时间：2023-07-10 09:24:48
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一、前言
针对我国的国情而言，对于高层的结构建筑，采取钢-混凝土混合结构被认为是最为合适的施工技术，并受到了建设部的推荐和推广使用。该技术顾名思义，就是采取钢筋混凝土构件和钢构件、组合构件等相互组合，从而形成一种混合型的新体系。在体系中由于存在钢结构和混凝土结构，因此该体系能够很好地将两者的优势充分发挥出来，起到了相互补充的作用。针对一些大型的场馆建设，例如大跨度体育馆的设计施工上，由于结构和强度的要求，最后在确保功能性得到体现的基础上，往往会采用下部混凝土结构和上部大跨度钢屋顶相结合的混合型结构体系。本文以某大型体育馆为例子来分析大跨度钢-混凝土结构之间的协同效应。并未其它可能采取该结构系统的建筑提供一些实践经验和参考借鉴。
二、大跨度体育馆的基本概述
1.工程概况
在本文中选择工程建筑项目是某一大跨度体育馆建筑，其具体的工程概况为：体育馆的总建筑面积是2.2万平方米，大跨度的体育馆东西长约130米，南北长约86米，计划修建为地上三层的规模，其中的高度分别设计为中间层的高度是5.4米，其余两层的高度是6米，网架支座底标高为18米，屋面建为坡屋面，其中最高点标高是23.6米。
2.结构选型
在本工程中满足建筑的基本功能基础上，并且充分的考虑工程的经济性，最终确定本工程中的体育馆主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构，而钢屋盖采用正放四角锥网架形式和下弦支撑，在体育馆周圈和内部设混凝土框架柱，在框架柱顶设置混凝土环梁。设计具体的体育馆布置图如图1与图2 所示。
3.荷载条件
荷载类型：根据建筑领域的结构荷载规范，在本工程项目中选择的大跨度体育馆钢-混凝土混合结构设计中充分的考虑了自重附加恒载、活载、马道荷载、雪荷载及风荷载。
建筑受地震的影响作用：依据对体育馆地震安全的评价报告，在本次的跨度体育馆钢-混凝土混合结构设计中按抗震设防烈度7度计算，设计地震分组为第三组，场地类别为Ⅲ类。
温度的影响：根据所建体育场所处的气候环境具体情况，对本工程在具体的使用期间温度做出详细合理的设定。
二、大跨度体育馆钢-混凝土混合结构设计与标准
1.结构设计标准与建筑材料强度
在本文的研究中，针对大跨度体育馆的规划上，采用的抗震级别大部分为三级，除了支承钢结构的混凝土柱环梁大跨度框架需要为二级；采取的建筑标准依照一级的安全等级来执行。建筑物的使用设计为五十年。体育馆一般为灾难的紧急避难场所，因此对于抗震等级要求较高，为甲等，主要在地基和桩基的设计上给予重视。
2.结构控制标准
混凝土结构的配箍率剪压比和位移轴压比这些指标都应该按照既定的标准去执行。
3.抗震性能化指标
在规划的初期本文对体育馆的抗震要求指标主要如下：（1）抗剪中震弹性和抗弯中震不屈服性能指标是混凝土框架柱的基本要求。
（2）满足抗弯中震弹性性能和承载力满足抗剪中震弹性是对于网架支承钢结构以及关键构件和节点的混凝土柱的基本要求。
（3）小震弹性下要求整体的结构变形不会太大的改变。
4.有限元模型
根据最初的设想，将想法输入计算机之后，可以得到以下三种结构模型。并分别针对三种模型进行分析计算。（1）钢屋盖的单独计算模型（图3（a））（2）下部结构和钢屋顶协同工作的整体模型。（图3（b）） （3）对于钢材的屋顶，采取整体并用平面无限刚的屋面。（图3（c））
三、结构分析与设计
本工程中钢屋盖的主要特点就是多跨连续型网架，并且相邻两跨网架跨度相差悬殊。根据计算结果可知，此种情况下的大小跨相接处的小跨网架外侧部分支座承受拉力，而带过渡板的橡胶支座承受拉力的性能较差，此时可采用滑动球铰支座， 滑动球铰支座能够有效地承受拉力，同时能够释放温度荷载引起的水平位移。
1.基础设计
工程采用高强混凝土预应力管桩基础，桩布置图支承钢屋盖的框架柱的最大轴力约4500kN，最小不到1000kN，其余框架柱最大轴力约为2000kN，最小约为500kN。 框架柱轴力相差悬殊，若框架柱之间产生过大的沉降差，将使钢屋盖支座发生初始位移，网架杆件内力重新分布，对网架受力造成不利影响 因此，控制基础沉降值及沉降差成为基础设计的难点之一。
框架柱以及周边框架柱沉降之间的差距的减少，需要在实践中依照在支承钢屋盖的框架柱下多布桩其余框架柱下尽量少布桩的原则。支承钢屋盖的框架最少需要两个，最多为5个，其余的下框架柱的桩数最少一个，最多为3个。而根据已经得到的相关土层数据和勘察报告，可以计算出五个桩承台基础的沉降值大概在28mm左右，承台基础在相邻间的水平距离为8.4m，沉降值大概在20mm，两个桩之间的沉降差大概为0.95‰，为8mm，这个数字比要求达到的标准2‰要低。从图6中，我们可以观察到预应力管桩的布置，预测当地震发生时，对桩基的水平力进行预测也是一个重点和难点，为了避免在地震中桩基受到破坏性的剪切力而造成屈服弯曲。在本文的研究中，将工程管孔进行填实为3m，并将这段桩身的螺旋箍筋直径加粗间距加密。
2.超长措施
由于体育馆长度比较长，达到了130多米，为了满足建筑物的功能性需要，在施工中不设置伸缩缝，结构长度是混凝土结构设计规范中不需要设伸缩缝的容许值的两倍多，属于超长混凝土结构 除根据温度作用计算结果进行设计外，本工程还采取措施如下：（1）网架支座大部分采用板式橡胶支座，个别位置采用滑动球铰支座，两种支座形式均可以释放温度应力，减小钢屋盖在温度应力下的变形对主体结构的影响。（2）加强保温隔热措施。（3）本工程混凝土采用硅酸盐低水化热水泥，严格控制砂石骨料含泥量和级配，施工单位应采取可靠的混凝土养护措施，混凝土浇灌过程中控制温差，采取有效措施保潮保湿，并应有详细的施工技术方案。（4）设置后浇带，带宽800mm，后浇带间距控制在40～ 50m，后浇带采用比相应结构部位高一级的微膨胀混凝土浇筑，后浇带混凝土必须充分作好养护，浇捣结束，表面初凝后即喷洒养护剂，及时覆盖塑料膜，并每天喷水养护且不少于28d。
四、结束语
以体育馆为例对大跨度的钢结构-混凝土混合结构进行设计和分析是本文的主要内容，本文主要采用了局部分析和整体分析的方式来对钢结构和混凝土结构在实践中是如何相互协同发挥功效进行了简单的介绍。并在这样的基础上提出了三种模式进行实例分析，由于在本次研究中所涉及的体育馆的结构超长，因此在实际的设计中需要对温度因素进行充分的考虑，以减少其对于构件内部应力的影响。在实际设计上也充分运用了多种方法减少由于温度所造成的对于钢-混凝土结构的负面作用。
Abstract: combining with practical engineering examples super large span structure mast construction technology at ascension is not borrow any large mechanical equipment, artificial use lifting mast, chain blocks, double mast car, gantry effective combination slip method will steel structure components are installed in place. Successfully solved due to the venue and the lifting height, lifting radius, lifting weight place is restricted, large hoisting machinery is not able to use or lifting high cost under the condition of the installation of the structure.
Keywords: big span; Overweight; Steel structure; Mast; ascension
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
在当前国内钢结构建筑工程中大跨度钢结构的应用越来越多，随之而来的大跨度钢结构安装技术也成为我们研究和解决的课题。本文主要介绍钢结构吊装时由于施工场地所限，普通大型起重机械无法靠近，超大型起重机械造价过高，因此结合工程实践，采用桅杆配合手动倒链吊装方法进行吊装，并总结出了大跨度超重钢结构桅杆提升施工技术。此项技术对完成各种大跨度超重钢构件的安装具有吊装高度高、吊装重量大、吊装场地不受限制、可靠、经济、施工安全，工程质量容易保证，不需要大型吊装设备和钢脚手工具，降低施工费用等特点。适用于工业与民用建筑工程中大跨度超重钢构件安装工程，尤其适合由于场地及吊装高度、吊装半径、吊装重量所限，大型吊装机械无法使用或吊装费用过高的情况下的结构安装。本文根据鄂尔多斯市国泰商务广场Ⅱ区（T3）-裙楼出屋面钢结构穹顶工程详细介绍大跨度超重钢结构桅杆提升施工技术。
1.工艺原理
大跨度超重钢结构桅杆提升施工技术是不借用任何大型机械设备，人工利用吊装桅杆、手拉葫芦、双桅杆小车、龙门架有效结合滑移法将钢结构构件安装到位。
2. 工艺流程及操作要点
2.1施工工艺流程
构件验收测量弹线双桅杆小车吊装钢柱钢柱测量校正地脚螺栓、缆风绳固定滑移轨道安装钢梁滑移柱顶设置桅杆及吊耳、倒链钢梁吊装就位紧固高强螺栓现场焊缝焊接结构验收。见图1（结构平面布置）：本技术主要针对此工程中GL-1、GL-16两根重量较大主梁安装进行阐述。
图1 结构平面布置图
2.2操作要点
2.2.1安装前准备
（1）熟悉施工方案，对各个作业班组做详细的技术交底，掌握各步骤施工方法。
（2）详细查看图纸，提供钢柱安装基础标高、轴线等数据。
（3）将钢柱纵、横中心线弹至基础顶面。
（4）逐个测量地脚锚栓标高，确定调整螺母位置后将螺母就位。
（5）清理现场，保证吊装构件部位平整。
（6）施工机具准备就绪。
2.2.2钢柱的安装
钢柱的安装是使用双桅杆行走式小车进行吊装就位。
（1）双桅杆行走式小车的设计
双桅杆小车桅杆高度应高于钢柱高度1.5米左右，在桅杆顶端设置一800mm长的牛腿，以便设吊点，见图2。
图2 双桅杆小车搭设三维示意图
（2）钢柱吊装过程
将双桅杆行走式小车推到作业位置，用缆风绳将其固定来保证稳定，将钢柱利用双桅杆缓慢提起，同时柱另一端用坦克车拖住，缓慢前移向前递送，直至钢柱被吊离地面，将坦克车撤去，钢柱就位。用经纬仪测量钢柱垂直度，并调整至规范要求偏差之内。
2.2.3主钢梁GL-1、GL-16安装
（1）钢梁组拼
由于主钢梁长度较长，运输时将钢梁分割成几段，吊装前需将钢梁组拼成整体，组对设备选择多个组拼龙门架。龙门架分别设置在钢梁的两端及中间分段位置处，钢梁拼装在龙门架上完成。
（2）钢梁移动
钢梁组对完成后，需要将钢梁从拼装位置移动到钢柱下方才能进行吊装。钢梁移动利用混凝土顶面上设置滑动轨道，轨道选用2根H400*200*8*13并排断续焊接，钢梁在轨道上滑动时梁下设置坦克车，钢梁在坦克车上通过轨道缓缓移动到钢柱的根部，稳妥放置等待就位.见图3。
图3 钢梁滑移平面布置图
为避免滑轨在混凝土圈梁外悬挑，将滑轨的另一端与钢柱支撑牛腿固定。
由于钢梁重量较大，为了将钢梁顺利移至轨道上，现运用自制龙门架采用递夺法进行移动，见图4。
图4龙门架递夺法移动钢梁示意图
（3）主钢梁GL-1、GL-16吊装
主钢梁移至吊装位置后，需将剩余钢柱及环向钢梁利用双桅杆小车进行安装，安装完毕钢柱与环梁形成整体，此时可进行主钢梁GL-1、GL-16的吊装。吊装前需在钢柱顶部分别设置桅杆及吊耳，采用20t倒链完成主钢梁的提升就位工作，同时采用两台10t倒链对称布置在20t倒链两侧进行安全防护。为了保证吊装桅杆的稳定性，在桅杆侧后方需设置缆风绳，缆风绳下端利用后置埋件固定在周边附近的混凝土梁上，缆风绳角度控制在45°左右为宜。吊装示意图见图5。
图5吊装示意图
提升过程中钢梁两端存在高低差，在高端钢梁提升时，低端钢梁需用倒链稳固同时用坦克车辅助托住钢梁端部，在低的一端钢梁进入与钢柱内侧平齐位置，利用上部20吨倒链将低端微微提升，提升同时坦克车撤消，钢梁低端有向钢柱内侧摆动的趋势，此时用侧向稳固倒链缓慢放链，控制梁端的摆动速度，待梁端缓缓放至钢柱内侧，然后同时提升钢梁两端，使钢梁整体缓缓上升安装就位，施工时派专人观察控制滑移与提升的同步性。安装就位后及时进行高强螺栓和焊接施工。
3.相关安全措施
（1）钢结构柱安装采用定型式爬梯、靠梯及A型梯子解决人员上下的问题。
（2）在混凝土板上进行高空作业采用活动脚手架进行施工，施工时活动脚手架必须与主体结构可靠连接、固定，脚手架上人员要站稳把牢，谨防失足坠落。
（3）在钢梁上施工作业采用自制挂篮，在此挂篮施工时安全绳务必与钢梁上设置的安全绳可靠连接，不可以连接于挂篮上。
(4)在钢梁上设置安全绳，操作人员将安全带挂在安全绳上，且在结构下方满挂安全网，保证操作人员的安全。
(5)严格遵守防止违章和事故的“十不盲目操作”
(6)严格遵守防止机械伤害的“一禁、二必须、三定、四不准”
(7)严格遵守防止触电伤害的“十项基本安全操作要求”
（8）严格遵守防止高处坠落、物体打击的“十项基本安全要求”
4.结语
1 BIM技术基本特征
BIM技术是Building Information Modeling技术的简称，该技术通过数字化3D技术对建筑工程中涉及的多种信息进行全面的整合，实现了工程数据模型的构建。该技术综合了建筑工程管理全过程中设计、施工、运营、维护等诸多环节的相关内容，将传统的建筑工程设计与管理的纸质文件转化为数字化文件，并以3D可视化的形式加以展示，提升了工程设计与管理人员提取与处理建筑工程信息的准确性与效率性。
1.1 参数化3D模型
BIM技术建模过程中应用的数据信息直接来源于建筑设计参数，通过参数化建模的形式直接将方案设计信息转化为3D模型，以此实现了建筑设计方案2D向3D的转换。参数化的3D模型完全与设计方案向契合，同时在设计过程中能够通过参数的调整直接进行建筑结构智能化设计，保证建筑设计整体的合理性。
1.2 可视化技术
BIM技术的应用其主要特点在于设计方案与施工管理过程的可视化，以往的2D设计与施工管理方案转变为3D可视化模型，设计与施工人员能够通过直接的观察，实现设计与施工管理判断识别，进而完成相应工作的管理与优化。现阶段，建筑工程的体量不断增大，施工工艺应用也相对复杂，仅仅依据传统的方案数据往往难以从整体上对设计与施工工作进行把控，应用BIM技术在实现方案可视化的基础上，结合工期管理、造价管理等诸多因素对建筑工程进行全方位管理工作。
1.3 统一化的信息标准
当前，数字化信息技术在建筑工程领域中的覆盖范围不断扩大，随之而来的是不同软件平台或管理系统内部信息标准的衔接问题。当前，建筑设计与施工管理工作中应用的BIM软件执行的是IFC标准，也是众多信息处理软件的执行标准，因此BIM软件在使用过程中能够更好的实现信息录入与数据输出，统一化的信息标准有效提升了设计与施工管理方案使用的便捷性。
2 BIM技术在钢结构工程设计制造中的应用
2.1 高度直观的可视设计
在应用BIM技术进行建筑设计的过程中，3D模型能够有效实现建筑设计理解度的提升，能够方便的进行设计方案共享交流，数字化的信息载体有效提升了方案处理效率。同时，高度直观的设计结果为设计人员进行结构调整优化提供了更为便捷的途径。
2.2 高度统一的关联设计
BIM的3D设计结果其基础是设计方案的数据支撑，相应的模型与数据是一一对应的，这种高度统一的关联设计保证了设计方案与实际成果的一致性，同时也有效实现了设计方案调整优化过程的统一性，避免了人为操作失误对设计结果的不利影响。
2.3 高效精确的自动统计
建筑工程设计阶段形成的信息对于工程整体质量与成本造价等要点环节有着直接的影响。借助BIM技术，设计人员能够将工程设计的全部信息录入系统形成工程数据库，借助自动统计功能实现数据的全面收集整理，从而实现全过程施工质量与成本造价控制，获得理想的设计结果。
2.4 高效严谨的协同设计
BIM技术的应用是对建筑工程全过程的优化整合，通过数据信息可视化的形式为建筑设计与施工提供了协同工作的有效途径。在建筑设计过程中，设计人员能够通过BIM技术提供的共享途径，不同部位的设计人员能够进行配合工作，有效避免了因信息传递不畅导致的设计偏差，维持设计方案的一致性。
2.5 快速及时的计算模拟
BIM技术应用优于传统建设设计方法的要点在于信息处理效率的提升，通过BIM软件内置的统计、计算、分析等系列功能模块，能够保证设计分析结果的准确性，实现设计流程的标准化控制，对设计方案与思路进行控制，同时对设计结果进行及时的评估。
3 工程实例分析
3.1 工程概况
某钢结构建筑工程占地面积5680O，总建筑面积118725O，总建筑高度为95.28m。该建筑顶端钢结构由钢桁架及连系梁构件组成，钢结构连接体系部分总高度25.5m，最大跨度55m，最小跨度是25m。该钢结构共有75个水平、斜向杆件安装连接构成。下图1为该建筑钢结构示意图。
3.2 BIM设计分析
本建筑工程钢结构部分设计使用ANSYS有限元分析软件进行建模分析，结合TERLA进行BIM三维放样，从而实现可视化工程设计。
（1）连体钢结构施工虚拟仿真技术
根据本工程实际设计参数通过BIM软件建立计算模型，导出CAD文件，形成TEKLA模型，结合该模型进行本建筑钢结构的整体分析，对施工节点进行细化，确定构件尺寸，对施工方案进行优化处理。
同时，应用BIM技术对TEKLA模型进行模拟施工，对构件提升、安装等施工工序进行模拟施工，通过可视化功能实现制造安装虚拟仿真，对体积碰撞等情况进行预估，为精确定位与顺利安装制定标准化流程。下图2为连体钢结构提升部分设计尺寸。
（2）复杂节点设计分析
作为钢结构体系中重要的载荷部位，梁柱连接点的应力较为集中，设计过程中应以此部位为设计重点。本建筑钢结构体系节点位置的构建类型主要包括梁、柱、斜撑、侧向连接杆等类型，具体设计尺寸为：钢梁截面700mm×300mm，柱和斜撑截面500mm×400mm，节点部位钢板设计为加强板厚度60mm。
根据结构节点应力特性与制作安装施工流程进行节点位置的设计，其基本要点为：（1）桁架平面内部载荷设计标准应强于平面外部设计标准：（2）主桁架载荷设计标准应强于次桁架设计标准；（3）桁架单元载荷设计标准应强于联系杆件设计标准；（4）钢结构体系中的各构件设计应保证结构体系中得整体协调性与稳定。
同时，为了保证各节点施工质量，节点部位在钢结构制作车间内用大型机械制做成整体节点，由于构件截面比较大，在制作过程中需要对每个杆件进行精准定位后安装，本工程采用TEKLA进行深化设计，优化节点设
计，达到精确放样，从而保证了节点制作、安装质量。
4 结语
综上所述，作为建筑工程领域中应用较为广泛的BIM技术，在实际使用过程中因其突出的参数3D化、模型可视化以及信息标准化在建筑工程实际使用中收到了理想的效果，成为了行业工作者们关注与研究应用的热点内容之一。BIM技术在钢结构工程设计制造中的应用，有效提升了设计与施工管理的科学性，为提升建筑工程质量，保证建筑实际使用性能打下了良好的基础。
1 空腹夹层夹结构在建筑工程中的应用现状分析
现在，建筑形式的艺术化，使得传统的建筑并不能满足建筑美感，人们希望看到多变，形态各异的建筑，建筑的结构调整是建筑视觉效应的一部分，为了支撑各式各样的结构，空腹结构应运而生，这种结构常出现在跨度较大或中等跨度的建筑中，实践证明，这种结构本身表现出优良的压力承受力，并有节约用料的好处。空腹结构，简单来讲，由上弦与下弦两个肋板层组成，肋板间的空心处，不与外界相通，因此冷空气在这里不会进一步传递到内部。并且这种结构节省用料，上下肋板之间有拉轴向力相互控制，建筑更加牢固，通常，用数学公式能计算出这种拉力与刚度之间的关系，因此，应好好利用这种承载关系，为什么空腹夹层结构在大跨度以及中跨度施工中应用更加广泛，是由于从高度上来讲，梁板小于总高度，导致总净高不高，这是一项有利条件。
2 建筑夹层结构的施工工艺改进措施研究
2.1 夹层结构传统施工工艺存在的不足
空腹夹层优点突出，因此应用颇广，但它并非无可挑剔，在已经运用此技术的若干工程进行走访调查，发现暴露出的操作缺点，经过总结，可以分为下面几点，给同行作为参考。（1）如果和梁板式同时施工，空腹夹层式施工明显需要很长时间，这是时间上的区别。（2）局部方位施工局限，一些操作难以进行，这在一般传统工艺上也有相同的问题，例如，如果结构较为低矮，带来剪力键同样不够高，因为此原因操作工具的工作效果明显打折，剪力键浇注无法自由进行，不但不方便，浇注效果也受到影响。所以，在此工艺的改进方面，有两点要特别注意，第一是力求减少施工时间，第二是操作手段的简便，保证浇注后的结构稳定坚固耐用。
2.2 改进后的施工工艺流程
空腹夹层结构改进后的施工工艺流程如下：
施工准备测量放线下弦层板肋支模及钢筋绑扎定位并安放钢管剪力键下部下弦层板肋混凝土浇筑铺设下弦板面保温层连接带板钢管剪力键的上部对钢管剪力键的上部顶板标高进行调整安装上弦层预制板并绑扎钢筋上弦层板肋混凝土浇筑混凝土达到设计强度后拆除下弦层支撑模板铺设上弦层表面防水层。
2.3 施工要点
在对传统的施工工艺进行改进以后，新工艺的施工要点如下：
2.3.1 施工前必要要素的准备。这是前期奠定性工作因此要做好，要准备的内容有以下几项。第一，物料。物料选择有设计图纸作为依据，此外，还不应忽视当地采购条件以及工程实际需要；第二，机械检查。机械的每个细节都要重新检查并调试保证工作时能发挥最好效果不出错误；第三，人员安排。每位人员都应交付相应工作并保证每个人具备上岗资格。
2.3.2 测量放线。必须严格按照设计图纸的要求对标高进行测量，以此来确定空腹夹层结构下弦层板肋底标高，并按照图纸的定位轴线准确测定出模板的平面位置。
2.3.3 下弦层肋板底支模。在该施工环节上并没有任何特殊要求，只需要按照传统混凝土结构的要求进行支模即可。
2.3.4 下弦层板肋钢筋绑扎。先对模板的标高和平面尺寸进行调整，然后再进行钢筋绑扎即可。
2.3.5 定位并安放钢管剪力键下部。在该环节中，应当控制好钢管剪力键与下弦层板肋面标高之间的关系。
2.3.6 下弦层肋板混凝土浇筑。混凝土施工过程中应当特别注意的是要保证钢管剪力键的位置正确，当混凝土达到设计要求的强度以后，便可以铺设保温层。
2.3.7 安装上弦层预制板。因为预制板本身的重量较轻，所以可采取人工的方式将其安装就位，预制板就位后，应按照设计图纸的要求对其位置进行调整，然后绑扎钢筋笼，并进行混凝土浇筑和养护。当混凝土强度达到设计要求后，将下弦层模板拆除，这样便可以形成整体受力的空腹夹层结构，最后铺设上弦层表面防水层即可。
2.4 工艺
改进后的优点
改良后，空腹夹层和之前较为流行的保温隔热屋面相比有个更突出的优点，在工艺选择上更倾向选择空腹夹层结构，总结来说，有下面几项：
2.4.1 施工速度快。由于空腹夹层结构采用了钢管装配剪力键，在很大程度上弥补了传统钢筋混凝土空腹结构中短小的剪力键支模和钢筋绑扎的弊端，进而有助于加快施工速度。
2.4.2 节能、防渗效果明显。空腹夹层结构施工工艺与屋顶保温隔热的建筑构造措施不同，该施工工艺是以结构的空腹形式为途径构建防水、防渗多道防线，并获取良好的节能效果。尤其在大、中跨度的屋盖中使用该施工工艺，既能够增强结构受力性，又能够兼顾建筑功能性。
2.4.3 屋面的隔热性能好。空腹夹层结构的空气间层不仅提高了屋面的总热阻，而且剪力键的开孔螺母还能够加速排出空气间层内的空气对流，进而使屋面获取良好的隔热性能。
2.4.4 防水层维护费用少。在维修传统架空层屋面防水层时，必须局部或全部拆除架空层，耗费大量时间和维护费用，而空腹夹层结构的上弦层表面能够克服传统维护弊端，降低防水层维护费用。
2.5 应用实例
这里以2011年8月至2012年6月的一个案例作为说明，该建筑屋顶的保温工艺运用的是夹层保温隔热，在选择了上述所提及的操作办法之后时间大大缩短，同时材料的消耗量大为减少，不仅如此，建筑体现出优良的环保性能，该技术迅速得到推广，应用到其他工程中去。
3 结束语
综上所述，虽然夹层结构工艺在建筑工程中占有优势地位，但是由于其在角落施工的便利性差以及工期时间长方面的缺陷，因此在实际施工中并没有大范围的推广，文章针对此问题，着重讨论了夹层施工的缺陷问题，并提出了解决的方案，这对于建筑工程的发展有着不可估量的实际效用。
参考文献
[1]沈振岳，惠京颖，王光云，徐建军，高玉山.既有建筑室内钢结构夹层施工的监控方法[j].建筑技术，2009（9）.
中图分类号：TU311
1. 建筑结构形式的发展史
建筑与结构是不可分割的，缺一不可。随着经济的发展，人们逐渐提高了对建筑结构的认识，建筑工程不仅要保证质量和性能，还需要符合美观的要求，满足人们的品位。因此，美观实用和安全可靠逐渐成为建筑工程的重要评判标准。但是两者基于不同的知识和技能，具有一定的差异，为了最大限度地满足人们的需要，专业人员不断提高这两方面的技能，美观实用和安全可靠的设计人员也不同。随着建筑工程的发展，建筑工程要求专业人员掌握的专业知识也越来越多，美学、艺术等学科都需要专业人员掌握，学会运用，学习要求增多，难度也变大。建筑结构形式发展要求专业人员掌握专业知识，而专业知识又帮助建筑结构形式的发展，两者缺一不可，相互促进。
2.建筑结构形式的划分
（1） 按材料划分。建筑结构形式按使用材料划分可分为木质结构、混合结构、钢结构钢筋混凝土结构、钢筋混凝土与钢的组合结构。其中，木质结构主要应用于单层建筑中，使用的材料为木制材料。混合结构主要应用于单层建筑和多层建筑，承重部分使用砖石材料，楼顶使用钢筋混凝土材料。钢结构主要应用于工厂房、承重能力强的厂房以及移动房等。
（2）按墙体划分。建筑结构形式按墙体划分可分为全剪力墙结构、框架一剪力墙结构、框一一结构、简体结构、框一一支结构、无梁楼盖结构。全剪力墙主要应用于高层以及超高层建筑，其属于建筑结构强度大；框架一剪力墙结构主要应用于高层建筑；框一一结构主要应用于高层和超高层建筑。简体结构主要应用于超高层建筑；框一一支结构主要应用于超高层建筑，其主要材料是钢结构；无梁楼盖结构主要应用于大空间和大柱网建筑。
3.建筑结构形式遵循的自然力学规律
随着社会的发展，建筑结构形式的侧重点不同，但是无论是建筑还是结构都需要遵循力学原理，保证建设和结构的安全。结构物承受着一定的荷载，其在每个截面上都会产生拉、压轴力、剪力、弯矩、扭矩等。弯矩是最为危险的。弯矩和拉、压轴力产生的力偶钜是等效的。弯矩把内力作用到截面上，其内力分布不均匀。弯矩使中性层材料的力学性能得不到充分的施展。
4.建筑结构的实例
（1）堆砌结构。古埃及金字塔就是采用堆砌结构建造的，建造者为了表达对帝王的崇拜，采用了石材进行建造，石材承压能力强，且安全耐用。金字塔Y构简约、体积庞大，给人一种敬畏的感觉。从结构学来讲，金字塔只承受压应力，受力结构简单。经历了数千年的风雨变化，金字塔依然屹立不倒。堆砌结构形式的受力情况符合石材的要求，受到当时人们的喜爱。
（2）梁、板、柱结构。梁、板、柱结构应用的材料是木材。石材承受拉力的强度低，因此不能承受弯矩。木材能够承受一定的拉力和压力，值得使用。在当代，钢材和钢筋混凝土取代木材占据主导地位。石材虽然有一定的弊端，但是仍受到人们的重视，木材虽然受弯能力强，但是也有一定的局限性。欧洲很多建筑都采用此结构。
（3） 拱、壳结构。拱、壳结构深受古今中外人们的喜爱，拱、壳结构能够覆盖大跨度，代替了梁板结构。拱、壳结构符合把弯矩通过结构形式的改变转化为轴力的规律。通过该规律建造出的结构具有坚固、耐用、不容易破坏、容易保留的特点，此结构经过无数人的实践证明，具有可行性。实践证明，拱结构产生的支座水力能够使每一个截面生成负弯矩，负弯矩能够抵消正弯矩，受压力强。通过该结构建造的建筑物具有美观实用、坚固耐用的优点。
随着社会的发展，建筑业也在不断地发展壮大，高层结构的建筑在建筑中占据着十分重要的位置。建筑结构形式需要遵循力学发展规律，根据力学规律创造出更多的新结构，促进社会建筑业的发展。
大跨度钢结构是在上世纪五十年代开始出现的，并且它的结构形式在紧接着的几十年的发展过程中有着多样化的发展趋势。在当前时期，依靠着其特有的优越性大跨度钢结构已转变成当前我国运用范畴最为广泛的建筑种别。身为现代化大跨度繁杂钢结构的设计人员，其务必要特别重视结构的成型过程、施工程序、最终设计状态、施工方法以及结构的设计状态等。
一、大跨度钢结构施工的力学原理
对于大跨度钢结构施工过程来说，施工分析与施工计算与设计要求的位移间的一致程度、内力目标以及结构施工的最终要求息息相关。除此之外，在挑选结构施工方案的过程中，务必要牢牢依照结构设计状态要求去进行选择，并做好验算并控制施工质量水平的工作，从而有效保证结构施工安全。由于大跨度钢结构施工过程可以向慢速时变过程转化，因此在结构施工力学数值分析上，时间冻结法的运用成效是最好的。
大跨度钢结构施工力学的数值方法涵盖了时变单元法、拓扑变化法以及一般单元法三种。其中时变单元法大致说的是在不使离散网格发生变化的情况下对单元的大小进行更改从而使得求解区域出现变化，然而该法存在着数值积分稳定性不佳这一不足之处；一般单元法主要是为了使求解区域发生改变采用增减单元的方式以达到目的，然而它也有着运算矩阵奇怪、网格不断二次剖分等不足；而拓扑变化法指的是主要采用数值手段在拓扑学原理的基础之上改变时间区域内的时间区域，然而该法的运用有着很大的限制性，也就是说时变次数不可太多，要不然就不能有效保证求算效率的提升。除此之外，拓扑变化法与时变单元法都规定得二次编写程序。
针对描述运动物体来讲，拉格朗日列式的运用比较广泛些，其为大跨度钢结构施工力学分析当中的一个重要特性。在增量的非线性分析上，拉格朗日描述的运用成效相当显著，这主要是因为拉格朗日描述可以将物体各个点在加载全程中的变形状况清晰、精准地体现出来。依靠拉格朗日列式配合虚功原理，可以获取出切线刚度矩阵，此矩阵综合思量了几何非线性后的结构单元：
在此方程式当中， 表示的是非线性刚度矩阵； 表示的是弹性刚度矩阵； 表示的是几何刚度矩阵。从总刚集成单元刚度矩阵 与坐标转换可推导出下面这个函数式：
[K（U）]{U}={F}
在该方程式当中，{U}表示的是结构位移向量，{F}表示的是结构荷载列向量；[K（U）]表示的是整体刚度矩阵，也就是位移向量函数，上面提及的函数式为非线性方程组。
大跨度钢结构的施工过程也是结构构件变化的过程，若增加构件数量，则结构的刚度矩阵势必会发生变化。假设结构刚度的当前状态为N，前一状态为N-1，则：
上述方程式中，[K]N表示因构件增加而改变了的刚度矩阵；{U}N表示的是因构件增加而改变了的节点位移列阵；UA表示的是新增节点的位移列阵；[K]A新增单元的刚度矩阵对总刚度的影响程度；{F}N表示的是因构件增加而改变了的节点力矩阵；FA表示的是新增节点的节点力列阵。由此可得知如下函数式：
上面所说的求解手段都选取了增量迭代法，也就是把增加构件前的结构状态当成起始太，把增加构件的状态当成终态，以把构件增加对于内力与结构变形的影响贯穿于全程。
由于上面所说的大型钢结构施工力学求解手段都有着一定的限制性，那么就需要持续改善上述求解手段。在当前阶段，模拟大跨度钢结构施工过程的数值分析方法主要运用的是有限元分析法，也就是依靠高级分析技术采用拟静力理论分别针对大跨度钢结构施工过程中的有关步骤进行计算，并凭借着图片的形式串联好各个环节的计算结果，从而实现施工全程的图形模拟的目标。因有限元数值分析方法不能将大跨度钢结构施工的时变过程全方位地、精确地体现出来，因此有必要快速构建一整套建筑工程施工专用的软件系统，也就是三维与动态地模拟大跨度钢结构单项工程的施工过程，从而有效保证最终施工成型形态的精确性与施工过程信息反馈的及时性。
二、施工力学分析方法
变边界问题是大跨度钢结构总体吊装施工过程当中经常看到的问题，在这个章节中笔者把变边界问题作为实例，从而进一步说明并解释大跨度钢结构施工力学分析方法。对于变边界问题来说，它的强制约束法与位移法相似，也就是说两者都需要在原先的结构上面添一定数量的附加约束条件。然而，位移法和强制约束法之间都有一些差异性，也就是说在原先结构上强制约束法增添的附加约束条件属于非未知条件，从而把修改好的模型的求算结果与在荷载效用之下的原有结构的计算结果相同。
若在大跨度钢结构的线性屈曲分析时使用强制约束法，则计算模型均应满足如下假设条件：构件属弹性体；构件侧扭变形的程度甚微；弯矩作用平面内构件的刚度甚大，则可不必考虑屈曲前变形对弯扭屈曲的影响；构件扭转或侧向弯曲时，构件截面的形状应保持不变；忽略残余应力的影响。
如果在分析均荷载效用之下变边界梁的线性屈曲问题的时候选取强制约束法，那么久能够得到边界变动之前的荷载q1和边界变化之后的变边界梁可负载的临界荷载q2之间的关系表达式。
上述方程式中，各个参数均满足如下函数式：
上述方程式中，G表示的是材料的剪切模量；IW表示的是截面的翘曲惯性矩；q表示的是均布荷载；E表示的是材料的弹性模量；a表示的是均布荷载作用位置；A表示的是截面面积；MX表示的是截面绕x轴的弯矩；Ik表示的是截面的自由扭转常数；Iy表示的是截面绕y轴的惯性矩。
值得注意的是，基于位移法理论的强制约束法与基于叠加角度的边界转换法都存在一定的限制性，也就是说只对线性分析变边界结构更为适用，然而非线性分析变边界结构的手段还不大成熟。
三、结束语
总而言之，针对大跨度钢结构施工过程开展施工力学分析工作是非常必要的。在本文中笔者在大跨度钢结构的特性的基础上给出了基于位移法理论的强制约束法与基于叠加角度的边界转换法，从而给大跨度钢结构施工过程的力学分析创造出有利条件。
参考文献：
中图分类号：TU391文献标识码： A
引用
随着科技的迅猛发展，新型的建筑钢材渐渐代替了以往的建筑材料，现代建筑的大空间结构基本都以钢结构作为主体。在高层建筑上使用钢结构的技术日趋成熟，这逐渐地成为了现代建筑中的主流工艺。
1、钢结构的优点
在以前的建筑施工工艺之中，较少的关系到了钢结构材料，并且因为国家政策在钢材的使用上有一定的制约，所以钢结构材料就慢慢被淘汰。然而，在科学技术逐渐发展的推动之下，建筑施工水平也慢慢提高，人们对钢结构材料也有了新的认识，而且由于我国对钢材的控制的制度也慢慢放宽，之前的“节约使用钢材”慢慢变成“合理使用钢材”，人们也慢慢意识到了钢结构的优点。
1.1 、材料的强度逐渐提升
钢结构材料同其他的建筑材料相比较而言，比如说混凝土、砖石等的强度较大，并且在大跨度高荷载的建筑结构之中，钢结构材料具有十分明显的优势，而这主要是因为钢结构材料具有较好的塑性以及韧性。在通常的情况之下不会出现断裂的现象，并且钢材也是抗震性比较好的材料。
1.2、材质较为均匀
站在材质之上进行分析可以得出，我们可以清楚的掌握到，钢结构的材质均匀，并且在各方面都有着同向性的特点。在一定应力的作用之下，钢材料也有着比较好的弹性，也不容易出现断裂。
1.3、钢结构制造比较简单
因为钢材料是较为轻质的成材，所以在进行工程施工之时，加工以及运输都比较便捷，而且在进行加工的过程之中通常都是使用的机械操作，那么也就会使得钢材的精准度较大幅度的提升，同时在进行工程安装之时，通常使用的较为简便的安装零件来进行安装，一些还可以直接使用焊接的方法，可以进行现场施工，这不仅仅对建筑结构有着比较好的加固作用，也可以较大幅度的提升工程的进度。
1.4、钢结构采用轻度钢材
因为钢结构通常使用的是轻度钢材，所以重量则就比普通的混凝土施工材料较轻，虽然钢结构的重量同混凝土施工材料相比的话较轻，但是钢材的密度以及强度则比混凝土大，所以也就给一些比较复杂的施工方法提供了十分便捷的条件，并且大大促进了建设行业可以向更好的方面发展。
1.5、抗震性能比较好
当前，在进行钢材料选择之时通常使用的是自身的重量比较轻，所以在面对地震灾害之时，钢结构具有较好的抗震能力。近些年来，我国的地震灾害频繁发生，也会给我国带来了十分严重的损失，所以推广钢结构的应用有一定的必要性。这不仅仅可以减少经济上的损失，并且也会较大幅度降低了人员的伤亡，方便我国社会经济的发展。
1.6 、钢结构材料的可塑性
钢结构材料较为独特的优点则是具有一定的可塑性，其可以根据业主的不同要求程度的变化，同时在生产塑性过程之中成本消耗极比较小，而这也是其他结构材料没有办法实现的。而任何事物具有正反两个方面，我们在长期使用的过程之中可以发现，钢材料的耐腐性以及耐火性比较差，同时其防护成本也同其他的结构材料相比的话也会比较高，所以在进行施工之时施工尽量要确保钢结构材料不会受到腐蚀，或者是降低腐蚀的程度。当前，因为科学技术的逐渐的进步，人们也研发出了一种新型的钢结构材料，此种材料将会较大大幅度的提高防火防腐性差的问题，并且也会使得在种种建筑之中得到较为广泛的应用。
2、关于钢结构建筑设计
钢结构的成功运用实例就是设计钢结构建筑。精确良好的设计是确保合理有效地产生钢结构建筑的关键。如今设计钢结构建筑最为重要的两个步骤就是正确地选用结构方案、正确地估计结构截面的高度。
2.1、设计钢结构时预先估算
设计钢结构必须要进行准确地估计、计算。估算是设计的基础，对于整个建筑工程具有举足轻重的作用，如果估算错误，可能会导致设计的重大失败，后果十分严重。因而在建设时，要对其作精确的估算才可以避免出现错误。
比如说我国的国家大剧院，它是由法国著名建筑师保罗安德鲁设计，大剧院的建筑屋面是半椭圆形，它的结构是143mx212m，其跨度大于100m，其结构方案选屋盖空间结构网壳。然而在上机前结构师选择的结构截面高度太大，其用钢量达292kg/m3。依据美国的史密斯教授在1963年回归分析166个完建的大跨度屋盖，此跨度网壳结构的用钥量小于等于80kg/m2。
2.2、精细设计钢结构建筑的整体和局部
建筑设计不仅要让外观上看起来美观，还要使建筑之间又相互协调的能力。所谓的钢结构建筑具有其结构建筑的特殊性，同时也和普通建筑一样具有一般性。因此既要满足钢结构的特个性设计，也要满足普通建筑之共性。因为钢结构具有其特殊性，一般在进行钢结构建筑的建造时，会致使部分细节的部位在外或者出现偏差。因此设计钢结构建筑时，一方面要力求建筑的功能和建筑的形象完美结合，另一方面工程精细化、设计复杂化也更严苛。牵一发，而动全身，这是钢结构建筑的显著特点，任何一个细节的设计、制作和完成都可能影响到整体形成与完善。有时为体现出钢结构建筑的独特金属感，将其部件故意暴露在外面。如此一来会增加建筑难度。所以在设计钢结构建筑时，把握好细节至关重要。对于整个建筑来说，较高质量的细节可以带来更好的整体效果，展示更加美好的建筑形象于世人。
2.3、稳定设计
保证钢结构建筑稳定性是设计钢结构建筑的一个难点，单独针对设计来说，这不是我们需要考虑的条件，然后它是日后维护工作的重点，因而在设计建筑时要重视对建筑稳定性的设计。钢结构建筑失稳包括整体失稳与局部失稳:整体失稳是把分析整体结构的稳定性作为依据来探讨的，计算中可以带入长细比系数进行验证:局部失稳是因框架结构内的某个部零件产生的，它对整体稳定性产生直接影响。因此在设计和整体布置钢结构建筑时必须要考虑到整个体系和组成部分对稳定性的要求。
目前大多数按照平面体系设计建筑结构，比如常用的框架就是采用这样的设计。从结构整体布置解决问题，设计时增加支撑构件以维持整体稳定性，这样就可以确保平面结构不会失稳。换句话说就是平面结构的构件平面外的稳定要和结构布置一致。另外利用平面分析架构成的塔架等设施，也需要注意横隔设置间关系和杆件的稳定，保持稳定。
3、钢结构的稳定设计要注意以下几个问题:
3.1、目前钢结构建筑大多数被用于跨度大的建筑，局部稳定和整体问题维持着相对状态，当杆件牵涉到整体设计的时候，需要从整体稳定来入手。
3.2、对于日常的其它设计，既要考虑到结构整体性，还要考虑到其它设计点，在实际操作中，因为结构参数不稳定，导致结构有误差。
3.3、考虑建筑稳定性时，还要考虑多方面因素，如钢材的弹性和应力叠加。一般建筑所使用的计算公式此时不能应用.由于对钢材来说，它的应力叠加要满足两个条件，即结构变形小、材料服从虎克定律应变成正比。
4、结语
由此可见，钢结构设计在我国的社会经济发展的过程中有着十分重要的作用，我们要对其各个方面对其进行研究探讨，然后再应用在建筑施工当中，才能促进我国建筑行业的发展。但是，目前钢结构在我国施工工程中还存在着一定的不足，因此我们还需要在不断的实践中去改进和完善，在符合我国当前的国情的情况下进行有效的发展。
参考文献：
中图分类号：TU201.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0065-01
1 巨石建筑形成
石材坚固，用其建设建筑可全面的存储财富，创建出规模庞大、气势恢宏的工程，体现经久耐用性。为此古代逐步发展形成了巨石建筑。英国的巨石阵则很有可能为石材建筑的最初雏形。而卡米遗址则相似于巨石阵的布设思想，成为联合国明确认定的文化遗产之一。举世闻名的埃及金字塔历史悠久，即便经历千年历练，仍旧屹立不倒、坚固如常，没有产生变形，体现出了古代人民精湛的建筑施工技术以及丰富的智慧。上述建筑经典实例无不证明，石材在建筑景观中的应用尤为重要，伴随人类文明的进步与发展，其功能则实现了全面扩充与持续优化。
2 结构功能石材应用
2.1 石拱结构体系
我国著名的赵州桥便是石拱体系的代表，石材坚固、抗压的特征令桥梁功能同景观设计有效的融为一体，为我国桥梁建设历史上应用石材的经典案例。自唐宋时期，较多石拱桥梁得以保留，其桥孔形式多样，包括半圆孔以及单孔与多孔桥。明清时期，伴随砖结构体系的形成以及逐步推广应用，砖砌拱券模式实现了快速的发展，明代时期的无梁殿便是基于砖砌筒拱形成的典型建筑，其施工设计水平均实现了显著提升。
2.2 梁柱体系中石材的应用
伴随施工建设技术的逐步发展，人们快速掌握了石材大体积、大规模加工开采以及标准生产的实践技能，进而为构建大规模石材的建筑创建了基础保证。该背景环境下，梁柱体系石材的功能性应用得以出现。其起源为石柱的诞生，将结构以及维护部件实现了有效的分离，进而令建筑建设的高度不再受到石墙砌筑施工工艺水平的影响，快速向着更高的建筑形式发展。我国南方省市，例如广东以及安徽地区等，仍旧保留了一些石柱木架结构建筑。古埃及梁柱体系则由木质梁柱演变而来。与我国的差异在于，梁柱体系属于一类较为广泛应用的空间结构，基于石材功能的独特性，不能对其强度精准的管控与掌握，因此埃及建设的梁柱体系石材结构，体现出一定的粗犷性。希腊并没有注重对拱结构的应用，而是采用同当地环境气候相适宜的建设材料以及符合社会现实的结构体系要素。石材则多用于进行柱子的制作。经过一定阶段的发展，一些庙宇则大量的应用石材进行施工建设，令其发挥了主体建设功能。罗马则在希腊柱式的结构基础之上进行了进一步的延伸发展，他们发觉拱券结构较梁柱体系具备更显著的稳定性，且可实现大跨度的建设，进行室内空间的设计划分则体现出一定的便利以及灵活性。因此罗马建筑工程较多的应用拱券结构形式，对其支撑的墙以及柱子则体积庞大，重量标准较高，为此需对其进行进一步的装饰处理。通过长期探索实践，形成了券柱式的有效结合，即位于墙以及墩子之上粘贴装饰性柱式，令其好似石材质地的浮雕，形成气势恢宏、精雕细琢的建筑景观效果。
2.3 维护功能石材应用
石材发挥维护功能在于，构建建筑承重墙体，涵盖支挡形式挡土墙。其属于一类支护结构，为园林工程之中较为常见的景观元素。园林景观工程中，需要堆山挖湖，进行场地的良好平整，为符合景观建设的需求，便会引发设计以及土壤安息角不相符的问题。为此应利用挡土墙应对突然推力作用。园林景观的水体建设应规划可靠、稳固以及优美的水岸，确保陆地以及水面构成适宜的面积比例，预防陆地面积的缩减，被不良淹没，还需应对水面由于坍塌而令其面积持续的扩大问题。为此，位于水体边缘应构建驳岸以及护坡。前者的施工规划与设计均应统一衡量，体现适用、合理、美观以及经济的功能效果。石材护坡主体用于河道施工、公路建设、路基修建以及园林、建筑景观工程之中，不仅可发挥强化岸坡，令其稳固安全的功能，同时还形成了美化的优质效果。
2.4 装饰功能石材应用
深受工业革命的冲击，在新型社会需求的强烈召唤下，形成了全新的建筑形式。博物馆以及现代化办公楼建筑逐步代替了宫殿、庙宇以及教堂，并稳居建筑领域的主体地位。该类建筑多需要大跨度设计施工，并面向高层方向全面发展，因而与建筑体系结构内部产生互相矛盾的传统柱式建筑模式逐步淡出了历史舞台。应用钢铁材料、玻璃以及坚固混凝土材料建设的建筑结构体系，可符合新型建筑工程的各类复杂建设需求，体现优质应用功能。还可在工业大生产背景下，实现高效、优质、快速、经济建设的核心目标。体现了新型建筑形式的持续、长久生命力。当然，人们还没有完全的形成对该类型材的全面深厚认识与积累，因此仍旧需要应用石材，促进其功能价值的延续。经过实践探索，人们逐步将石材合理的加工形成石板，并装设于结构部件以外，构成了美观、精致的建筑项目。建筑工程则呈现出更为独特的设计风格。例如，在抛光技术大行其道的时期，较多建筑应用石材均利用抛光处理方式。这一时期，一些设计师独树一帜，应用开采形成的原始、没有经过抛光处理的粗糙、不规则的石材表面，营造出一种视觉层面的强烈冲击，进一步印证了人们在建筑景观建设施工阶段中，对于石材功能的更新演变与科学发展应用，通过认识的丰富、思维的开阔、理念的升华将继续激发石材优质应用价值，建设出美观、耐用、丰富、生动、富于灵魂的建筑景观工程，实现可持续的全面发展。
3 建筑景观中石材应用发展前景
伴随经济建设、现代社会的持续进步，人们物质文化生活水平显著提升，其更加需要建筑景观工程体现综合功能与优质质量。文化的回归，人们对自然的崇尚以及对天然材料的需求，令天然石材势必发挥优质应用功能。该石材体现了无可取代的应用特性，因而深受大众的喜爱。其质感无论是合成材料还是复合型材均无可匹敌。建筑外墙施工，则呈现出欠缺理想型材的状况。天然的石材则因其经久耐用、外观优美、易于清洁，耐受酸雨腐蚀等特征，而具备良好的应用发展前景，将体现复合性应用功能。由节能层面出发，开采加工石材较混凝土消耗能量较小，因而适应在偏远的山区地带应用发展。由废渣应用状况审视，建筑工程墙体更多的采用包含粉煤灰以及废渣成分的建材进行墙体制作，这样对于人身健康极为不利。因此可考虑应用石材装饰降低废料应用产生的负面影响。再者随着石材生产产品自身质量水平的持续优化提升，其将更利于全面的推广应用，发挥优质功能，完善建筑景观建设，并创设显著的经济效益以及社会效益。
4 结语
总之，建筑景观中石材应用功能实现了不断的转变与延伸丰富，由早期的石拱体系、建设、梁柱体系应用，逐步发展为对建筑景观的良好维护功能，同时在现代建筑工程中体现了优质的装饰维护功能。还印证出人们对石材功能的丰富性认识，以及思维理念的进一步深化。为此，我们只有充分意识到石材的根本特性、独特功能，将其良好的应用于建筑景观建设之中，方能激发其核心价值，丰富施工设计经验，应用石材优点以及特有属性，创建出真正精品、优秀，凸显时代特色及艺术性，值得传承与发扬的精品建筑景观工程，实现全面升华。
参考文献
[1] 严惟玮，朱华，张晓华.建筑石材装饰用胶粘剂的应用研究[J].新型建筑材料，2012（5）.
一、前言
随着我国市场经济发展以及人们对建筑物功能要求改变，人们对建筑工程产品的要求也日益增高，建筑结构设计是一项系统的、全面的工作，在设计中存在的问题是多种多样的，作为设计来讲，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。我们要始终把提高设计质量作为终身奋斗的目标。本文就建筑结构设计中的常见问题进行初步探讨，并进一步提出解决问题的有效对策。
二、建筑结构设计的常见问题
1、剪力墙砌体结构设计
剪力墙结构，上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼，底层为商店，餐厅、邮局等空间房屋，上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积，将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上，各层设计有挑梁，但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝，该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。
2、楼板变形程度计算不准确
一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置缺乏必要措施时，采用楼板变形的计算程序。尽管程序的编程在数学力学模型上是成立的甚至是准确无误的，但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。作为计算的大前提都无法“准确”，就不可能指望其结果会“正确”了。据此进行的结构设计肯定存在着结构不安全成分或者结构某些部位或构件安全储备过大等现象。
3、屋面梁配筋少
结构建模时，设计人员图方便，屋面梁直接拷贝下层梁的尺寸。由于屋面梁荷载较小，计算结果配筋不多，这样屋面梁在温度变化、混凝土收缩和受力等作用下因配筋率过低而裂缝宽度较大。
三、解决建筑结构设计问题的有效对策
1、箱、筏基础底板的挑板
从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较为节约；出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基；能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜；窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然，此问题也并不是绝对的，当有数层地下室，窗井横隔墙较密，且横隔墙能与内部墙体连通时，可灵活考虑；当地下水位较高，出基础挑板，有利于解决抗浮问题；从建筑角度讲，取消挑板，可方便柔性防水做法。
2、梁、板的跨度计算
一般的手册或教科书上所讲的计算跨度，如净跨的1.1倍等，这些规定和概念仅适用于常规的结构设计，而在应用的宽扁梁中却是不适用的。
梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋，取二者大值配筋。（借用台阶式独立基础变截面处的概念）柱子也可认为是超大截面梁，所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才时有问题的。
3、沉降计算
基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分可以作为安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
4、主梁有次梁处加附加筋
一般应优先加箍筋，附加箍筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上，像板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但也不是绝对的。规范中说的比较清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。总的原则，当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时，也可满足。
5、设计刚性楼面
为了使程序的计算结果基本上反映结构的真实受力状况而不至于出现根本性的误差，设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面。要做到这一点，首先应在建筑设计甚至方案阶段就避免采用楼面有变形的平面比如楼层大开洞、外伸翼块太长、块体之间成“缩颈”连接、凹槽缺口太深等。其次要从结构布置和配筋构造上给予保证，对于使用功能确实必需的，或者建筑效果十分优越的建筑设计，如果其平面无法完全符合刚性楼板的假定，那么在结构设计时可以通过增设连系梁板、洞口边加设暗梁边梁、提高连系梁板或暗梁边梁的配筋量、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法，尽量满足刚性楼板的基本假设，或者弥补由于不是绝对的刚性楼板假定而产生的计算“误差”。
四、结束语
综上所述，结构设计是建筑工程的重要组成部分，是建筑安全应用的基础。因此，建筑结构设计人员要从基本的构件算起，，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其他专业来进行设计。在工作中应事无巨细，善于反思和总结工作中的经验和教训，精益求精，只有这样才能做好建筑结构设计工作。
中图分类号：TU391文献标识码： A
引言
在建筑工程中，由于结构钢建筑具有施工速度快、自重轻、强度高、抗震性好、环保等多项优点，是目前国内重点推广的项目之一。钢结构在制造、设计和安装等技术方面在我国现阶段都达到了较高的水平，掌握了各种复杂的钢结构建筑物的设计和施工技术，在利用钢结构建筑进行建筑建设施工过程中，合理确定钢结构建筑的安装技术，尽量采取合理的安装技术来控制钢结构的安装质量是保证整个建筑施工质量的关键。
一、钢结构工程的现状
1.钢结构工程质量的可变性
建筑钢结构施工中，钢构件材料在安装或切割、焊接过程中，并在预制焊接工程中会出现尺寸的偏差，再者由于钢结构随着承载应力的变化而变化，变化存在各种变形，如弯曲，翘曲等安全隐患，在钢结构工程安装完成后。常会发现柱子的垂直度偏差过大，轴线位移偏差过大，安装标高偏差过大。高层的钢结构工程中，还会发现各层柱间距离不同，梁两端的顶标高不一致等问题。这些都会影响钢结构工程质量，这些都是钢结构工程质量的可变性。
2.钢结构工程的复杂性
由于建筑钢结构工程因其自身具有跨度大、施工进度快、利用空间宽大、经济实用等特点被广泛应用于工业厂房及跨度要求较大的公共建筑上，我国现代建筑业的钢结构工程，在建筑业中如今有很多企业采用钢结构工程，但大部分为了优化结构、循环使用、节约资源、才实施了新型建筑业中的钢结构。在钢结构厂房中也带来了很多安全隐患和缺陷。在钢结构企业中多数企业主重推广钢结构优势而忽视了其自身的安全隐患和缺陷。钢结构工程产生质量问题的分析，钢结构工程质量难以保证的原因有很多，也很复杂。
二、建筑钢结构安装技术
钢结构的安装是及其复杂的，而在钢结构工程安装中应按以下8各方面进行施工：
1.建筑钢结构工程安装摩擦型高强螺栓，穿孔时不得气割扩孔、强行敲打、破坏喷砂摩擦面。
2.建筑钢结构厂房柱安装完毕后，顶部必须加盖板，以防止雨水、杂物掉入柱内。
3.在建筑钢结构施工中，做好钢结构柱脚的防水措施，预防地下水从柱脚与桩承台接口的薄弱处渗、漏入室内。
4.在建筑钢结构施工中，由于压钢板作为楼板的模板具有接缝密实、不漏水、不吸水的特点，楼板混凝土配合比的坍落度、砂率要严格控制，防止出现由于混凝土初凝时产生泌水造成混凝土表面强度低而起粉、砂率而产生收缩裂缝等质量问题。坍落度宜为160mm～200mm，砂率宜为35%～38%。
5.在建筑钢结构施工中，钢结构原材料必须有出厂合格证，检验报告，保证整个建筑钢结构的质量。
6.在建筑钢结构中，全熔透对接焊缝必须开坡口，焊缝必须进行100%超声波检验，不合格的部位必须打磨重焊。
7.在钢结构施工中，钢材下料制作时必须留有0.7mm/m余热收缩量。
8.在钢结构安装中，低氢型焊条使用前必须烘干，建筑钢结构施工过程中保持干燥。在钢结构工程安装时，钢结构安装直接影响工程的质量，所以一定要严格按照工序安装，按图安装，保证钢结构工程的质量。
三、如何提高建筑钢结构安装质量
（一）提高钢结构工程施工人员素质
为确保钢结构工程施工过程中能有一个良好的，安全的施工环境，对施工人员在施工前都要进行专业知识的培训，安全教育，参与钢结构施工企业综合素质差距较大，很多施工单位缺乏专业对口和相对稳定的施工作业人员及现场施工管理人员，并且施工作业人员的技术有限，素质很低，现场施工管理人员能力不足，不能很好的做到施工前培训，从而导致施工过程中管理人员不能很好的进行管理，给施工作业人员不按规范所要求的施工工艺、技术标准的机会，也造成工程质量达不到标准的后果。由于现场施工操作型工序产品面较大，采取全面检查是很难实现的，但采取抽检的方法，往往又导致了一些产品质量问题的遗漏。怎样实现对于操作型工序产品成果的全面控制也是一个较为突出的难点。对于现场施工工序产品检测出现的偏差是不可避免的，由于工作量较大，纠证偏差的难度系数及损失比较大，纠正偏差措施的决策也较为困难。在实践中，操作型工序出了偏差若不及时纠正往往会造成大面积返工，纠证偏差措施的难度及损失比较大，解决这类问题的关键应放在事前控制，施工技术及施工人员的控制及管理及对施工人员岗前的培训，严格的按照图纸施工。
（二）做好焊接工艺评定和焊接作业指导书
进行建筑钢结构焊接时，要确实建筑钢结构工程施工焊接在焊接前能够制定一套完善的焊接工艺指导书来对施工中的焊剂、焊材和焊接电流等参数进行严格控制。同时，建筑钢结构焊接易变形构件时可以通过严格控制温度的方法来进行矫正钢结构工程焊接。在建筑钢结构施工中如果使用焊剂、焊条和粉芯焊丝，需在钢结构焊接使用前严格按照说明书或相关工艺文件进行烘干。如果在建筑钢结构施工中某钢种首次接受焊接，需进行焊接工艺评定同时制定对应的焊接工艺。为了减少建筑钢结构焊接过程中焊接对焊材造成的应力，需对钢材需要焊接的部位进行预热处理，同时在焊接过程中确保焊材能够随时进行加热处理，从而保证建筑钢结构实际操作中能够一次性焊接一条焊缝。焊接完成后，还需依据相关标准对焊材进行后热处理，从而能保证建筑钢结构的质量。
（三）严把材料关
钢结构工程主要使用的材料为钢材，而在我国，钢材的品种繁多，质量不一，所以在采购钢材时，采购员一定要有专业的知识，对钢筋的规格型号，化学成分，力学性能等都要有一定的了解，钢材的质量对钢结构工程的质量及安全起着至关重要的作用，所以要严把材料关，提高建筑钢结构工程的质量，对材料的要求如下：
1.钢材应有屈服强度、延伸率、抗拉强度、和硫、磷含量和碳含量的合格保证。
2.采用的钢材应附有钢材的质量证明书、品种、规格、性能应符合现行国家产品标准和设计文件要求，化学成分符合要求。
3.钢材表面质量除应符合国家现行有关标准的规定外，应符合钢结构工程施工的具体要求。
（四）建筑钢结构紧固件连接的质量控制
建筑钢结构紧固件连接的质量控制可以从以下几个方面进行考虑：首先建筑钢结构连接件本身的质量要符合国家对建筑钢结构的标准，为了确保建筑钢结构连接件的质量，需在实际钢结构工程安装之前对连接件进行高强性的螺栓摩擦面的抗滑移系数实验，在此基础上对钢结构螺栓的螺栓批号、出场证明等进行仔细检查，符合要求才可使用；其次利用刚强性螺栓连接钢结构体时需确保摩擦面的加工质量，尽量减少摩擦面的污染和锈蚀，只有这样才能够保证摩擦面的抗滑移系数；还有就是建筑钢结构安装高强性螺栓时必须是自由穿入，不能通过敲打和扩张的方式进行螺栓固定，有效的控制建筑钢结构紧固件连接的质量，从而能保证整个建筑工程的质量。
结束语
总之，建筑钢结构工程施工在我国仍然处于起步阶段，但是随着我国经济的快速发展以及城市化建设进程的加快，建筑钢构件建筑材料的性能优势必将显现出来，而其在高层建筑中的应用范围也会越来越广泛。在利用建筑钢结构工程进行施工时，我们应当加强施工控制钢结构工程管理，做好钢结构工程的施工的技术管理和质量管理。
参考文献：
[1]李洋.钢结构安装工程项目质量控制研究[D].天津大学,2012.
中图分类号：TU7 文献标识码：A
1、工程概况
本工程建筑物地上为5层，地下一层地下室，建筑物总高度44.4m；本工程采用预应力现浇钢筋混凝土框架结构。楼面框架主梁采用后张有粘结预应力。地下室层高 6.20m，一层层高为 8.00m，二、三层层高为8.50m，四、五层层高为 7.00m，其模板体系为高支模体系，因架体较高，荷载较大，对支模体系要求较高，必须采取专项措施。
2、高大模板支撑体系设计
模板面板均采用18mm厚多层夹板，采用50mm×100mm木枋，长2000mm；支撑体系中的立杆、水平纵横拉杆、扫地杆、剪刀撑均选用准48×3.5mm钢管，采用穿梁对拉螺栓。
2.1梁模板体系设计
2.1.1截面大于800×1100梁模板体系设计
采用扣件式钢管架进行支撑，梁底采用50mm×100mm木枋，平行于梁截面布置间距200mm，梁底设承重立杆根数：4，梁中立杆上主楞为钢管，中立杆顶端采用可调顶托，梁两侧各设一根立杆，梁两侧立杆顶端采用双扣件。每排支撑立杆沿梁跨度方向的排距为 500mm，支撑脚手架步距1500mm。
2.1.2截面小于800×1100梁模板体系设计
同样采用扣件式钢管架进行支撑，梁底采用50mm×100mm木枋，平行于梁截面布置间距200mm，梁底设承重立杆根数：2，梁中立杆上主楞为钢管，中立杆顶端采用可调顶托，梁两侧各设一根立杆，梁两侧立杆顶端采用双扣件。每排支撑立杆沿梁跨度方向的排距为 800mm。支撑脚手架步距1500mm。
2.2剪刀撑布置
在支架四边、主梁底两侧与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续布置。在支架两端及中间每隔四排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。所有钢管连接均采用配套扣件连接。
3、模板施工方法
3.1钢管架系统支撑安装
支撑体系搭设前应按方案图进行放线，做出样板单元，经验收合格后方可继续搭设。搭设过程中，严禁集中超负荷堆放钢筋、机械设备及其他材料，防止物体坠落及支撑体系局部坍塌。
高支模采用钢管扣件式支撑系统，钢管使用前要调直，保证支模的平整度，脚手架支撑支设前，应进行技术交底。对各层楼面进行清理干净，不得有杂物。钢管支模架的搭设应根据轴线统一规划，为保证现场施工过程中的观感，要求钢管立杆纵横应通线，水平杆应高低一致。立杆在梁两侧的间距可适当缩小。同时，支模架搭设必须要注意不能加大间距，立杆必须在同一垂直线，水平方向纵横成线。立杆底部支承结构必须具有支承上层荷载的能力。同时必须设水平支撑和剪刀撑，剪刀撑应纵横两个方向设置，剪刀撑顺主梁方向搭设，两个剪刀撑中留一个空挡，每组剪刀撑斜杆与地面夹角在45～6°之间，剪刀撑斜杆应尽量与立杆进行连接，底部斜杆的下端应置于垫板上，严禁悬空，剪刀撑斜杆的连接均采用搭接，搭接长度不小于0.5m，设置2个旋转扣件。
3.2梁、板模板安装
梁模板的安装先在柱上弹出轴线、梁位置线和水平控制标高线，按设计标高调整脚手架可调顶托的标高，将其调至预定的高度，然后在可调顶托的托板上安放钢管。固定钢管后在其上安装梁底龙骨。为了防止梁身不平直、梁底不平及下挠、梁侧模爆模、局部模板嵌入柱梁间，拆除困难的现象，应采取相应措施，将梁模与柱模连接处，下料尺寸一般应略为缩短。梁侧模必须有压脚板、斜撑，拉线通直将梁侧模钉固。
3.3楼面模板的安装
首先拉通线，然后调整脚手架可调顶托的标高，将其调到预定的高度，在可调顶托托板上架设钢管作托梁，托梁固定后架设横楞，然后在横楞上安装胶合板模板。铺胶合板时，可从四周铺起，在中间收口。模板支撑组装完毕后应进行验收检查，检查钢管架设置情况是否按规定搭设；交叉支撑、纵横杆、扫地杆及斜撑等配置情况，以及托顶螺旋杆伸出长度。
4、模板质量要求及保证措施
按设计标高调整支柱的标高，然后安装梁底板，并拉线找直，当梁跨度≥4m，梁底板起拱，设计无要求，起拱高度为全跨度的1～3‰。安装后校正梁中线、标高、断面尺寸，同时将梁模板内杂物清理干净。当梁高大于700mm时，要保证在楼面以下350处梁上加一道对拉螺栓。模板工程安装完成后及时进行技术复核与分项工程质量检查，确保轴线、标高与截面尺寸准确。要求模板及其支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。模板接缝应全部采用胶带纸粘贴，模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂。模板安装的允许偏差及检验方法如表3所示。
5、模板工程拆模要点
支撑系统的水平纵横杆、剪力撑等不得随意拆除。拆除每层支撑及模板前，应将该层混凝土试件送试验检测，当试块达到规定的强度后，并确认不再需要时方可拆除。高支模拆除前，外脚手架与建筑物边设安全平网，预防物体高处坠落事故发生。侧模拆除时的混凝土应能保证其表面及棱角不受损伤。拆除时应逐块拆卸，不得成片松动、撬落或拉倒。同时，严禁站在悬臂结构上面敲拆底模。模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载，拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运，严格控制模板及其支架拆除的顺序。
6、结束语
综上所述，随着城市建设用地的日趋紧张和城市现代化的发展，建筑功能日趋复杂，高层和大跨度建筑越来越多，高大模板已在建筑施工过程中被广泛应用。高大模板支撑体系是指建设工程施工现场混凝土构建模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15kN/m2，或集中线荷载大于20kN/m2的模板支撑系统。高大模板工程施工较为复杂，其施工质量的优劣直接影响工程的整体结构质量和施工安全，因此，如何控制高大模板工程施工质量和安全问题，就成为了广大建筑业同行应该广泛关注的问题。本文通过工程实例探讨了建筑高大模板工程施工技术工艺，并从中提出了相应的质量控制措施，以达到高大模板工程施工的顺利实施。
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