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【摘 要】随着建筑行业的不断发展，建筑技艺的不断成熟，超长结构的建筑越来越常见，超长结构的建筑设计相较于普通的建筑设计要更为复杂，需要更加成熟与高超的建筑技艺，由于结构超长，此种建筑在设计建造时往往需要面对更多的问题及困难，本文即围绕超长建筑结构设计展开，分析了此种结构设计中存在的困难与问题，并对此提出了相应的解决建议。
【关键词】超长结构；建筑设计；温度裂缝；解决措施
近年来，随着人们对建筑设计要求的不断提高，采用超长设计结构的建筑设计日益增多，超长结构设计由于建筑自身构造的特殊性，出现裂缝的情况较为普遍，其中受温度应力影响而产生裂缝现象是最为常见的裂缝情况，另外，建筑物收缩变形、沉降变形也是超长结构设计中引起裂缝的因素，在超长结构设计中如果对这些裂缝不采取合理的处理措施，将会对建筑的稳定性、安全性造成极大的不良影响，因此，研究超长结构设计中裂缝问题的处理措施，对于建筑行业的发展来说是极其必要的。
一、超长结构设计存在的问题及设计难点分析
建筑物超长的结构设计，可定义为伸缩缝间距大于规范最大间距的建筑结构或者是伸缩缝间距虽在规定范围内，但建筑受所处环境的影响，结构温度差较大，混凝土收缩比例较大的建筑结构，此种结构由于自身的复杂性，对建造往往有更高的要求，其问题与设计难点主要体现在以下几个方面：
1、超长设计的建筑结构在混凝土浇筑过程中，由于水泥自身的热化致使混凝土结构内外温度差别过大，导致混凝土结构表面产生一定的拉应力，而混凝土结构内部则产生压应力，当外部的拉应力超过混凝土自身的抗拉强度极限时，混凝土结构就会发生变形，导致其表面产生裂缝。另外，处于降温过程中的超长结构混凝土由于自身的冷却会产生收缩现象，此时结构的收缩应力较大，当这种收缩应力大于混凝土抗拉强度极限时也会产生裂缝情况，此种裂缝严重时甚至会贯穿整个截面。
2、受建筑物所处环境影响，建筑物所受温度差别较大，就会使结构出现热胀冷缩现象，从而产生温度应力，这种温度应力会存在于建筑的建造阶段及使用阶段，在温度应力与混凝土收缩应力的共同作用下所产生的变形情况，很可能会对超静定混凝土结构产生较强大的约束应力，导致结构较为严重的开裂、变形。而在目前较为普遍的多层建筑中，收缩应力与温度应力对建筑的顶部及底部有较为明显的损害，原因在于建筑物基础埋于底部，底部结构的收缩与温度变形会受到建筑基础的约束，而在建筑物顶部，由于常年受日光直晒，温度变化较大，由此产生的温度应力受到其下楼层楼盖的约束，在建筑中部的楼层，由于其温度变化基本相同，又几乎不受约束应力，因此温度应力所产生的影响较小。由此可知，高层建筑中，顶部常常会出现收缩及温度裂缝。
3、超长结构的建筑物投影长度往往较长，尤其对于那些占地面积较大的超长结构的建筑物来说，其所处建筑场地的地质由于面积较大会包含更多的复杂情况，在此种情况下，对建筑两端沉降情况的把握与处理会有较大的难度，如果两端沉降情况处理不当，就会导致两端出现较大的沉降差，在不设置沉降缝、不采取处理措施的情况下，这种沉降差将会导致建筑产生较为严重的裂缝甚至是倾斜情况[1]。
二、超长结构设计裂缝问题应对措施分析
1、在超长混凝土结构中设置后浇带
在建筑结构中，后浇带的作用就在于有效防止现浇混凝土结构因温度变化或收缩力不均而产生结构裂缝[2]，其具体操作要按照相应的施工规范或设计要求来进行，要在建筑物基础底板、墙体或梁柱等位置设置临时的施工缝，使超长结构能暂时分成若干部分，经过一段时间，待结构内部的构件收缩之后在对该施工缝进行浇捣，使结构连接成整体。
设置后浇带时，应注意选取气温较低的时间段进行，其材料可选用浇筑水泥或者是掺加微量铝粉的混凝土，后浇带的强度需比构件强度高一级，其目的在于避免新旧混凝土之间出现裂缝，导致该部位强度薄弱，另外，后浇带在设置时还需要将模板等不同措施的消耗情况考虑在内。
后浇带对混凝土结构中出现的收缩应力及沉降差都有较好的处理效果，因此，在建筑工程中得到较为普遍的应用，其位置、距离需通过较为精确的计算来确定，为有效避免应力的集中，并使施工操作简便易行，其宽度设置一般为800-1200mm。
2、在超长混凝土结构中进行预应力设计
预应力设计是目前国内使用较为普遍的应对超长混凝土结构收缩、变形的措施，它与非预应力相比较具有以下优点：
（1）提高结构的使用性能
预应力的施加，可以使受拉力区截面的结构内力均匀分布，能有效降低截面的应力峰值，从而使结构在荷载的情况下不产生裂缝或者减小裂缝程度，另外，由于预应力反拱，有效控制了结构的变形，由此使结构的耐久性得到极大地提高。
（2）提升高强钢材的利用率
在不进行预应力设计的混凝土结构中，高强度钢材由于受到裂缝宽度与挠度的制约，其强度作用不能被充分发挥出来，而进行预应力设计之后，高强度钢材由于已预先施加了较高强度的拉应力，使其在结构遭到破坏之前就已达到其屈服强度。
（3）具备良好的变形恢复性能及裂缝闭合性能
当结构上产生应力的荷载全部卸载时，预应力设计可以使混凝土的裂缝逐渐闭合，使其变形逐渐恢复，进一步提升截面的刚度及结构的耐久性。
由此可见，预应力的设计对于超长结构建筑设计中的裂缝、变形问题有着良好的处理效果，值得借鉴与推广。
3、在超长混凝土结构中做好沉降差的控制与处理
超长结构的建筑由于本身结构的长度、施工地质条件的差异及施工过程的复杂、漫长，往往会出现建筑结构两端的沉降差，造成建筑的变形、裂缝，对此种沉降差的预防与处理可采取以下几种措施：
（1）设置后浇带 通过后浇带的设置将超长结构建筑的主体结构与基础结构暂时分开，待主体结构建成且大部分沉降量（50%以上）已完成时再将施工缝用混凝土连接起来，设计后浇带时应注意考虑建筑基础在两个阶段受力状态的差别，对两个阶段的受力情况进行强度校核，对连成整体的建筑结构应考虑其后期沉降所产生的附加内力，此种做法最大的优点在于它能使建筑的沉降过程在施工阶段内基本完成。
（2）调节压力差
对荷载较大的主楼，可通过对建筑基础降低土压力，加大基础埋深的方式来减少其附加压力，而建筑低层可利用较浅的十字交叉基础设计来增加土压力，以保证建筑高层与低层的沉降相近。
（3）调节时间差
对压力差进行调整，其具体做法是先建造主体建筑结构，待主体基本建成，沉降基本完成之后，再对裙房进行施工，以此保证工程后期的沉降基本稳定。
（4）调节标高差
通过沉降计算，适当提高主楼的标高，降低裙房的标高，将两者的沉降差预先留出，以保证建筑沉降结束之后两者的实际高度一致。
4、在超长混凝土结构中应用膨胀剂
膨胀剂的主要作用即用来补偿混凝土在硬化过程中产生的干缩及冷缩，目前，我国常用的膨胀剂主要有三种：硫铝酸钙类（如AEA、UEA、PPT等等），氧化钙-硫铝酸钙类（如CEA）以及氧化钙类，其中硫铝酸钙类膨胀剂是我国目前生产的主要类型[3]。
膨胀剂在使用前，应注意确定其限制膨胀率，以明确在膨胀剂的作用下的混凝土可建立多少预压应力，要根据超长混凝土结构温度差异的特点，在结构的中间施加较多的膨胀应力。另外，所用膨胀剂必须符合《混凝土膨胀剂》JC476-2001的标准规定，在添加膨胀剂时，要按相应规范调配比例。
【结语】超长结构的建筑设计是一个复杂且综合的问题，混凝土自身的特性变化、外界环境温度、建筑结构设计、预应力技术等都对其产生一定的影响，要想促进超长结构设计的不断完善与发展，就要从多方面、多角度分析问题，探寻措施。
参考文献：
[1]周江，程洁，陈靖华.浅谈超长结构设计及其措施[J].科技风，2012，02：105.
[2]杨晓琛.建筑超长结构设计探讨[J].科技与企业，2013，10：272.
[3]柳明.超长结构设计与分析[J].建筑设计，2014.24.
【摘 要】随着建筑行业的不断发展，建筑技艺的不断成熟，超长结构的建筑越来越常见，超长结构的建筑设计相较于普通的建筑设计要更为复杂，需要更加成熟与高超的建筑技艺，由于结构超长，此种建筑在设计建造时往往需要面对更多的问题及困难，本文即围绕超长建筑结构设计展开，分析了此种结构设计中存在的困难与问题，并对此提出了相应的解决建议。
【关键词】超长结构；建筑设计；温度裂缝；解决措施
近年来，随着人们对建筑设计要求的不断提高，采用超长设计结构的建筑设计日益增多，超长结构设计由于建筑自身构造的特殊性，出现裂缝的情况较为普遍，其中受温度应力影响而产生裂缝现象是最为常见的裂缝情况，另外，建筑物收缩变形、沉降变形也是超长结构设计中引起裂缝的因素，在超长结构设计中如果对这些裂缝不采取合理的处理措施，将会对建筑的稳定性、安全性造成极大的不良影响，因此，研究超长结构设计中裂缝问题的处理措施，对于建筑行业的发展来说是极其必要的。
一、超长结构设计存在的问题及设计难点分析
建筑物超长的结构设计，可定义为伸缩缝间距大于规范最大间距的建筑结构或者是伸缩缝间距虽在规定范围内，但建筑受所处环境的影响，结构温度差较大，混凝土收缩比例较大的建筑结构，此种结构由于自身的复杂性，对建造往往有更高的要求，其问题与设计难点主要体现在以下几个方面：
1、超长设计的建筑结构在混凝土浇筑过程中，由于水泥自身的热化致使混凝土结构内外温度差别过大，导致混凝土结构表面产生一定的拉应力，而混凝土结构内部则产生压应力，当外部的拉应力超过混凝土自身的抗拉强度极限时，混凝土结构就会发生变形，导致其表面产生裂缝。另外，处于降温过程中的超长结构混凝土由于自身的冷却会产生收缩现象，此时结构的收缩应力较大，当这种收缩应力大于混凝土抗拉强度极限时也会产生裂缝情况，此种裂缝严重时甚至会贯穿整个截面。
2、受建筑物所处环境影响，建筑物所受温度差别较大，就会使结构出现热胀冷缩现象，从而产生温度应力，这种温度应力会存在于建筑的建造阶段及使用阶段，在温度应力与混凝土收缩应力的共同作用下所产生的变形情况，很可能会对超静定混凝土结构产生较强大的约束应力，导致结构较为严重的开裂、变形。而在目前较为普遍的多层建筑中，收缩应力与温度应力对建筑的顶部及底部有较为明显的损害，原因在于建筑物基础埋于底部，底部结构的收缩与温度变形会受到建筑基础的约束，而在建筑物顶部，由于常年受日光直晒，温度变化较大，由此产生的温度应力受到其下楼层楼盖的约束，在建筑中部的楼层，由于其温度变化基本相同，又几乎不受约束应力，因此温度应力所产生的影响较小。由此可知，高层建筑中，顶部常常会出现收缩及温度裂缝。
3、超长结构的建筑物投影长度往往较长，尤其对于那些占地面积较大的超长结构的建筑物来说，其所处建筑场地的地质由于面积较大会包含更多的复杂情况，在此种情况下，对建筑两端沉降情况的把握与处理会有较大的难度，如果两端沉降情况处理不当，就会导致两端出现较大的沉降差，在不设置沉降缝、不采取处理措施的情况下，这种沉降差将会导致建筑产生较为严重的裂缝甚至是倾斜情况[1]。
二、超长结构设计裂缝问题应对措施分析
1、在超长混凝土结构中设置后浇带
在建筑结构中，后浇带的作用就在于有效防止现浇混凝土结构因温度变化或收缩力不均而产生结构裂缝[2]，其具体操作要按照相应的施工规范或设计要求来进行，要在建筑物基础底板、墙体或梁柱等位置设置临时的施工缝，使超长结构能暂时分成若干部分，经过一段时间，待结构内部的构件收缩之后在对该施工缝进行浇捣，使结构连接成整体。
设置后浇带时，应注意选取气温较低的时间段进行，其材料可选用浇筑水泥或者是掺加微量铝粉的混凝土，后浇带的强度需比构件强度高一级，其目的在于避免新旧混凝土之间出现裂缝，导致该部位强度薄弱，另外，后浇带在设置时还需要将模板等不同措施的消耗情况考虑在内。
后浇带对混凝土结构中出现的收缩应力及沉降差都有较好的处理效果，因此，在建筑工程中得到较为普遍的应用，其位置、距离需通过较为精确的计算来确定，为有效避免应力的集中，并使施工操作简便易行，其宽度设置一般为800-1200mm。
2、在超长混凝土结构中进行预应力设计
预应力设计是目前国内使用较为普遍的应对超长混凝土结构收缩、变形的措施，它与非预应力相比较具有以下优点：
（1）提高结构的使用性能
预应力的施加，可以使受拉力区截面的结构内力均匀分布，能有效降低截面的应力峰值，从而使结构在荷载的情况下不产生裂缝或者减小裂缝程度，另外，由于预应力反拱，有效控制了结构的变形，由此使结构的耐久性得到极大地提高。
（2）提升高强钢材的利用率
在不进行预应力设计的混凝土结构中，高强度钢材由于受到裂缝宽度与挠度的制约，其强度作用不能被充分发挥出来，而进行预应力设计之后，高强度钢材由于已预先施加了较高强度的拉应力，使其在结构遭到破坏之前就已达到其屈服强度。
（3）具备良好的变形恢复性能及裂缝闭合性能
当结构上产生应力的荷载全部卸载时，预应力设计可以使混凝土的裂缝逐渐闭合，使其变形逐渐恢复，进一步提升截面的刚度及结构的耐久性。
由此可见，预应力的设计对于超长结构建筑设计中的裂缝、变形问题有着良好的处理效果，值得借鉴与推广。
3、在超长混凝土结构中做好沉降差的控制与处理
超长结构的建筑由于本身结构的长度、施工地质条件的差异及施工过程的复杂、漫长，往往会出现建筑结构两端的沉降差，造成建筑的变形、裂缝，对此种沉降差的预防与处理可采取以下几种措施：
（1）设置后浇带 通过后浇带的设置将超长结构建筑的主体结构与基础结构暂时分开，待主体结构建成且大部分沉降量（50%以上）已完成时再将施工缝用混凝土连接起来，设计后浇带时应注意考虑建筑基础在两个阶段受力状态的差别，对两个阶段的受力情况进行强度校核，对连成整体的建筑结构应考虑其后期沉降所产生的附加内力，此种做法最大的优点在于它能使建筑的沉降过程在施工阶段内基本完成。
（2）调节压力差
对荷载较大的主楼，可通过对建筑基础降低土压力，加大基础埋深的方式来减少其附加压力，而建筑低层可利用较浅的十字交叉基础设计来增加土压力，以保证建筑高层与低层的沉降相近。
（3）调节时间差
对压力差进行调整，其具体做法是先建造主体建筑结构，待主体基本建成，沉降基本完成之后，再对裙房进行施工，以此保证工程后期的沉降基本稳定。
（4）调节标高差
通过沉降计算，适当提高主楼的标高，降低裙房的标高，将两者的沉降差预先留出，以保证建筑沉降结束之后两者的实际高度一致。
4、在超长混凝土结构中应用膨胀剂
膨胀剂的主要作用即用来补偿混凝土在硬化过程中产生的干缩及冷缩，目前，我国常用的膨胀剂主要有三种：硫铝酸钙类（如AEA、UEA、PPT等等），氧化钙-硫铝酸钙类（如CEA）以及氧化钙类，其中硫铝酸钙类膨胀剂是我国目前生产的主要类型[3]。
膨胀剂在使用前，应注意确定其限制膨胀率，以明确在膨胀剂的作用下的混凝土可建立多少预压应力，要根据超长混凝土结构温度差异的特点，在结构的中间施加较多的膨胀应力。另外，所用膨胀剂必须符合《混凝土膨胀剂》JC476-2001的标准规定，在添加膨胀剂时，要按相应规范调配比例。
【结语】超长结构的建筑设计是一个复杂且综合的问题，混凝土自身的特性变化、外界环境温度、建筑结构设计、预应力技术等都对其产生一定的影响，要想促进超长结构设计的不断完善与发展，就要从多方面、多角度分析问题，探寻措施。
参考文献：
[1]周江，程洁，陈靖华.浅谈超长结构设计及其措施[J].科技风，2012，02：105.
[2]杨晓琛.建筑超长结构设计探讨[J].科技与企业，2013，10：272.
[3]柳明.超长结构设计与分析[J].建筑设计，2014.24.