土木工程施工中建筑结构受力性能

探析

　【摘要】为减少建筑用地，各种高层建筑的建设更是随处可见，不同设计单位对建筑构件
受力机理的认识、理解，以及设计方法都有各自的特点，所应用的理论也不统一。文章在已
经掌握的技术与经验的基础上，从建筑的结构入手，利用

SAP2000 建立有限元模型，对逐

层加载法模拟施工过程中建筑结构的受力性能进行了初步的研究。

 

　　【关键词】高层建筑

;结构;混凝土;受力性 

　　建筑企业进行工程项目风险管理是建立市场经济体制的需要，是建筑体制改革的重要
组成部分，也是中国建筑市场顺利向外开放和中国的建筑业在国际建筑市场进一步发展、由
大变强的必要前提条件。对建筑企业工程项目进行完善的风险管理，可以对项目所面临的各
种风险实施有效的预控，尽可能减少风险的不利影响，甚至转化为有利影响，保障项目建
设目标的顺利实现，获取最大的经济效益。土木工程项目管理是针对建设项目运行全过程所
进行的管理。这一过程包含可行性研究、勘察、设计、施工等许多不同阶段，其中施工阶段

(即

从项目投标开始到竣工交付使用

)的管理是整个工程项目管理的关键，其管理的好坏，对工

程项目的质量、安全、进度、成本的控制将产生重要的影响。

 

　　

1.建筑工程土建技术常见的问题 

　　土建工程施工项目的质量问题主要表现在引发质量问题的因素复杂

,从而增加了对质量

问题的性质、危害的分析、判断和处理的复杂性。由此可见

,即使同一性质的质量问题,原因有

时截然不同。所以

,在处理质量问题时,必须深入地进行调查研究,针对其质量问题的特征作具

体分析。例如建构筑物的不正常沉降

,地基的容许承载力与持力层不符;也可能是未处理好不

均匀地基

,产生过大的不均匀沉降等;土建工程施工项目质量问题,轻者影响施工顺利进行,拖

延工期

,增加工程费用;重者,给工程留下隐患。 

　　

2.国内外对施工中建筑结构的受力研究现状 

　　目前对建筑结构的受力研究大多集中在建筑完成后，一次施加负载的方法进行各项性
能分析研究

.对于逐层加载的建筑结构受力研究还相对较少，主要有矩阵叠代法、总体刚度

矩阵一次形成分层加载法、修正分层法和平面简化手算法

.以上方法都是建立在刚性基础的

简化平面上进行的分析，与日益复杂建筑结构施工中的实际受力状态不能很好相符

.正确模

拟施工过程，己成为建筑结构设计和分析中不需考虑的阶段。

 

　　

2.1 建筑结构受力分析的理论计算基础 

　　建筑施工中受力分析的理论计算基础主要有有限元仿真分析、利用

ANSYS 建立有限元

模型模拟施工过程受力、利用

TBSA 建立有限元模型模拟施工过程受力和利用 SAP2000 建

立有限元模型模拟施工过程受力三种方法

.由于施工过程复杂、人为影响因素多，通过仿真

模拟施工过程的研究方法还存在一定的缺陷

.本文通过 SAP2000 建立有限元模型，对逐层加

载法模拟施工过程建筑结构的受力情况进行研究。

 

　　

2.2 建筑结构的 SAP2000 有限元模型的建立 

　　构建建筑结构有限元模型，首先需要建立建筑结构的基本单元，包括梁、柱的空间杆单
元，楼顶、屋盖的板单元，剪力墙的壳单元

.空间杆单元的设计时，考虑每个结点位移的自

由度，主惯性距、剪切影响系数、扭转惯性距等参数

.板单元的模拟采用弹性薄板理论，对板

单元的弯曲问题采用忽略板单元厚度方向的正应力，板内各点对中面无位移，板单元中面
法线在形变发生后不变的处理方法简化板单元的受力分析，只考虑节点处的节点力、应变力、
内力矩阵、物理矩阵和材料常数

.对于单元楼，采用平板壳单元的分析模式进行设计。 

　　

3.建筑施工中几个特殊部位的裂缝分析