摘要:随着我国社会经济的快速发展，建筑行业的不断进步，超长建筑物的数量不断的增多，整体结构也越来越完善。论文分析其设计的要点，提出超长结构及其可能存在的问题，同时结合举例说明总结了超长结构的设计要点，探讨了超长结构部分不利影响的控制方法，以期为类似结构设计提供参考！
关键词: 超长建筑物；建筑物结构；结构设计
1.超长结构界定和超长结构可能存在的问题
相关国家设计规范规定了房屋建筑工程结构伸缩缝最大间距为：现浇式普通砖混结构50m，现浇式框架结构55m，现浇式剪力墙结构45m，现浇式框架-剪力墙结构要根据框架和剪力墙具体布置的情况在45m～55m之间取值，一般可取50m。以上为在正常情况下的设计规定，一些特殊环境条件下，例如恶劣气候环境条件地区、屋面无保温或隔热措施、建筑材料收缩较大或者采用特殊施工工艺等情况，结构伸缩缝间距要适当减小。在不设永久伸缩缝的情况下，有效控制混凝土收缩应力和温度应力影响，是确保结构安全、正常使用的设计重点，必须慎重对待。通常采取的措施有：设置后浇带或膨胀加强带、施加预应力、配筋控制、添加抗裂纤维、材料控制、施工质量控制。实际工程中的超长结构主要存在三个方面的问题。
（1）混凝土浇筑过程中水泥水化热造成混凝土内外温差，继而结构表面产生拉应力，内部产生压应力。当表面拉应力超过混凝土极限抗拉强度的时候，在混凝土表面就会产生裂缝。此外在混凝土降温阶段时逐渐散热冷却会产生冷缩，再加上混凝土硬化过程中的自身收缩，产生的收缩应力较大，当该应力超过混凝土极限抗拉强度的时候同样会产生裂缝，甚至贯穿整个截面。
（2）环境温度变化使得结构材料自身热胀冷缩，继而产生的温度应力存在于工程使用期间和施工阶段。温度变化和混凝土收缩这种间接作用引起的位移和变形对超静定混凝土结构的约束应力可能会很大，从而导致结构构件的开裂，甚至改变结构的受力形态。
（3）超长结构的另一个问题就是因为结构太长，当建筑场地地质情况复杂时，结构两端的基础持力层可能不同或基础持力层相同而基础埋置深度相差较大时，结构两端的沉降差会很大，如果不设置沉降缝又未采取相应构造措施时，结构就会倾斜或产生裂缝。
2、超长建筑物结构设计原则
超长建筑物结构的设计来源于设计者对于实践的感悟、对于设计规律的把握，对其进行综合整理，从而设计出最为合理的施工方案，虽然各个建筑物的结构不同，设计者对于实践的感悟不同，但是对于超长建筑物结构的设计所遵循的大致原则是相同，主要表现为以下几点：
2.1结构布置简单
超长建筑物结构的设计所要遵循基本原则就是结构体型布置简单，使得建筑物的质量以及刚度有一个较为均匀的变化，同时要对称布置其结构的抗侧力，以防止结构出现不利扭转，对建筑物造成影响，简单的结构布置能够使得构件传力明确，使得设计方案经济合理。
2.2结构布置规则
在对于超长建筑物结构设计中，其结构布置应当遵循一定的规则进行布置，如对称原则，这样可以使得建筑物的刚心以及质心重合，可以防止建筑物出现较大的扭转，造成不必要的安全隐患。
2.3合理布置受力构件
在对于受力构件进行布置时，应当将其布置在可以承受温度应力以及水平荷载作用的区域，所以，在一般的建筑中，在结构平面的周围对称的分布剪力墙，这样可以使得剪力墙对于扭转效应的抵抗作用达到最大化。
3.钢筋混凝土超长结构设计的构造措施
3.1后浇带的设置
后浇带的具体设计应考虑施工时的接缝处的处理，采用梁的受力钢筋不断开的构造加强措施，并适当附加纵向受力钢筋，箍筋间距在该跨应全长加密；墙和板的钢筋应断开搭接，以便两部分的混凝土各自自由收缩。本工程通过设置后浇带来释放混凝土早期收缩应力，减小混凝土收缩变形，后浇带设置在梁跨1/3处，宽度为1m。留设后浇带给施工带来一定影响，跨后浇带的预应力筋须在后浇带封闭且混凝土达到张拉设计强度才可张拉，模板周转受到影响，预应力筋需及时张拉，以保证工期。
3.2补偿收缩混凝土的应用
超长结构设计采用补偿收缩混凝土，以提高结构自身抗裂性能，膨胀混凝土是通过在后浇带外掺入约12%；后浇带内掺入约15%的膨胀剂来实现的，作用是通过混凝土的膨胀在其内部产生预压应力，它能抵消混凝土在收缩过程中产生的全部或部分拉应力，同时膨胀推迟了混凝土开始收缩的时间，使混凝土的抗拉强度有时间得到较大的增长，而增长后的抗拉强度有利于抵抗收缩应力，具有减小或延缓混凝土结构开裂的可能。大面积超长钢筋混凝土结构的膨胀混凝土配制与普通混凝土相同，膨胀混凝土配制时的原材料、配合比、称量、拌和、质量控制等与同一强度等级普通混凝土基本相同（除膨胀剂按比例取代水泥量外），下面就确定补偿收缩混凝土的配合比做一些补充说明，主要有：大多数施工单位和搅拌站只测掺膨胀剂混凝土的坍落度、强度和抗渗标号，不测混凝土的限制膨胀率，根据GBJll9规范，掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的特性指标是：水中养护14d的限制膨胀率≥0.015%。膨胀剂主要用途是补偿收缩，根据大量工程实践表明，防水工程底板混凝土的限制膨胀率ξ2=0.02%～0.025%，侧墙ξ2=0.03%～0.035%，后浇带或膨胀加强带ξ2=0.035%～0.04%为宜。膨胀剂替代了水泥后，混凝土的强度会下降，因而认为少掺膨胀剂有保障，这是个误区。研究表明，膨胀剂发生膨胀主要是在1d～7d，而强度试件是自由状态，钙矾石膨胀对水泥结构有微小破坏，所以7d抗压强度比空白混凝土下降10%左右属于正常现象，而28d强度完全可以达到设计标号。在实际工程中，混凝土结构都受到钢筋和邻位的约束，试验表明，带模养护的膨胀混凝土试件的限制强度比自由强度高10%～15%。所以掺入膨胀剂的混凝土强度不会降低。
3.3温度变化影响较大的部位，就要采用相对较小的钢筋直径、较密的间距且双向贯通配筋
对由于结构刚度突变或平面不规则而可能产生应力集中的部位，尽量使截面形成逐渐变化的过渡形式，注意保持配筋的连通性，并加强构件布置不规则部位的配筋。
3.4应用无粘结预应力混凝土
在主体结构顶部和首层楼板中布置双向无粘结预应力钢筋，按照裂缝控制的技术要求施加预应力，以起到约束楼板和水平构件的温度变形的作用。由于预应力混凝土内有预压应力，因而可抵消混凝土的收缩拉应力，这项技术主要用于使用阶段补偿混凝土的收缩，并已为工程经验证实，无粘结预应力混凝土一般用1860级钢绞线按曲线铺设，当超长结构的长向铺设3束/M、短向铺设1束/M的钢绞线时，可以获得约2.0MPa的预压应力用于补偿混凝土的收缩。该技术特别适用于不设临时后浇带的超长结构以及结构和体积都特别大的筏板和转换层厚板等，但工程费用会有所增加。
4.结语
超长高层或大柱网建筑不断出现，使得混凝土超长结构较易出现的温度收缩裂缝呈现逐渐增多趋势。论文分析其设计的要点与普通结构设计的不同与复杂性，提出超长结构及其可能存在的问题，同时结合工程实例总结了超长结构的设计要点，探讨了超长结构部分不利影响的控制方法，以期为类似结构设计提供参考。
参考文献:
[1]张向东.超长建筑整体平移工程的设计与施工[J].建筑技术,2018,4901:92-95.
[2]杨涛.浅谈超长建筑物的结构设计[J].建筑知识,2017,3712:112-113.