普通碳素钢要好，具体表现在不锈钢的断裂应变较大，见图2。因此一般意义下，不锈钢结构在地震作用下耗能能力强于普通钢结构，使用普通钢结构的设计方法是偏于安全的。若想更准确地分析不锈钢结构在地震作用下的结构性能，可采用更高阶的材料非线性时程分析方法。不锈钢结构设计规程提供了描述不锈钢非线性本构关系的方程，见式⑴。对于复杂的不锈钢结构，可采用此高阶方法进行结构的抗震设计，发现结构的薄弱部位，进行针对性的加强，以确保结构的安全。

3.4不锈钢结构的节点设计不锈钢结构的节点设计是容易被忽视的地方，属于结构设计中的细节。节点是将构件连接起来的方式，使数量众多的构件恰当地组合成一个整体的结构。节点的正确设计对于结构的整体安全性至关重要。一般来说，节点设计的原则是保证节点不先于构件发生破坏，即“强节点弱构件”。目前关于不锈钢结构节点的研究仍较为匮乏，不锈钢结构设计规程中也缺少节点设计相关的章节。由于不锈钢结构节点形式的多样性，众多普通钢结构特定节点的设计方法是否适用于不锈钢结构仍有待研究。因此在设计不锈钢结构的节点时有必要进行更为精细化的节点有限元建模分析，以确保实现“强节点弱构件”的设计目标。

4结语

不锈钢结构既有普通钢结构自重轻、跨度大、施工速度快的优点，又在耐腐蚀性上具有天然的优势，在建筑工程中已经得到了一定的应用。随着经济和生活水平的提高，不锈钢结构将具有更加广阔的应用前景。由于不锈钢材料的特殊性，不锈钢结构具有区别于其他结构的特点，在设计时应注意把握。不锈钢材的种类众多，在设计的前期阶段应根据工程的实际情况正确选择适当的不锈钢牌号，才能进一步开展设计工作。不锈钢的材料非线性是影响不锈钢结构稳定性的重要因素，应特别重视不锈钢结构的稳定分析。通过不同的设计方法来正确处理不锈钢结构的整体和局部稳定问题。对于不锈钢结构的抗震设计和节点设计，目前研究还相当匮乏。因此在设计时应使用更为高阶和精细的设计方法，作为对常规设计方法的补充，以确保结构的安全。

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作者:黄亮思 单位:广州市设计院集团有限公司