江禹
城山建设有限公司 310015
摘要：土木工程施工的建筑结构受力性能研究，能够立足于不同施工场景，针对三类土木工程施工问题：施工的安全性、建筑结构的稳定性、工程施工的可行性等提供不同种类的技术帮助。其主要包括分层加载法和矩阵迭代法等方法为主体的建筑结构受力问题的解决方案。
关键词：土木工程；建筑结构；受力性能探析
引言
建筑结构受力性能研究能够解决土木工程中剪力墙、异形柱等施工问题，也能针对土木工程中的框架结构，提供良好的受力性能数据支撑。对于建筑构件受力性能的研究，除了需要利用SAP2000系统进行受力性能模型构建外，还应更看重对不同构建受力机理的认识，以此实现数字化受力性能研究的模型转化，使大量的结构受力性能参数满足土木工程施工的数据需求。同时，ANSYS、PKPM等系统能够通过模拟施工结构受力的方式，提升施工受力研究的可覆盖率，以此完善受力性能的模拟与研究，保障建筑结构的安全性。其次，在建筑结构受力方法的选用上，逐层加载法、修正分层法现已覆盖到各类建筑结构形式上，其主要是根据结构受力的模拟以及有限元模型的建立，进行受力性能的初始研究。因而，在土木工程施工的建筑结构受力性能研究上，需要根据设计单元的施工属性，持续加大结构受力性能的研究和技术应用中的各类资源投入。
1、建筑结构受力性能的研究现状
从建筑结构受力性能的国内外研究来看，矩阵迭代研究方法的使用，导致大多数建筑结构的受力状态模拟受到影响。因而，在受力研究上至少需要使用两种或以上受力性能研究方法，才能构建出不同设计单元完整的受力状态，修正分层法、平面简化手算法等受力分析方法同样非常重要，以上建筑结构受力性能的方法研究。能够在短时间内实现不同结构单元的受力状态分析，从而为土木工程施工的方案设计提供更多的机会。然而，关于建筑结构受力的研究方法，并未落实于现场施工层面，这使得建筑结构受力性能的研究没有足够的实际数据模型，去支撑土木工程施工的方案安排。其次，理论化的数据模型虽然能够在一定程度上进行结构受力性能的基础模拟，但在现实土木工程施工的层面看，这些结构受力性能分析方法，无法通过土木工程实际施工与受力模拟的结合，减少土木工程施工现场的各类问题。
2、建筑结构受力性能的理论计算基础及模型建立
2.1建筑结构受力性能的理论计算基础
从有限元模型的模拟上看，ANSYS、SAP2000、TBSA等方法的存在，能够在理论层面进行建筑结构受力性能的初期模拟，尽管以上三种方法能够在土木工程施工的早期阶段得出建筑结构受力性能的数据，但就根据土木工程施工的现状，进行的受力性能理论分析而言，大部分的结构受力性能分析结果仍受到客观因素的影响。在SAP2000为主导的建筑结构受力性能分析的模型下，利用逐层加载方法对建筑结构的机械性能加以模拟，才是解决土木工程施工过程中各类结构受力问题的方向。在准确度极为重要的建筑结构受力性能分析方面，减少复杂施工问题及人为操作对数据准确度的影响显得极为重要，这背后是能够利用建筑结构受力性能的分析，为土木工程施工带来结构牢固度、施工安全度的双提升。
2.2建筑结构 SAP2000有限元模型的建立
高度依赖SAP2000有限元模型进行受力性能模拟的受力性能计算方法，对土木工程施工中各结构单元的各类参数分类，是受力性能研究中无法脱离的主体内容。根据对空间杆单元、板单元、壳单元的的分类，可减少正应力分析不足而导致建筑结构性能下降的问题出现，进而避免由于以上问题的出现而使得土木工程施工进入恶性循环中。
其次，在各类单元结构的设计中，为了创造出更多的控制单元，在建筑结构受力性能分析中，不仅需要考虑节点位移问题、主惯性距、剪切影响系数等问题，还要根据不同单元结构的差异，改变所应用的结构受力性能模拟方案，以减少单元模拟方案中，各类问题分析不足所产生的问题。同时，在板单元的结构受力性能模拟上，法线形变、节点处的内里矩阵及物理矩阵等参数的分析，仍不足以构建出科学且完善的结构受力性能分析模型，因而，在进行物理矩阵及材料常数的分析时，应根据单元结构的抗震强度标准，最终选择不同的建筑结构框架，并结合仿真模型对结构受力情况加以模拟，可在建筑物的设计中，依据楼层数、底层层高及其他层高等参数，构建出结构强度符合建筑结构受力性能标准的设计方案。
3、施工中建筑结构受力性能增强的方法
3.1增强建筑结构的整体牢固度
对于土木工程施工中建筑结构的整体牢固度而言，建筑结构的受力性能研究能够减少因局部牢固度降低而出现的倒塌问题。建筑结构受力性能研究，虽然能够利用物理矩阵进行单元结构的承载力模拟，但也增加了原本进行结构受力性能模拟所需的时间，因而，在土木工程施工中，需要重视建筑结构承载力、结构受力性能的研究与模拟分析，减少不同结构单元自身的材料限制，进而通过建筑结构整体牢固度的控制，降低局部承载力降低而导致结构单元遭受到连续性倒塌破坏的问题发生。可见，建筑结构的整体牢固度分别受到局部承载力、局部牢固性的影响，只有根据不同建筑结构受力性能的研究模型，在理论上构建出具备牢固性的受力性能模型，才能解决局部破坏对建筑结构整体承载力的限制，提高建筑结构安全度的同时，减少建筑结构连续倒塌带来的各类损失。
3.2利用竖向荷载计算增强建筑结构的受力性能
竖向荷载效应计算作为高层建筑结构设计中需要控制的因素之一，结合土木工程施工的实际问题，利用结果对比等方法，可降低施工平差对土木工程施工的影响。其次，竖向荷载效应的计算只是一种数据对比的模型，从边支座梁端负弯矩的绝对值上看，加载结果与模拟结果才是减少竖向变形差问题的关键。土木工程施工同样是一类需要前期投入大量资金的工程项目，在进行板弯矩值、剪力墙剪力值等各类数据的计算与模拟时，通常需要根据加载计算结果及土木工程施工过程的加载法结果，进行竖向载荷的计算，模拟施工过程加载法结果的加入，加上一次性加载计算结果的影响，虽然在土木工程施工中建筑结构受力性能的提高无法达到理论模型的性能要求，但还是能够通过对施工平差的控制，提高建筑结构的受力性能。可见，无论是顶部屋面板、底层剪力墙还是中柱轴力，以上三者对建筑结构受力性能的影响通常更为直观，只有根据模拟施工过程加载法与一次性加载法的绝对值对比，才能跨越理论模型与实际施工的差距，使得建筑结构受力性能的计算与模拟，令土木工程施工进入良好的阶段。
4、结束语
在建筑结构受力性能分析的过程中，通过转换层的功能控制、竖向荷载计算的研究等一系列的受力性能计算后，凭借影响结构受力、结构形变的性能研究，可缩小理论模型与土木工程实际施工的差距。同时，在SAP2000为主导的建筑结构受力性能分析的模型下，利用逐层加载方法对建筑结构的机械性能加以模拟，为解决土木工程施工过程中各类结构受力问题的方向。另外，根据对空间杆单元、板单元、壳单元的的分类，可减少正应力分析不足而导致建筑结构性能下降的问题出现，进而避免由于以上问题的出现而使得土木工程施工进入恶性循环中。对于土木工程施工中建筑结构的整体牢固度而言，建筑结构的受力性能研究能够减少因局部牢固度降低而出现的倒塌问题。因而，结合土木工程施工的实际问题，利用竖向荷载计算及结果对比等方法，可降低施工平差对土木工程施工的影响。
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