高层建筑结构温度问题与设计对策分析

易圣滨 湖南省岳阳市华容县第一中学

伴随着建筑事业的发展，各类高层、超长建筑物诞生，此类建筑容易受到温度应力、结构温度形变因素的影响，可能在建造过程中出现形变与裂伤，引发建筑物裂缝，影响建筑物的安全性，为了解决这一问题，必须要关注高层建筑的结构温度，采用科学的处理措施。

1 温度因素对建筑结构的不利影响

温度与收缩应力是导致建筑混凝体结构开裂的主要诱因，从结构本身因素来看，高层建筑往往采用超常结构，由于构件自身的水化和收缩因素，容易导致构件出现不均匀变化，导致混凝土内部应力增大，出现开裂问题。同时，外部温度的变化也会致使构件热胀冷缩，导致构件出现不均匀变形，对结构产生约束应力，这种约束应力会对建筑物的长度、高度产生影响。我们时常可以发现，在很多大跨度、高耸、薄壁建筑物中，常常存在结构开裂的问题，影响了建筑物的安全性，因此，温度问题必须作为一个重点考虑对象。

2 高层建筑的结构温度问题分析

2.1 温差的类型

由于高层建筑结构温度造成的温差有季节性温差、昼夜温差两类。季节性温差的形成是一个长期的过程，对建筑的影响也是循序渐进的，从夏季到冬季是一个缓慢的过程，在热胀冷缩因素的影响下，高层建筑处于受拉伸状态。而从冬季到夏季，建筑结构会逐步膨胀，无论是收缩过程，还是膨胀过程，对于建筑物的危害都非常大。

昼夜温差也是影响建筑结构稳定性的重要因素，为了满足需求，现代建筑内部往往要求恒温，利用空调机来维持恒温，而建筑中的剪力墙与墙体是暴露在外部的，会随着光能辐射、大气温度的变化产生变化。

2.2 结构温度分析

在高层建筑温度工况的设计上，需要遵循严格的施工标准，目前我们常用的标准就是采暖通风与空气调节设计规范，在参数的设定上，需要考虑到季节因素的要求。且如果地理位置存在差异，室外气温极差值与平均气温也会存在差异，在分析结构温度的相关因素时，需要关注正常工作和非正常工作条件下室温的总体情况。

在温度荷载的确定方面，常用的方法有几个类型:

第一,混凝土收缩与等效温差的转化:高层建筑浇筑混凝土，在硬化干缩、水化降温过程中，会出现体积收缩的问题，具体的收缩过程，与混凝土龄期有一定的关联，以及时浇筑混凝土用为例，收缩应变累积极限值为 ，这会受到多种因素的影响，如水灰比、骨料才智、水泥含量、骨料细度、水泥物质组成，每一种物质的含量发生变化，都会对相关的参数产生影响。为了解决这一问题，业界认为，对于90天以上的结构浇带，需要将温差温度控制在5℃左右。

第二,季节温差的因素:季节温差是一个漫长的过程，对于建筑物会产生均匀、缓慢的影响，为此，在高层建筑的设计中，需要对温度T以及T凝之差进行详细的计算，任何一个高层建筑，都无法计算出确切的施工时间，只能尽可能提供完善的方案设计。为此，在设计时，需要考虑到两种情况下的施工情况，如果在冬季，混凝土终凝温度偏低，在夏季，温度较高，会导致建筑结构出现膨胀，如果在夏季施工，那么就是完全相反的情况。在设计时，需要尽可能的考虑到该种因素的影响。

3 高层建筑结构温度问题的设计应对措施

3.1 科学选择建筑构造

在建筑结构设计过程中，需要遵循“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的原则，并采用相应的构造措施，强化薄弱为主，提高建筑构件的延性，充分考虑到温度应力因素的影响，避免产生薄弱层问题，控制好钢筋锚固度，提高抗震效果。

3.2 合理设置计算简图

关于建筑结构的计算，需要基于计算简图为基础，计算简图是否精准影响着高层建筑结构安全性，在设计时，需要合理选择计算简图，根据简图来选择构造方式，将简图误差控制在许可范围内。

3.3 合理选择结构方案

一个科学、合理的建筑结构设计方案，不仅要迎合其在经济方面的要求，而且还需迎合其在结构形式与结构体系方面的要求，要求结构体系受力明确且传力简单。比如，在同一结构单元中，必须选择同样的结构体系，而倘若这个高层建筑位于地震区，还需确保其满足建筑在平面与竖向上的原则。同时，在制定结构方案时，需在综合分析建筑工程地理条件、施工条件与设计需求、材料等多方面因素的基础上，实现其同水电等设备专业方面的有机协调，进而得到符合各方面条件的结构方案。

4 结束语

在城市化进程的发展下，各类高层建筑相继出现，在高层建筑的使用过程中，会由于各类因素的影响出现结构温度问题，影响建筑的正常使用。本文针对高层建筑的结构温度问题进行分析，并针对具体的设计应对策略进行了分析。

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