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[摘 要]近年来，随着我国社会的不断发展，逐渐建设了一些平面尺寸超长的建筑物，由于受到建筑使用功能的限制，很多都没有或者很少设置温度伸缩缝。在超长结构施工过程中，如果施工人员没有对其温度变形以及温度应力进行恰当的处理，那么就会导致结构产生裂缝，从而影响到建筑的正常使用。本文结构某工程案例，对减小超长结构温度变形的技术措施进行深入研究，以供相关技术人员参考。
[关键词]超长结构 温度应力 温度变形 技术
中图分类号：TU37 TU311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0171-01
前言
近年来，随着人们对建筑物使用功能的要求越来越高，一些公共建筑正逐渐向大型化、舒适化发展，导致超长、超宽的大型公共建筑也大量出现，这些建筑如果按照规范要求设置一道或多道伸缩缝，会影响建筑整体效果，还会给消防布置、管线铺设及设备安装带来不便。也会增加建筑装修困难，影响建筑物的立面效果。因此，往往在方案设计时对于超长结构少设伸缩缝，这就需要对未设伸缩缝的超长结构在温度作用下进行应力分析和采取控制。
1.温度应力问题的特点
从结构本身来说，结构的超长将对结构产生两个方面的不利影响。一是连续浇筑的超长混凝土收缩和水化作用引起混凝土体积不均匀变化使混凝土构件内部产生较大的应力而开裂，在大尺寸混凝土构件内，由于混凝土传热较慢，其水化作用放出的热量直接导致构件不同部位产生较大温差，引起构件开裂。二是环境温度变化导致构件热胀冷缩，引起构件之间不均匀变形和位移，对于超静定的混凝土结构产生较大的应力。这两个方面对超长结构的不利影响主要是由于内在的温度变化引起的。
温度应力就是结构或构件由于温度变化产生的变形受到约束时产生的应力，如果加大伸缩缝间距或不设伸缩缝，仍按传统常规方法设计施工而不采取一定的措施，将会给结构带来很大的安全隐患阴，严重时甚至会使结构达到正常使用极限状态而破坏，超过使用功能规定的限值，影响结构的正常使用。
与荷载引起的应力相比，温度应力具有以下特点：
（1）混凝土结构收缩变形的产生和温度的变化是一个长期的渐进的过程。徐变使混凝土应力逐渐松弛，其应力值
远小于一次瞬时全部变形情况下产生的弹性值。
（2）温度和收缩变形引起的应力是由于变形受到约束产生的。混凝土的温度应力与一般弹性体不同的一般弹性体在约束条件不变、已经不存在温差的条件下，溫度应力消失；混凝土中由水泥水化热引起的温度应力不同，温差消除，温度应力仍存在。
2.工程概况
某建筑工程分为两个部分，主楼部分25层以及裙楼部分有3层，该建筑的长度为126m，宽度为25.65m，属于超长结构。另外，框架梁的截面为600×650mm，非框架梁的截面为250×500mm，柱的间距为8.4×8.4m。
在该建筑工程施工过程中，为了避免受到温度应力的影响，我们可以考虑一下三个方面：首先，应该适当减小与外界温度的变化；其次，应该考虑到温度应力不会受到超长结构的影响；最后，应该采取措施来确保结构不会受到温度变形。在建筑结构施工过程中，不管什么情况都会造成结构产生温度应力，导致结构出现裂缝，所以我们并不能够采取措施来降低这一影响，也就是说，我们不能够依靠减小外界温度变化来减小温度应力；如果我们在结构上添加一层保温层，结果表明，这种方式能够在一定程度上减小结构的温度应力；当结构出现变形时，如果我们能够将其变形限定在一定范围内，那么通过对结构的约束可以有效的减小温度应力。超长结构的楼板结构主要会受到水平的约束力，且其约束力主要来源于建筑的梁柱与墙体，我们对其采取了两种措施，首先，适当减小柱与梁的截面，虽然在一定程度上减小了结构的刚度，但是并不能够满足建筑承载力的要求；其次，在结构中通过局部错层结构来减小结构的温度变形，但是这样做并不能够充分发挥建筑的使用功能。据此，我们需要在施工中采取措施来直接限制超长结构的变形，通过实践证明，这种可以有效减小温度应力与温度变形，避免结构出现裂缝。其主要施工措施是：
（1）后浇带部位的设置。
该工程属于超长结构，因此在设置伸缩缝的过程中并不能够满足相关规定，因此施工人员应该在结构中设置两条后浇带，将超长结构分为三段。在浇筑混凝土的过程中，施工人员应该采用微膨胀混凝土进行浇筑，并且在浇筑混凝土之前，一定要保证其他部位的混凝土收缩完成，这样才能够满足设计要求，保证其质量。
（2）在楼板结构上加设预应力
该建筑工程中，为了避免因温度变形而导致楼板结构出现开裂，我们首先需要提高梁板的刚度，在建筑的24～26层以及天楼上加设适量的钢筋，为了减小楼板结构的温度变形，我们可以适当减小梁板的厚度。通过长期测试标新，在对楼板加设预应力之前的钢筋应力与加设预应力之后差值达到90MPa，其中在建筑的26层，其钢筋应力达到109，8MPa，并且这一应力也就是建筑的压力，也就是说，混凝土中的抗压性能被建筑充分利用起来，防止了楼板结构出现变形与裂缝的现象。
（3）在结构中利用钢丝网，以此来提高混凝土与焊接冷轧带肋钢筋的强度
在本建筑工程正常使用的过程中，由于结构会受到外界较大的应力作用，导致结构内的部分钢筋与混凝土出现滑移的现象，这是因为钢筋与混凝土之间的没有较强的粘结力，这就导致钢筋与混凝土之间并不能够相互工作，最终致使结构出现裂缝的现象。所以为了提高结构的防裂能力，提高混凝土与钢筋之间的粘结力，就需要施工人员在混凝土结构当中设置钢丝网以及冷轧带肋钢筋，这样不仅能够抑制结构出现温度变形，提高混凝土结构的承载力，还能够降低建筑材料的用量，从而节约施工成本，提高工程的经济效益。当施工完毕之后，我们需要对该工程进行长期的测试，结果发展，在建筑结构中最易发生温度应力的部位，其钢筋应力达到了109，8MPa，通过换算得出结论，混凝土的受力值为16，8MPa，这一数值小于混凝土强度的标准值，所以结构并没有出现裂缝的现象，总而言之，在本工程中采用这一综合措施能够有效的减小其温度变形与温度应力，避免结构出现裂缝，保证了建筑工程的质量以及使用功能。
（4）在结构中采取基础隔震措施
由于结构较长的结构。一般超过规范规定长度的3-5倍。此种结构经计算，温度应力较大。变形也较大。通过一般的设置后浇带或膨胀加强带措施难以解决应力和变形过大的问题。主要采取的措施为在上部结构和基础之间设置柔性隔震层。通过设舌柔性隔震层，下部结构竖向构件的侧移约束变小，整个结构在温度应力作用下更接近自由变形，目各楼层相对地基基础的位移基本相等。
3.结束语
结构的超长将对结构产生两个方面的不利影响主要是由于内在的温度变化引起的，指出了温度应力的特点及其计算分析的方法，详细描述了对超长结构温度应力的控制措施；由于超长结构温度应力分析是一个相当复杂的问题，在以后的工作中需进一步考虑混凝土的弹塑性性质对结构温度应力的影响以及混凝土应力松弛对结构温度应力的影响。
采用了综合性防裂技术措施进行施工，经过长期的测试研究，得出以下几点结论
（1）在建筑工程超长结构当中，靠近顶层的楼板结构是最容易出现温度应力的，因此在设计过程中应该对这一部位进行全面考虑，以免因温度应力而产生裂缝，降低建筑的使用功能；
（2）在高层超长结构的楼板中，焊接冷轧带肋钢筋网加强混凝土，能有效地约束超长结构的变形，从而有效地减小结构因温度和收缩引起的变形，明显地抑制结构的开裂，同时能减少钢筋用量，提高经济效益；
（3）对梁施加预应力能够在各楼层的板中形成较均匀的预应力分布，能够有效地控制温度应力引起的结构裂缝的产生和发展，确保建筑物在温度变化环境下小出现有害裂缝；
（4）本工程的综介防裂技术经济效益明显、技术有效可行。
参考文献
[1] 陆伟文.超长钢筋混凝土楼板结构温度应力研究[D].广东工业大学.2005.
[2] 丁到秋.预应力技术在超长框架结构设计中的应用探析[J].四川建材.2007（05）.
[3] 范凌燕.后浇带的施工探讨[J].中外建筑.2009（07）.
[关键词]超长结构 温度应力 温度变形 技术
中图分类号：TU37 TU311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0171-01
前言
近年来，随着人们对建筑物使用功能的要求越来越高，一些公共建筑正逐渐向大型化、舒适化发展，导致超长、超宽的大型公共建筑也大量出现，这些建筑如果按照规范要求设置一道或多道伸缩缝，会影响建筑整体效果，还会给消防布置、管线铺设及设备安装带来不便。也会增加建筑装修困难，影响建筑物的立面效果。因此，往往在方案设计时对于超长结构少设伸缩缝，这就需要对未设伸缩缝的超长结构在温度作用下进行应力分析和采取控制。
1.温度应力问题的特点
从结构本身来说，结构的超长将对结构产生两个方面的不利影响。一是连续浇筑的超长混凝土收缩和水化作用引起混凝土体积不均匀变化使混凝土构件内部产生较大的应力而开裂，在大尺寸混凝土构件内，由于混凝土传热较慢，其水化作用放出的热量直接导致构件不同部位产生较大温差，引起构件开裂。二是环境温度变化导致构件热胀冷缩，引起构件之间不均匀变形和位移，对于超静定的混凝土结构产生较大的应力。这两个方面对超长结构的不利影响主要是由于内在的温度变化引起的。
温度应力就是结构或构件由于温度变化产生的变形受到约束时产生的应力，如果加大伸缩缝间距或不设伸缩缝，仍按传统常规方法设计施工而不采取一定的措施，将会给结构带来很大的安全隐患阴，严重时甚至会使结构达到正常使用极限状态而破坏，超过使用功能规定的限值，影响结构的正常使用。
与荷载引起的应力相比，温度应力具有以下特点：
（1）混凝土结构收缩变形的产生和温度的变化是一个长期的渐进的过程。徐变使混凝土应力逐渐松弛，其应力值
远小于一次瞬时全部变形情况下产生的弹性值。
（2）温度和收缩变形引起的应力是由于变形受到约束产生的。混凝土的温度应力与一般弹性体不同的一般弹性体在约束条件不变、已经不存在温差的条件下，溫度应力消失；混凝土中由水泥水化热引起的温度应力不同，温差消除，温度应力仍存在。
2.工程概况
某建筑工程分为两个部分，主楼部分25层以及裙楼部分有3层，该建筑的长度为126m，宽度为25.65m，属于超长结构。另外，框架梁的截面为600×650mm，非框架梁的截面为250×500mm，柱的间距为8.4×8.4m。
在该建筑工程施工过程中，为了避免受到温度应力的影响，我们可以考虑一下三个方面：首先，应该适当减小与外界温度的变化；其次，应该考虑到温度应力不会受到超长结构的影响；最后，应该采取措施来确保结构不会受到温度变形。在建筑结构施工过程中，不管什么情况都会造成结构产生温度应力，导致结构出现裂缝，所以我们并不能够采取措施来降低这一影响，也就是说，我们不能够依靠减小外界温度变化来减小温度应力；如果我们在结构上添加一层保温层，结果表明，这种方式能够在一定程度上减小结构的温度应力；当结构出现变形时，如果我们能够将其变形限定在一定范围内，那么通过对结构的约束可以有效的减小温度应力。超长结构的楼板结构主要会受到水平的约束力，且其约束力主要来源于建筑的梁柱与墙体，我们对其采取了两种措施，首先，适当减小柱与梁的截面，虽然在一定程度上减小了结构的刚度，但是并不能够满足建筑承载力的要求；其次，在结构中通过局部错层结构来减小结构的温度变形，但是这样做并不能够充分发挥建筑的使用功能。据此，我们需要在施工中采取措施来直接限制超长结构的变形，通过实践证明，这种可以有效减小温度应力与温度变形，避免结构出现裂缝。其主要施工措施是：
（1）后浇带部位的设置。
该工程属于超长结构，因此在设置伸缩缝的过程中并不能够满足相关规定，因此施工人员应该在结构中设置两条后浇带，将超长结构分为三段。在浇筑混凝土的过程中，施工人员应该采用微膨胀混凝土进行浇筑，并且在浇筑混凝土之前，一定要保证其他部位的混凝土收缩完成，这样才能够满足设计要求，保证其质量。
（2）在楼板结构上加设预应力
该建筑工程中，为了避免因温度变形而导致楼板结构出现开裂，我们首先需要提高梁板的刚度，在建筑的24～26层以及天楼上加设适量的钢筋，为了减小楼板结构的温度变形，我们可以适当减小梁板的厚度。通过长期测试标新，在对楼板加设预应力之前的钢筋应力与加设预应力之后差值达到90MPa，其中在建筑的26层，其钢筋应力达到109，8MPa，并且这一应力也就是建筑的压力，也就是说，混凝土中的抗压性能被建筑充分利用起来，防止了楼板结构出现变形与裂缝的现象。
（3）在结构中利用钢丝网，以此来提高混凝土与焊接冷轧带肋钢筋的强度
在本建筑工程正常使用的过程中，由于结构会受到外界较大的应力作用，导致结构内的部分钢筋与混凝土出现滑移的现象，这是因为钢筋与混凝土之间的没有较强的粘结力，这就导致钢筋与混凝土之间并不能够相互工作，最终致使结构出现裂缝的现象。所以为了提高结构的防裂能力，提高混凝土与钢筋之间的粘结力，就需要施工人员在混凝土结构当中设置钢丝网以及冷轧带肋钢筋，这样不仅能够抑制结构出现温度变形，提高混凝土结构的承载力，还能够降低建筑材料的用量，从而节约施工成本，提高工程的经济效益。当施工完毕之后，我们需要对该工程进行长期的测试，结果发展，在建筑结构中最易发生温度应力的部位，其钢筋应力达到了109，8MPa，通过换算得出结论，混凝土的受力值为16，8MPa，这一数值小于混凝土强度的标准值，所以结构并没有出现裂缝的现象，总而言之，在本工程中采用这一综合措施能够有效的减小其温度变形与温度应力，避免结构出现裂缝，保证了建筑工程的质量以及使用功能。
（4）在结构中采取基础隔震措施
由于结构较长的结构。一般超过规范规定长度的3-5倍。此种结构经计算，温度应力较大。变形也较大。通过一般的设置后浇带或膨胀加强带措施难以解决应力和变形过大的问题。主要采取的措施为在上部结构和基础之间设置柔性隔震层。通过设舌柔性隔震层，下部结构竖向构件的侧移约束变小，整个结构在温度应力作用下更接近自由变形，目各楼层相对地基基础的位移基本相等。
3.结束语
结构的超长将对结构产生两个方面的不利影响主要是由于内在的温度变化引起的，指出了温度应力的特点及其计算分析的方法，详细描述了对超长结构温度应力的控制措施；由于超长结构温度应力分析是一个相当复杂的问题，在以后的工作中需进一步考虑混凝土的弹塑性性质对结构温度应力的影响以及混凝土应力松弛对结构温度应力的影响。
采用了综合性防裂技术措施进行施工，经过长期的测试研究，得出以下几点结论
（1）在建筑工程超长结构当中，靠近顶层的楼板结构是最容易出现温度应力的，因此在设计过程中应该对这一部位进行全面考虑，以免因温度应力而产生裂缝，降低建筑的使用功能；
（2）在高层超长结构的楼板中，焊接冷轧带肋钢筋网加强混凝土，能有效地约束超长结构的变形，从而有效地减小结构因温度和收缩引起的变形，明显地抑制结构的开裂，同时能减少钢筋用量，提高经济效益；
（3）对梁施加预应力能够在各楼层的板中形成较均匀的预应力分布，能够有效地控制温度应力引起的结构裂缝的产生和发展，确保建筑物在温度变化环境下小出现有害裂缝；
（4）本工程的综介防裂技术经济效益明显、技术有效可行。
参考文献
[1] 陆伟文.超长钢筋混凝土楼板结构温度应力研究[D].广东工业大学.2005.
[2] 丁到秋.预应力技术在超长框架结构设计中的应用探析[J].四川建材.2007（05）.
[3] 范凌燕.后浇带的施工探讨[J].中外建筑.2009（07）.