单片梁质量影响结构安全论文

摘要：本文结合某高速公路项目T梁预制梁场建设选址、工艺、工期、工程造价、施工安全等因素，考虑桥面预制场建设及原有小箱梁预制梁场台座改制两种方案，在满足工期、安全、质量管理目标前提下，通过各项因素比选，最终确定适合本项目T梁预制场建设的施工方案。下面小编整理了一些《单片梁质量影响结构安全论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

单片梁质量影响结构安全论文 篇1：

铁路货车H型钢组焊中梁制造工艺的探讨

摘要：就铁路货车来讲，H型钢组焊中梁是主要部件之一，其制造工艺对铁路货车整体制造质量起到关键的作用，所以为了可以保证铁路货车制造质量达标，必须要充分掌握和了解H型钢组焊中梁制造工艺，否则就难以保证铁路货车的制造质量，也不能保证其在制造完成后可以安全运行。基于此，本文介绍了铁路货车H型钢组焊中梁的制造难点，而且分析了铁路货车H型钢组焊中梁的制造工艺要点，以供大家学习和参考。

关键词：铁路货车H型钢组焊中梁;制造工艺

近几年，在铁路货车每种类型平车迅速发展的背景下，H型钢组焊中梁结构普遍应用在更多的产品中。对于整车而言，H型钢组焊中梁是不可或缺的关键部件，车辆性能的强弱直接取决于其制造质量的高低，如果其制造质量较高，自然车辆性能较强，相反，如果其制造质量较低，那么车辆性能也较弱。因此，为了保证铁路货车性能是很强的，必须要保证其H型钢组焊中梁制造质量合格，这是尤为重要的。

一、铁路货车H型钢组焊中梁的制造难点

其一，部分长大复杂板材件的下料和压型尺寸是很难准确控制的，直接关乎到中梁的制造质量是否合格[1]。其二，中梁的整体制造质量会受到诸多因素影响，比如：单片梁的鱼腹制造质量，还有两个单片梁挠度是否相一致等等。因此，就中梁来讲，其在实际制造过程中最大的难点在于对单片梁的制造质量进行有效控制。第三，中梁两单片梁组对焊接完成后出现挠曲变形的几率很大，所以在中梁制造过程中必须要对中梁的挠曲以及扭曲变形加强控制，这也是难点之一。

二、铁路货车H型钢组焊中梁的制造工艺要点

（一）板材件

第一，板材校平。每个窄长件都必须要在下料前校平，比如：中梁上下盖板等等，而且将其直线度严格控制在公差可允许的范围内，确保切割和剪切下料后的质量合格。第二，板材下料。枕梁下盖板和中梁下盖板两端不拼接板是中梁上相当复杂的一种异型切割件，最好使用数控等离子切割机将下料进行切割，下料过程中不能违反工艺要求，进而确保每个位置的尺寸精度都达标。就中梁上下盖板等单块长度大于8米的板材来讲，必须要运用分段下料后接长的手段，然而必须要根据有关设计要求将接口处和H型钢接口进行错开。若切割下料后的板材件平面度超差，必须要实施二次校平。第三，板材压型。中梁下盖板是常见的长达压型件之一，在压型前必须要正确使用样板进行画线，在压型过程中应该重视折压线的部位，而且对回弹量进行合理控制，压型完成后使用仿形样板对压型角度进行仔细检查，进而保证压型质量合格[2]。并且一些重要压型件压型完成后需要增加修形工序，比如：枕梁下盖板等等，进而确保最终质量是符合标准要求的。第四，板材拼接。必须要在专用拼接工装上正确拼接中梁上下盖板，在拼接焊缝接口位置开坡口。拼接焊縫焊接必须要运用收弧板以及引弧板，拼接结束后必须要有接头调平工序，而且根据图样要求做好超声波探伤。除此之外，要想确保中梁组装质量合格，在拼接中梁上下盖板过程中有很多项目需要加强控制，比如：接口位置的平面度以及拼接后的直线度等等，确保匹配单片梁组对时鱼腹折点位置的尺寸大小，进而使组对间隙得到有效控制。

（二）单片梁

H型单片梁制造工艺流程具体如下：第一步，H型钢抛丸和调直。第二步，号料。第三步，鱼腹切割。第四步，鱼腹压制。第五步，鱼腹焊接。第六步，焊道加工。第七步，翼面切割[3]。第八步，单片梁调直和心盘位置调平。第九步，单片梁预制上挠度。

使用数控切割小车来切割单片梁鱼腹。在切割过程中端头预留工艺筋，进而将切割变形显著减小。在进行鱼腹切割前将Φ8毫米的工艺孔预钻出来，在鱼腹焊接结束后将此孔扩钻成Φ10毫米的止裂孔，而且将飞边毛刺全部修磨，以防止裂孔质量不合格;通过专门使用的鱼腹压制夹具来煨制单片梁鱼腹。对鱼腹进行压制时上腹板和下腹板错边量不能超过1毫米，而且借助工艺撑管来确保牵引梁尺寸大小，还有上翼面和下翼面平行度[4];通过埋弧自动焊来焊接单片梁的鱼腹焊缝。一般来说，对背面焊缝进行焊接前必须要认真做好清根处理工作，一直清根到将纯金属露出来，进而保证焊接质量合格。在焊接结束后，使用数控铣削装置来加工平整鱼腹拼接焊缝，进而确保各个部件的组装质量都达标，比如：枕梁，还有心盘座等等;在单片梁下翼面切制过程中首先对翼面宽度进行准确测量，结合测量宽度将1毫米到2毫米的余线预留出来，而且进行画线切制翼面，避免将单片梁腹板切伤。切到末端断面时应该将打磨量进行预留，进而确保断面和弯角尺寸大小符合标准要求。在做好切制工作后运用砂轮将切割线位置的氧化皮都仔细清理干净，而且保证圆滑过渡。

（三）中梁组成

H型钢组焊中梁组装工艺流程具体包括：第一步，单片梁和心盘座、从板座以及隔板组对。第二步，中梁对筒。第三步，中梁一次翻焊。第四步，上盖板和下盖板铺装。第五步，中梁二次翻焊。第六步，中梁压平。第七步，枕梁下盖板组对焊接。第八步，上心盘和托板安装孔钻孔。第九步，从板座钻孔。第十步，中梁铆接。第十一步，中梁矫正。第十二步，中梁交验。

中梁以正装的形式组对专用组对夹具。在进行组对前，首先定位焊接单片梁和心盘座，还有从板座和每个隔板，然后通过组对夹具来组对单片梁。组对过程中应该将工艺撑合理增设在相邻单片梁之间，进而保证相邻腹板的间距严格控制在351毫米左右;组对结束后，在翻转机上焊接中梁心盘座和隔板;在平台铺装中梁上盖板和下盖板[5]。在实际铺装过程中通过压紧装置对两单片梁H型钢和上盖板、下盖板的组对间隙进行有效控制;在焊接上盖板和下盖板前首先必须要检测中梁挠度，如果中梁挠度过大，可以先将中梁上盖板进行焊接，反之，如果中梁挠度过小，可以先将中梁下盖板进行焊接。在焊接上盖板和下盖板过程中应该从中间到两边的顺序进行焊接，而且保证是对称的，这样可以显著改善焊接变形;通过压力机用力压平中梁上心盘安装面，保证心盘安装面平面度是在1毫米以内;通过钻孔设备加工上心盘和托板安装孔，借助数控多头钻对前从板座安装孔和后从板座安装孔进行配钻;结合H型钢的各种材质，采用适合的途径来矫正中梁，比如：火焰矫正，还有机械矫正等等。在矫正过程中有些项目必须要加强控制，比如：牵引梁以及中梁旁等等。

结语：

总而言之，铁路货车已经逐渐成为当前我国的重要的交通工具。在铁路货车制造中必须要注意每个细节，特别是一些比较复杂的细节，比如：H型钢组焊中梁的制造等等，其在制造过程中工作人员应该根据有关标准要求来合理制造，一旦发现制造过程存在问题，应该立即采取有效的措施来处理。并且工作人员应该熟练掌握H型钢组焊中梁的整个制造工艺，这是保证铁路货车制造质量的关键所在，也只有这样才可以为促进我国交通行业持续稳定发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]吴小军，方昌锋，宋学军，龚加法.铁路货车空气制动系统故障分析与改进[J].机电信息，2021（27）：32-33.

[2]刘华学，王海峰，刘祖红.铁路货车制造技术发展及实施路径研究[J].机电信息，2021（27）：71-72.

[3]王欢，李志勇，季飞，赵鸿菲.铁路货车轮轴一次压装合格率的影响因素分析及提升措施[J].科技与创新，2021（20）：113-114.

[4]唐聪.铁路货车C-A型传感阀及测重机构常见故障分析及处理方法[J].河南科技，2021，40（30）：75-77.

[5]孙海双，杨瑞.铁路货车H型钢组焊中梁制造工艺分析[J].铁道车辆，2014，52（02）：14-15+41+5.

作者：张江银 冯存义

单片梁质量影响结构安全论文 篇2：

某高速公路项目40mT梁预制场建设方案比选

摘 要：本文结合某高速公路项目T梁预制梁场建设选址、工艺、工期、工程造价、施工安全等因素，考虑桥面预制场建设及原有小箱梁预制梁场台座改制两种方案，在满足工期、安全、质量管理目标前提下，通过各项因素比选，最终确定适合本项目T梁预制场建设的施工方案。

关键词：40mT梁;预制梁场建设;安全;质量;成本

1.工程概况

某高速公路工程项目某互通1#桥YZ21#、YZ22#、YY19-21#跨为40m预制T梁，共计37片。T梁高度2.5m，隔板间距0.64m+6.36m+6.5m×4+6.36m+0.64m，马蹄宽度60cm，顶板宽度1.7m（2.05m），单片T梁重量最大136.5t，最大梁长40.1m。合同总体工期截止2020年6月份。项目共有小箱梁2324片，已完成2161片，现有小箱梁预制台座34个，分为两个预制区，每个预制区设置17个预制台座，2个绑扎台座，1个提梁台座，每个预制区设有80t龙门吊2台（起吊净空8.5m），设有10t龙门吊1台，桥面设有轮胎式80T龙门吊一对用于存梁梁板吊装，预制梁钢筋加工厂及拌合站、生活区设置在现有梁场两侧，距离50-20m以内，梁板养护采用大魁河河流水，用电采用附近50m处630KW变压器供电。施工按照某高速公路项目两阶段施工图第二册第七分册 《主梁施工通用图》TY10-9-01进行施工。

2.T梁预制梁场建设方案

结合本项目施工环境及地形地貌，拟定两个方案进行T梁预制比选，第一是在原有箱梁预制场进行台座改制，综合节点工期、运梁通道等因素;第二是在已经施工完桥面整体化层大雁2#桥27#至35#跨桥面进行T梁预制，须考虑龙门吊设置、电力供应、材料转运、台座安装拆除等因素。

2.1方案一

将现有预制Ⅱ区小箱梁台座改制为40mT梁台座，原有预制梁场为25m、30m小箱梁共用台座支墩破除，台座承载力及结构尺寸与T梁预制台座不相符，基础需进行木桩（直径10cm）+C30钢筋混凝土扩大基础加固处理，并考虑F匝道纵坡运梁通道建设、存梁区设置及施工工期要求。

40mT梁最大重量136.5t，较预制箱梁118t重17.5t，地基承载力须重新验算。

梁场区表面多为素填土，下为淤泥层，（地基土强度较低），地基承载力采用60Kpa，用打入木桩的方法加强地基承载力，木桩采用φ10cm-4m长的松木。

2.1.1预制台座地基设计

40米T梁台座基础：从上往下依次为：梁底模板采用5mm不锈钢复合板，宽度60cm，梁底模板按3m一节，梁底模板下分布3根[10槽钢分配梁，槽钢两侧采用L30mm角钢包边。台座采用I25工字钢，工字钢长为53cm，中间部分间距为50cm，端头扩大基础间距35cm;台座基础厚度30cm，宽150cm;梁端扩大基础尺寸为长3.0m，宽3.0m，高0.5m，采用C30混凝土浇筑。

2.1.2臺座基础验算荷载

（1）梁体自重荷载：G=V*R，

V：梁体体积，

R：钢筋混凝土容重，按2.6t/m3取值。40mT梁边梁重量最大，取边梁梁重136.5t/片计算。

（2）验算项目：制梁台座扩大基础地基承载验算

验算取按最不利工况条件下受力情况进行验算，其余情况不再进行验算。

2.1.3复合地基承载力计算

地基均采用打入木桩加强承载力，打入木桩后的地基按复合地基计算，打入木桩其容许承载力按摩擦桩计算其单桩承载力，摩擦桩单桩承载力按下式计算：

Ra=U*∑α* li *τi

Ra：单桩承载力（KN）

U：桩周长（m）

α：土体影响系数，打入桩取1.0

li ：桩在第i层土内的长度（m）

τi：第i层土的桩侧摩阻力标准值（KPa）

现场采用松木木桩，松木胸径为10cm，稍径不小于6cm，平均直径取8cm，单根长4m，松木。

根据地质状况计算台座地基打入木桩单桩承载力。

Ra1=0.08*3.14*1.0*4*20=20.1KN（桩长范围全部按淤泥质层计算）。

采用面积比法计算复合地基承载力如下

Pf=m*P1+λ（1-m）P2

Pf：复合地基承载力（KPa）

m：面积置换率

P1：木桩的换算承载力（KPa）

P2： 桩间土的承载力（KPa）

λ：桩间土支承力发挥系数，取值0.7。

复合地基承载力计算表

综上计算：复合地基承载力均为166.6KPa。

2.1.4基础底承载力验算

a.制梁台座荷载分析

台座受力情况1：台座梁长范围内全部受力，即混凝土浇筑完成，还未拆除模板。

此情况下，由于梁体未进行张拉，预制台座承受的荷载为均布荷载，荷载取值为梁体的钢筋混凝土和模板的自重之和。

台座受力情况2：梁台座两端受力，即在梁体预制后，梁体混凝土达到了设计和规范要求，完成了对梁体的张拉。张拉前已经拆除了梁模板。

梁体在张拉后，梁中段产生上挠，中段部位有一定上拱量，因此梁体中段与台座分离，梁体重量由台座全长承受变为台座两端承受梁体的全部重量。因此台座两端的地基承载力计算按台座受力情况2的荷载进行计算，对于台座中间段，按台座受力情况1的荷载进行计算。

在台座受力情况1下，制梁台座梁长范围内承受均布荷载，荷载计算时按梁长方向取一延米进行计算。荷载按每延米的梁体、模板的自重，及台座及基础混凝土的自重相加，在计算荷载时混凝土容重取值按2.6t/m3。

在台座受力情况2下，仅计算梁体自重产生的荷载，梁体全部荷载分布在台座两端，即每端承受的荷载为梁重荷载的1/2， 40mT梁进行验算，边梁自重最大，本次验算按边梁的梁自重进行验算。

制梁台座基础承载力验算表

b.结论：由上表得出，各部位扩大基础承载力均大于荷载总和，且安全系数大于规范要求，满足施工要求。

计划改制预制T梁台座8个，绑扎台座2个（腹板+顶板绑扎台座各1个），预制梁台座采用定制型钢台座拼装，目前材料已经具备，T梁模板已经运至现场具备施工条件。预制台座布置具体详见下图。

该方案优缺点：投入相对较小，且施工组织简便，临近生活区、钢筋加工区、拌合站，材料无需转运，施工工效相对较高;工期风险较大，可能会造成小箱梁工期滞后进而影响桥面系整体施工计划，需加强施工组织及管理，桥面存梁及匝道梁板运输风险相比较大。

2.2规划方案二

在已完成桥面施工段大雁2#桥28-35#跨左右幅设置预制区及存梁区，可设置预制梁台座6个，胎架台座2个，存梁台座3排，龙门吊采用30m跨径，跨越左右幅中间护栏，右幅设置为预制区，左幅设置为存粱区，预制区、存粱区需预留行车通道。台座基础采用C40细石混凝土找平，安装型钢定制台座。安装跨径30m的80t龙门吊2台（需外租），并配置10t龙门吊1台（需外租），龙门吊轨道基础为0.6×0.2m，轨道长度165m，并考虑超高段纵横坡影响。梁场距离变压器300m。

该方案优缺点：利用桥面进行桥面预制场建设，施工场地受限，龙门吊投入较大，原材料、半成品需转运，成本相对较大，桥面污染严重，需进行台座基础建设及后续拆除，桥面安装龙门吊安全风险较大，受承载力限制，不可在同一排台座进行梁板张拉施工，对成品有一定的影响。

3.方案比选

预制梁场选择考虑施工进度，施工配套设施及机械设备、人员等因素影响，以“场地布局科学合理，各工序有序施工无相互干扰，场内材料运输道路最短，各工种人员及机械配置合理，确保制梁进度计划，保证制梁质量安全，同时梁场的建设费用最低”为目的。因此，预制场布置原则主要考虑以下几个因素。

3.1进度及生产因素

预制梁场的选址和梁场布置，首先应该满足施工进度要求，根据桥梁总体施工计划，按排好梁的预制进度计划，在确定了梁的预制计划后，再进行梁场的整体布局和台座数量的确定。同时还应考虑梁场的供水、供电、交通运输、场地地形地质、周边环境等条件因素。

按方案一（原有梁场改制台座）：按计划需在2019年12月25日开始台座改制，届时按施工计划完成小箱梁预制2248片，剩余小箱梁76片，剩余小箱梁预制台座14个，绑扎台座2个，按每月每个台座生产2.5片梁计，完成剩余小箱梁施工生产需要65天，考虑春节假期影响（30天计），2020年3月底可完成小箱梁预制。T梁台座改制2020年1月15日完成施工，设置8个预制台座，T梁预制2020年2月15日开始，每个台座每月完成2片T梁预制，完成T梁预制需70天，故2020年4月底完成T梁预制。改制台座方案施工工期能满足总体施工计划要求。

按方案二（桥面设置预制T梁台座）：按计划需在2019年11月25日开始梁场建设，包括龙门吊安装，需45天，2020年1月初完成T梁梁场建设，根据施工场地条件可设置6个预制台座，春节后2月15日开始进行梁板预制，按每个台座每月完成2片T梁预制，完成T梁预制需90天，故2020年5月中旬完成T梁预制。桥梁梁板预制施工工期能满足总体施工计划要求，但相对方案一较滞后，而且桥面制梁可能存在材料、半成品衔接不畅，造成窝工等损失。

如考虑桥面建设T梁场，原有预制梁场生产小箱梁，按计划可在2020年1月中旬完成全部小箱梁预制，较方案二可提前2个月完成小箱梁预制，考虑T梁施工生产完成较晚，场地拆除复垦较方案二晚3个月，方案二较方案一临时租地费用较少。

故从施工工期及进度角度考虑，选择在原有梁场改制台座制梁更合理。

3.2交通因素

场内施工所用的各种材料包括钢材成品、半成品，混凝土、预应力材料、仓库存储转运等，以适应场地运输的最小距离为宜，杜绝二次运输，保证材料运输畅通。在原有梁场预制T梁不发生材料及半成品二次倒运;预制梁成品需转运至桥面存储，方案二较方案一平均运距增加1.5km。

3.3费用因素

预制梁建设考虑征地费用，材料及设备投入费用，设施安装拆除费用。

场地租赁：按当地租赁费用每平方每月8元计，原有预制梁场占地8200平方，方案一较方案二比较，多投资19.6万元。

半成品材料：方案一在原有预制梁场进行T梁台座建设施工，材料一次运输存贮到位，不发生二次倒运费用。方案二在桥面进行梁场建设，由于预制梁钢筋、水泥、混凝土、钢绞线存储在现有梁场内，需进行二次倒运，每片梁发生二次倒运费用1.26万元，故方案二较方案一多发生二次倒运费用46.6万元。

梁板二次倒运：方案二不发生预制梁二次倒运，方案一需将成品梁板运至桥面存储，每片梁二次倒运费0.15万元，故方案一多发生梁板二次倒运费用5.55万元。

设备：方案二需增设80t龙门吊一对，10t龙门吊一个，按进退场时间计算，需使用6个月，按租赁计算，一对80t龙门吊每月租赁费用5万元，10t龙门吊每月租赁费用2万元，龙门吊检验费用每台0.65万元，故方案二较方案一多发生费用44万元。

台座建设：测算方案一每个台座建设费用2.5万元，设置8个;方案二每个台座安拆费用3.2万元，设置6个。故方案一较方案二多投入0.8万元。

综合第3.3节方案二较方案一多投入65万元。

3.4安全因素

预制场布置时考虑成品运输通道安全性能及保证安全的措施费用。方案二需在桥面设置龙门吊，且龙门吊跨度较大，在考虑风力（台风地区）等条件影响下，方案二安全风险较方案一更大，不确定因素较多，且桥面制梁在张拉后，桥面受荷载集中，可能会造成成品梁板承载超限。故选择在现有预制梁场建设T梁台座较为合理。

3.5环境影响因素

预制梁场存在振捣噪音，应远离居民居住区及办公场所，桥面制梁距离大魁村北街居民民房较近，晚间施工混凝土会影响周边居民休息。

4.结束语

通过现场勘测，结合本工程施工进展及成本、安全等方面，分析2个T梁预制场建设的各项影响因素，包括进度、安全、交通运输、费用及环境因素，通过分析可知，本工程在原有梁场改制原有预制小箱梁台座，建设T梁梁场更合理、更经济、更有效，故选择方案一实施T梁梁场建设。建议在梁场建设时，考虑T梁运输合理选用运梁机械，保证施工顺利推进，在梁場建设时考虑提高功效，需设置T梁钢筋绑扎胎架，节省台座占用时间，加快梁板预制施工。

参考文献：

（1）某高速公路工程项目大雁互通两阶段设计图《主梁通用图》。

（2）某高速公路项目实时性施工组织设计。

（3）甄宝山，现场制梁预制场选择与布置[J] 铁道建筑技术，2005（5）;P27-29。

（4）于亮清，施工现场桥梁预制场的选择与布置[J] 山西建筑，2002，24（8）;P48-49.

（5）李玲玲等，桥上制梁预制梁场布置形式探讨[J] 湖南交通科技，2013.02

（6）冯义涛，高速公路预制梁场规划设计方案[J]  铁道建筑技术，

2017.05

（7）袁清虎，标准化T梁预制施工技术及工艺分析[J]交通世界2017.14

作者简介：

严艳芬，女，1986年8月出生，江西新余人，中铁二十四局集团新余公司工程师。

作者：严艳芬

单片梁质量影响结构安全论文 篇3：

浅谈高层建筑混凝土结构优化设计的对策

摘 要：混凝土作为一种基础材料被广泛的应用于建筑工程建设中，结构强度大，具有高效的安全性以及耐久度等方面的材料优势，但是混凝土也容易受到外部环境的影响自身出现裂缝等问题，所以对混凝土的利用要充分的结合其优势，做好混凝土结构的优化设计由为重要。

关键词：高层建筑；混凝土结构；优化设计

随着城市化进程步伐的加快，混凝土作为建筑工程施工中主要的施工材料之一。在实际的建筑施工中，混凝土具有很高的结构强度和刚度等优势，但是，混凝土也容易受环境因素的影响，出现一些裂缝等问题。为了充分发挥混凝土在建筑工程中的优势，需要对混凝土的结构进行优化设计，最大程度的减少因环境因素的影响出现裂缝等现象。

一、混凝土结构分析

混凝土广泛的应用在高层建筑结构中，利用混凝土对外包壳等建造主要的承重结构。利用混凝土进行建筑能够增强整体的强度，强化耐高温性，利于维护，降低成本投入。混凝土结构的特定优点都是同等材料所没有的，随着我国高层建筑混凝土结构不断优化发展，混凝土结构在我国高层建筑中被广泛应用，也是我国建筑中最为熟悉的建筑结构型式。

1.1 组合结构

组合结构主要包括钢筋混凝土组合结构以及组合砌体结构两种，组合砌体结构主要采用砖砌体构件，采用砖砌体构件与钢筋混凝土构件组合而成。当轴向力的偏心距超过0.7v（v指由截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离）时，砌体的承载力就会不足，这时候的截面尺寸就会受到一定的影响。钢筋混凝土组合结构具有钢筋混凝土结构优点以外，对环境污染较小，能够节省大量的钢材，对建筑过程中的成本能够有效的节省。并且科技含量水平高。在组合结构中，混凝土被填充在钢管中，钢管中的混凝土在三向受压的作用下能够提升混凝土的抗压性能，同时节省大量的钢材。在特定条件下，组合结构能够取代钢筋混凝土结构，使组合结构能够广泛的应用在各个方面的建筑中。

1.2 新型结构

在高层建筑结构体系中，采用最多的就是剪力墙体系等技术。在新型的建筑结构体系中，主要采用筒体的组合方式进行区分。在新型结构体系中主要有三个方面的内容：筒中简体系、框筒体系、束筒体系。对于传统的单片平面体系，新型筒体结构具有更大的抗侧性，并且承载力较大。在功能多种、应用广泛的高层建筑中，新型的结构体系比较实用。

二、高层建筑结构设计的基本原则

建筑结构在设计中必须以实用、便于施工、安全可靠为设计点进行设计，通常情况下要满足以下几大原则：

2.1结构安全

建筑的结构必须满足在使用年限中可以承受的各种情况，一旦在使用过程中出现了不可抗拒力的破坏，建筑的结构必须保证稳定性，不至于直接倒塌。

2.2可施工性

不论任何设计，必须在设计的过程中将施工问题首先进行考虑，如果设计标准与实际施工背道而驰.在好的建筑设计业不可能转化为实体建筑，来为我们服务。

2.3使用寿命

当建筑物投入使用后、建筑物的必须满足设计年限中的使用要求，不能再无外力扰动的情况下出现裂缝、变形等质量问题。

三、高层建筑混凝土结构设计易出现的问题

3.1结构选型问题

在新执行的规范中对建筑的结构选型设计增加了很多限制性，首先限制了结构的规则性然后对建筑设计中出现的超高问题和抗震问题加以深化，对于高层建筑结构设计的规则性，在新出台的建筑规范章程的相关规定中，变动挺大，新的规范标准在结构设计方面增加了一系列的限制条件。比如，新的规范制度用强制性的条文规定了“建筑物不应该采用严重不规则的建筑设计方案”。所以，在进行高层建筑结构设计时，相关人员应注意遵守新规范制度中的限制性条件，对于设计中的不符合规定问题根据实际情况及时的调整，避免为后期设计工作留下隐患。

3.2地基和基础设计中的问题

在柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计中，往往会忽视建筑物沉降带来的附加应力的影响，而产生沉降变形以及共同受力，如果没有考虑其产生的附加应力，会使底板偏于不安全，还可能导致地下室底板承载能力不足而引起其开裂，在采用天然地基状况下，会带来更为显著的影响。

3.3结构分析计算的问题

在计算机使用非常广泛的今天，计算机带给了人们极大的便利，工作效率大大提高的同时，社会日常工作和生活对计算机的依赖程度越来越深。在建筑结构设计中，深化计算机的应用，合理地使用计算机，使建筑物更安全舒适、更美观经济是建筑设计人员任重而道远的责任。我们在设计中及与其它设计单位交往的过程中发现，虽然采用了CAD但在结构施工图中出现了许多概念性的错误和计算错误，有些错误可能会导致严重的后果。在实际工程中，我们应该重视抗震概念设计和构造设计的问题，避免过分依赖计算机.这样才能设计出更经济.更安全舒适、更美观经济的建筑。

四、高层建筑中混凝±结构优化设计策略

4.1结构安全性

高层建筑的人群密度较高，在灾难发生时，不方便逃生，其灾难后果比一般的建筑要严重很多。在具体的设计过程中，设计人员必须重视混凝土结构的设计，并采取相关的优化策略，最大程度的降低灾难程度。其结构安全性优化策略：一是在保证高层建筑的整体功能和质量的前提下，将能够影响高层建筑结构稳定性、结构自振性和环境因素予以考虑，尽可能的减少混凝土和钢筋的使用量；二是需要综合的考虑高层建筑的承载力，应该将建筑结构承载标准与施工材料的最大承载力进行相关的计算，最大程度的减少高层建筑的自身重量，提高其自身的结构安全性。

4.2抗震性

地震对高层建筑的稳定性具有很大的威胁，在设计过程中，设计人员需要重视高层建筑的抗震性。在具体的设计过程中，设计人员尽可能的选择平面布局比较简单规则的，减少一些不对称或是过长延伸翼的使用，多使用一些对称的结构，对高层建筑的整体结构进行科学合理的规划设计，确保高层建筑的自身重量和结构强度能够均匀的分布，提高其抗震性。

4.3耐久性

耐久性主要体现在其混凝土结构的耐久性，其优化策略主要表现在以下几个方面：

1、混凝土材料的选择。设计人员需要在保障混凝土质量和基本性能的前提下，尽可能的选用一些在稳定性、抗入侵性等方面强的混凝土进行高层建筑的施工，在具体的施工过程中，可以添加一些外加剂增强混凝土自身结构的稳定性。

2、优化结构设计。在具体的设计过程中，需要充分的考虑不同构件所处的环境差异，将其混凝土结构的设计进行差异化的设计和材料的选用，保障其结构的稳定性，延长建筑的使用年限。

3、结构构造设计合理化。设计人员需要结合建筑的使用年限和环境特点，设计并使用45毫米厚的混凝土保护层，减少对高层建筑混凝土、钢筋的腐蚀程度，提高其整体结构的稳定性，延长使用年限。

总之，想要实现高层建筑钢筋混凝土结构的优化，需要从建筑结构的各方各面进行优化改进。建筑结构设计师在进行结构设计时需要对建筑的外形、功能以及安全各方面进行全面的考虑，实现建筑钢筋混凝土结构的优化设计，满足用户使用需求、减少建筑建设成本的同时确保建筑使用过程中的稳定性。■

参考文献

[1]吕杨.高层建筑结构地震失效模式优化及损伤控制研究[D].天津大学，2012

[2]潘靖.钢管混凝土框架结构的优化设计研究[D].河北工程大学，2012

作者：陆继伟