帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析概述

帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析概述

摘要：轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的高層建筑受力復(fù)雜,結(jié)合某高層建筑商住樓工程實(shí)例，扼要介紹高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)、構(gòu)造情況及轉(zhuǎn)換層的設(shè)計方法。詳細(xì)闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的多種型式，結(jié)構(gòu)傳力機(jī)理、結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)和計算方法，并對設(shè)計細(xì)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化，對計算結(jié)果具體數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和評價。關(guān)鍵詞：高層建筑；梁式轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計；剪壓比

DesignandAnalysisofHigh-riseBuildingwithTransferFloor

Structure

NanjingGaoKeConstructionanddevelopmentCo.,LtdYanShuai

Abstract:Thehigh-risebuildingwithtransferfloorstructurehadcomplexforces,thepaperiscombinedwithahigh-risecommercialandresidentialconstructionexample,briefhigh-risebuildingwithtransferfloorstructure,constructionanddesignmethodofthetransferfloorstructure.Describedindetailthestructureofhigh-risebuildingswithtransferfloorstructureofavarietyoftype,thestructureoftransmissionmechanism,structureandcalculationofdesignfeatures,designdetailsandoptimizedresultsforspecificdataanalysisandevaluation.

Keywords:high-risebuilding;beamtransferfloor;structuredesign;shearcompressionratio1概述

現(xiàn)代高層建筑正向體型復(fù)雜、功能多樣、造型新穎的方向發(fā)展。例如,在同一座建筑中,沿房屋高度方向建筑功能常要發(fā)生變化,上部樓層布置旅館、住宅;中部樓層用作辦公用房;下部樓層布置商店、餐館和文化娛樂設(shè)施,這種不同用途的樓層需要采用不同形式的結(jié)構(gòu)。從建筑功能上看,上部需要小開間的軸線布置并需要較多的墻體以滿足旅館和住宅的功能要求;中部則需要較小的或中等大小的室內(nèi)空間,可以在柱網(wǎng)中布置一定數(shù)量的墻體以滿足辦公用房的功能要求;下部需要盡可能大的自由靈活的室內(nèi)空間,要求柱網(wǎng)大,墻體盡量少,以滿足商店、餐館等公用設(shè)施的功能要求。上述要求與結(jié)構(gòu)的合理布置正好相反。

由于高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大,上部樓層受力較小,正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)是下部剛度大、墻體多、柱網(wǎng)密,而到上部則逐漸減少墻體及柱的布置,以擴(kuò)大柱網(wǎng)。這樣,結(jié)構(gòu)的正常布置與建筑功能對空間的要求正好相反。因此,為了適應(yīng)建筑功能的變化,就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。2結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層常見類型及受力機(jī)理分析

轉(zhuǎn)換層根據(jù)建筑功能的需要，可作為正常使用的樓層，但應(yīng)有較大的層高作為保證；在層高受限制或設(shè)備專業(yè)需要時，也可以作為設(shè)備層，在結(jié)構(gòu)型式上，轉(zhuǎn)換層在設(shè)計常分為以下幾種類型：

（1）梁式轉(zhuǎn)換層，即將上部剪力墻在框支梁上，再由框支柱來支撐框支梁的結(jié)構(gòu)受力體系。當(dāng)需要縱橫向同時轉(zhuǎn)換時，則采用雙向梁布置。其優(yōu)點(diǎn)為傳力

直接、明確,傳力途徑清楚,受力性能好,構(gòu)造簡單,施工較方便,設(shè)計計算較容易，是目前應(yīng)用最廣的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式。一般運(yùn)用于底部大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

（2）箱式轉(zhuǎn)換層，當(dāng)轉(zhuǎn)換梁截面過大時，設(shè)一層樓板已不能滿足平面內(nèi)樓板剛度無限大的假定。為了使理論假定和與實(shí)際相符，可在轉(zhuǎn)換梁梁頂和梁底同時設(shè)一層樓板，形成一個箱形梁，箱形梁的這種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，一般宜遍布全層設(shè)置，且沿建筑周邊環(huán)通構(gòu)成“箱子”，即稱箱式轉(zhuǎn)換層。箱式轉(zhuǎn)換層的重要優(yōu)點(diǎn)在于，轉(zhuǎn)換梁的約束強(qiáng)，剛度大，整體受力效果好，上下部傳力較為均勻，還可將其利用作為設(shè)備層，其缺點(diǎn)是施工復(fù)雜，造價較高。

此外，轉(zhuǎn)換層還有厚板式轉(zhuǎn)換層、桁架式轉(zhuǎn)換層等。但大都因受力復(fù)雜且施工難度大、經(jīng)濟(jì)效益不高而實(shí)際應(yīng)用相對少。

（3）梁式轉(zhuǎn)換層的受力機(jī)理分析：梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的傳力途徑為墻-梁-柱（墻）的形式，傳力直接，便于分析計算。轉(zhuǎn)換大梁的受力主要受上部剪力墻剛度、剪力墻與轉(zhuǎn)換大梁的相對剛度和轉(zhuǎn)換大梁與下部支撐結(jié)構(gòu)的相對剛度影響。為弄清轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)與上部墻體共同工作的性能，多數(shù)文獻(xiàn)中已對轉(zhuǎn)換梁承托層數(shù)對其內(nèi)力的影響進(jìn)行用有限元程序進(jìn)行了分析，從分析結(jié)果中我們知道，對一般結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換大梁（跨度小于12m），上部墻體考慮3層與考慮4層、5層內(nèi)力的設(shè)計控制內(nèi)力差異不大于5%，故在分析計算時可只考慮計算3層。從計算分析不論轉(zhuǎn)換大梁上部墻體的形式如何，只要墻體有一定長度，轉(zhuǎn)換大梁中的彎矩就會比不考慮上部墻體作用要小，同時轉(zhuǎn)換大梁也會有一段范圍出現(xiàn)受拉區(qū)。主要原因：一是由于轉(zhuǎn)換大梁處于結(jié)構(gòu)整體彎曲的受拉區(qū)，應(yīng)力積分后在轉(zhuǎn)換大梁中就會出現(xiàn)軸向拉力，二是由于上部墻體豎向力作用于轉(zhuǎn)換大梁時形成了拱的傳力方式，這樣豎向力轉(zhuǎn)變成斜向力作用于轉(zhuǎn)換大梁，從而在轉(zhuǎn)換大梁跨中出現(xiàn)拉力，支座出現(xiàn)軸向壓力的情況。受力示意圖見下圖。

3轉(zhuǎn)換層在高層建筑中的布置及設(shè)計原則

3.1轉(zhuǎn)換層在高層建筑中的布置原則

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要,沿高層建筑高度方向一處或多處靈活布置(或是樓層局部布置轉(zhuǎn)換層),且自身的這個空間既可以作為正常使用樓層,也可以作為技術(shù)設(shè)備層,但應(yīng)該保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度,以防止沿豎向剛度過于懸殊。當(dāng)建筑物較高柔(如框架-核心筒結(jié)構(gòu)),整體剛度可能不足,在結(jié)構(gòu)豎向的一定部位設(shè)置水平剛性樓層(加強(qiáng)層),人為地加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體彎曲效應(yīng),這時轉(zhuǎn)換層可同建筑物的加強(qiáng)層、設(shè)備層等統(tǒng)一考慮。對大底層上部為多塔的建筑,塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙樓的屋面層,并加大屋面梁、板尺寸和厚度,以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層,減小震害。對部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu),其轉(zhuǎn)換層的位置,7度區(qū)不宜超過第5層;8度區(qū)不宜超過第三層。轉(zhuǎn)換層位置超過上述規(guī)

定時,應(yīng)作專門研究并采取有效措施。沿高層建筑方向轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以是分段布置,形成大框架套小框架的巨型框架結(jié)構(gòu);也可以是間隔布置,形成錯列墻梁或是桁架式框架結(jié)構(gòu);也可設(shè)置于建筑物頂部,懸掛下部結(jié)構(gòu)的荷載。3.2帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

高層建筑中轉(zhuǎn)換層的設(shè)置造成建筑物豎向剛度的突變，地震作用時在轉(zhuǎn)換層上下容易形成薄弱環(huán)節(jié)，對結(jié)構(gòu)抗震不利，故轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則：

（1）為防止沿豎向剛度變化過于懸殊形成薄弱層，設(shè)計中應(yīng)考慮使上、下層剛度比γ≤2，盡量接近1。這樣才能保證結(jié)構(gòu)豎向剛度的變化不至于太大，使上柱有良好的抗側(cè)力性能，減少豎向剛度變化，有利于結(jié)構(gòu)整體受力。

（2）盡可能減少需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，直接落地的豎向構(gòu)件越多，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越少，轉(zhuǎn)換層造成的剛度突變就越小，對結(jié)構(gòu)抗震更有利。

（3）設(shè)計中應(yīng)保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度，一般應(yīng)使梁高度不小于跨度的1/6，才能保證內(nèi)力在轉(zhuǎn)換層及其下部構(gòu)件中分配合理，轉(zhuǎn)換梁、剪力墻柱有良好的受力性能，能較好的起到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換作用。

（4）必須控制框支剪力墻與落地剪力墻的比例，當(dāng)剪力墻較多且考慮抗震時，橫向落地剪力墻數(shù)目與橫向墻總數(shù)之比不宜少于50%，非抗震時不宜少于30%。

（5）轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻和柱子應(yīng)盡量對稱布置，梁上立柱應(yīng)盡量設(shè)在轉(zhuǎn)換梁跨中，以免轉(zhuǎn)換梁變形時，在梁上立柱的柱腳處產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)角，帶動立柱柱腳產(chǎn)生較大變形，引起柱的彎曲及剪切，使立柱產(chǎn)生很大的內(nèi)力而超筋。

（6）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑豎向的位置宜低不宜高。轉(zhuǎn)換層位置較高時，易使框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層附近的剛度、內(nèi)力和傳力途徑發(fā)生突變，并易形成薄弱層，對抗震設(shè)計不利，其抗震設(shè)計概念與底層框支剪力墻結(jié)構(gòu)有較大差異。當(dāng)必須采用高位轉(zhuǎn)換時，應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層下部框支結(jié)構(gòu)的等效剛度，即考慮彎曲、剪切和軸向變形的綜合剛度，這對于減少轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角及內(nèi)力突變是十分必要的，效果也很顯著。另外，對落地剪力墻間距的限制應(yīng)比底層框支剪力墻結(jié)構(gòu)更嚴(yán)一些。對平面為長矩形的建筑，落地剪力墻的數(shù)目應(yīng)多于全部橫向剪力墻數(shù)目的一半。

（7）為保證下部大空間整體結(jié)構(gòu)有適宜的剛度、強(qiáng)度、延性和抗震能力，應(yīng)盡量強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層下部主體結(jié)構(gòu)剛度，弱化轉(zhuǎn)換層上部主體結(jié)構(gòu)剛度，使轉(zhuǎn)換層上下部主體結(jié)構(gòu)的剛度及變形特征盡量接近。常常采用加大轉(zhuǎn)換層下部主體結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件（主要是核心筒體）截面尺寸、提高其混凝土強(qiáng)度等級、增設(shè)剪力墻等方法來強(qiáng)化下部主體結(jié)構(gòu)的剛度。這里有兩個問題值得注意，一是筒體截面尺寸增大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)地震總反應(yīng)增大以及筒體在整個下部結(jié)構(gòu)抗側(cè)總剛度中所占的比重變得更大，筒體所承受的地震荷載呈現(xiàn)級數(shù)增大的趨勢，此時作為抗震第一道防線的筒體的安全設(shè)計更應(yīng)得到充分重視；二是在增設(shè)剪力墻來提高抗側(cè)剛度時，要注意整體剛度的均勻分布，保證剛度中心與質(zhì)量中心盡可能重合，避免由于兩者偏心引起的建筑物整體扭轉(zhuǎn)。

（8）帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)計算要求全面、準(zhǔn)確。將轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)作為整體結(jié)構(gòu)的一個重要組成部分，采用符合實(shí)際受力變形狀態(tài)的計算模型進(jìn)行三維空間整體結(jié)構(gòu)計算分析，可采用有限元方法對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部補(bǔ)充計算。此時，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)以上至少要取兩層結(jié)構(gòu)進(jìn)入局部計算模型，并注意模型邊界條件符合實(shí)際工作狀態(tài)。整體結(jié)構(gòu)計算需采取兩個以上不同力學(xué)模型的程序進(jìn)行抗震計算，還應(yīng)進(jìn)行彈性

時程分析計算并宜采用彈塑性時程分析校核。高位轉(zhuǎn)換時還應(yīng)注意對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行重力荷載下施工模擬計算。8度抗震設(shè)防時，轉(zhuǎn)換構(gòu)件應(yīng)考慮其上豎向荷載代表值的10%作為附加豎向地震作用力，此附加豎向地震作用應(yīng)考慮上下兩個方向。

4帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能

不管采用何種轉(zhuǎn)換形式，帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)仍是目前工程應(yīng)用的主要結(jié)構(gòu)形式。同時，由于轉(zhuǎn)換層位置越來越高，帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)也時有應(yīng)用。對帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)及帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構(gòu)這兩類轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)換層上下層間位移角及內(nèi)力變化情況的分析，可得出影響其抗震性能的主要因素，分別是：轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度、轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)等效剛度比、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)與其上層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比。

對帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構(gòu)其主要影響因素表現(xiàn)為轉(zhuǎn)換層上部外筒的剛度、轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度和內(nèi)筒剛度對轉(zhuǎn)換層位置較高的帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)僅僅控制轉(zhuǎn)換層上、下樓層的側(cè)向剛度比是不夠的，還應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)等效剛度比，轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的等效剛度比越大，轉(zhuǎn)換層上下層間位移角及內(nèi)力突變情況越明顯，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)加以控制，使其盡量接近于1，且不大于1.3。帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)，如轉(zhuǎn)換層上部的外筒為框架，一般情況下不會發(fā)生剛度突變，但建立傳力途徑的變化仍然存在。這類結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度可適當(dāng)提高，等效剛度比一般都滿足限制條件，但轉(zhuǎn)換層本層側(cè)向剛度與相鄰上層側(cè)向剛度之比值，有時會不滿足限制條件。對這類結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位仍須采取加強(qiáng)措施。5高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計時應(yīng)注意的問題

（1）保證大空間層有足夠的剛度，防止沿豎向剛度變化過于懸殊，嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比。抗震設(shè)計時，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度不小于其上一層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的70%。根據(jù)《高規(guī)》附錄E控制轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比宜大于1.0，不應(yīng)大于1.3。為此應(yīng)保證一定比例的剪力墻落地，加大落地剪力墻的厚度，提高落地剪力墻混凝土強(qiáng)度等級，減小洞口尺寸，使縱橫墻盡量連接形成筒體。

（2）加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層樓板平面內(nèi)的整體性和剛度，采用現(xiàn)澆混凝土樓板，板厚取為200mm，同時加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層下一層樓板平面內(nèi)剛度，板厚取為150mm；結(jié)構(gòu)布置盡量左右對稱，加強(qiáng)薄弱部位樓板的厚度及配筋；在結(jié)構(gòu)整體分析中，考慮薄弱部位樓板平面內(nèi)變形對結(jié)構(gòu)受力的影響；通過調(diào)整剪彩力墻的布置方式，使結(jié)構(gòu)質(zhì)心和剛心接近，避免扭轉(zhuǎn)；平面盡量布置規(guī)則。

（3）控制風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)層間位移角，地震作用要滿足規(guī)范對地震基底剪力與重力荷載代表值限制；控制結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻及其他部分剪力墻、框支柱及非框支柱軸壓比。

（4）適當(dāng)加強(qiáng)框支剪力墻轉(zhuǎn)換層以下豎向構(gòu)件的配筋率。按《高規(guī)》驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗覆和整體穩(wěn)定；采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性；核心筒內(nèi)部樓板厚采用150ram，雙層雙向配筋；圍護(hù)材料選用新型輕質(zhì)材料，有利于減輕建筑自重，減小地震反應(yīng)。6新型轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)6.1搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)

搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是一種新穎的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系。6.1.1設(shè)計原則

轉(zhuǎn)換柱作為轉(zhuǎn)換構(gòu)件，混凝土用料較少造價低、自重小，轉(zhuǎn)換層本層建筑空間可充分利用，上下層沿豎向剛度突變較小。以利用搭接柱實(shí)現(xiàn)沿建筑立面的外擴(kuò)為例，搭接柱可將上層柱受力傳遞到下層柱，。但需注意的是搭接柱上方樓蓋承受過分大的拉力，易成為薄弱部位，搭接柱轉(zhuǎn)層上部一兩層樓蓋仍可能受到影響，承受拉力；轉(zhuǎn)換層下方樓蓋主要承受壓力。其承載能力相對較高。標(biāo)準(zhǔn)層外筒框架軸力向下傳遞使搭接柱本身受力復(fù)雜，所受壓力、剪立、彎矩都較大。6.1.2搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的工作原理

搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在重力荷載作用下的安全度和可靠度，主要取決于搭接塊相連樓蓋梁板的承載能力和軸向剛度的控制。樓蓋梁板的承載能力和軸向剛度得到控制和滿足，重力荷載作用下，次內(nèi)力（柱、梁、板、墻的彎矩、剪力）及搭接柱變形就能受到控制，整個搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)就能正常工作。搭接塊相連樓蓋梁板承載能力和軸向剛度控制是搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)重力荷載作用下正常工作的關(guān)鍵技術(shù)。

6.1.3貫通落地筒體-框架結(jié)構(gòu)工作特性

搭接柱轉(zhuǎn)換基本保證了框架柱直接落地整體結(jié)構(gòu)的振動特性及地震作用下的工作狀態(tài)與貫通落地筒體-框架結(jié)構(gòu)無異。框架柱搭接轉(zhuǎn)換本質(zhì)是弱化了框架抗側(cè)作用，更進(jìn)一步強(qiáng)化了核心筒體的抗側(cè)作用。因此核心筒體為整體結(jié)構(gòu)最主要的抗側(cè)力構(gòu)件，其承載力、延性和截面尺寸應(yīng)予以保證，當(dāng)筒體自下而上變化混凝土強(qiáng)度等級、截面尺寸及配時，美籍變化均因延伸至搭接柱區(qū)段上一層，且需逐漸變化減弱搭接柱轉(zhuǎn)換引起局部剛度退化應(yīng)力集中的影響，保證整體機(jī)構(gòu)抗震承載能力不致突變。

6.1.4搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)計算分析

為了了解搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在總理荷載、地震荷載組合效應(yīng)下的工作狀況，整體桿系、局部有限元分析十分必要，主要的軟件可用SATWE、PMSAP等等。6.2其他新型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)

6.2.1斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性

重力荷載作用下傳力路徑明確，以構(gòu)件受壓受拉代替構(gòu)件受彎受剪來承受重力荷載，受力方式非常合理；斜撐轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換層與上下層的剛度比變化幅度很小，因此在水平地震力作用下，可以避免結(jié)構(gòu)層間剪力和構(gòu)件內(nèi)力發(fā)生突變，有利于結(jié)構(gòu)抗震。

6.2.2寬扁梁轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性

寬扁梁轉(zhuǎn)換層有利于降低轉(zhuǎn)換層高度和方便建筑設(shè)備使用，與建筑功能的結(jié)合較普通轉(zhuǎn)換梁有著巨大的優(yōu)勢，同時，研究分析表明，寬扁梁轉(zhuǎn)換梁用于柱支剪力墻轉(zhuǎn)換、托柱轉(zhuǎn)換在高位、高烈度區(qū)抗震性能比普通轉(zhuǎn)換梁有著較大的優(yōu)勢，它有利于減緩高位轉(zhuǎn)換剛度突變帶來的轉(zhuǎn)換層框支柱剪力、軸力突變增大及框支柱頂彎矩突變增大引起的應(yīng)力集中，改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。根據(jù)高層綜合樓建筑功能的需要，選擇適宜的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，不但可以節(jié)省材料用量，而且也可以節(jié)省建造費(fèi)用。同時靈活的將建筑與結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)建筑之美。7結(jié)論

（1）在現(xiàn)代高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中，因其應(yīng)用功能的多樣化而使建筑物結(jié)構(gòu)傳力體系復(fù)雜化，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)按規(guī)范要求并根據(jù)現(xiàn)場條件做好分析計算

和優(yōu)化設(shè)計，盡可能將影響建筑物使用功能的諸多因素考慮進(jìn)去，以達(dá)到科學(xué)經(jīng)濟(jì)的設(shè)計目的。

（2）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的高層建筑受力復(fù)雜，在嚴(yán)格控制層等效剪彎剛度比及層側(cè)向剛度比的前提下，采取有效的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，在地震區(qū)，采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是解決復(fù)雜平面及體型轉(zhuǎn)換的一種行之有效的方法。

（3）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的高層建筑在進(jìn)行整體計算后，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計。

參考文獻(xiàn)：

[1]JGJ3201*,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].[2]GB50010201*,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].[3]GB50007201*,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].[4]GB50223201*,建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5]李國勝.簡明高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊(第2版)[K].北京:中國建筑工業(yè)出版社,201*.

[6]唐興榮.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,201*.

[7]徐培福.復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,201*.[8]包世華.新編高層建筑結(jié)構(gòu)[M].第2版.北京:中國水利水電出版社,201*.[9]趙西安.現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上冊[M].北京:科學(xué)出版社,201*.[10]黃瑛.帶轉(zhuǎn)換層高層結(jié)構(gòu)綜合樓設(shè)計[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,201*

[11]孔杰華.多道抗震防線在建筑抗震設(shè)計中的研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,201*(8).

[12]白潔.淺談高層建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層[J].山西建筑,201*,33(15).

擴(kuò)展閱讀：簡述轉(zhuǎn)換層高層結(jié)構(gòu)設(shè)計

簡述轉(zhuǎn)換層高層結(jié)構(gòu)設(shè)計

摘要：以帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的實(shí)際工程為例,分析了高層建筑帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的問題,探討了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的方案選擇、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)造處理。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層框支剪力墻梁式轉(zhuǎn)換層1前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，高層建筑一般上部需要較多的墻體來分隔空間以滿足住宅戶型的需要；而下部則希望有較大的自由靈活空間，大柱網(wǎng)、少墻體，以滿足公共使用要求。這樣的建筑上部樓層部分豎向構(gòu)件(剪力墻、框架柱)不能直接連續(xù)貫通落地時，為了滿足建筑要求就必須在上下不同結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層布置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：梁式轉(zhuǎn)換層、板式轉(zhuǎn)換層、箱式轉(zhuǎn)換層、桁架式轉(zhuǎn)換層、空腹桁架式轉(zhuǎn)換層等。2工程概況

某住宅小區(qū)工程，總建筑面積123792m2，本文涉及本工程3號樓主體結(jié)構(gòu)地上10層，建筑面積4500m2，地下1層，-1層為設(shè)備用房，1層，2層為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，3層以上為住宅，建筑高度為32.35m，本工程2層轉(zhuǎn)換，采用梁式轉(zhuǎn)換。工程設(shè)防烈度為7度，0.10g，場地類別為類，設(shè)計地震分組為第一組�？蛑Р糠值目拐鸬燃墳槎�級，基本風(fēng)壓值為0．40kn/m2，地面粗糙度為b類。本工程梁板柱混凝土等級為c30，采用pkpm的satwe進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計算。

3結(jié)構(gòu)布置

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)由于上、下層豎向構(gòu)件不連續(xù)，結(jié)構(gòu)豎向剛度發(fā)生變化，轉(zhuǎn)換層上下樓層構(gòu)件內(nèi)力、位移容易發(fā)生突變，對抗震不利，形成薄弱層、軟弱層(《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第3.4.2條，以下簡稱《抗規(guī)》)。故采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則：

盡可能減少需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，直接落地的豎向構(gòu)件越多，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越少，轉(zhuǎn)換層造成的剛度突變就越小，對結(jié)構(gòu)抗震更有利。故在本工程中，樓梯間、電梯間等d軸線北側(cè)及南側(cè)橫墻剪力墻直接落地，并且墻厚加大為300mm(轉(zhuǎn)換層以上墻厚為200mm)，轉(zhuǎn)換層板厚取180mm，為地下室頂嵌固端，d軸線南側(cè)框支柱的截面尺寸為600x600，因建筑需要增加商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，南側(cè)又新增一跨框架，如圖1所示。轉(zhuǎn)換梁的跨度為6.9m，截面尺寸取550x1300，計算振型個數(shù)為24個。

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑豎向的位置宜低不宜高，根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(以下簡稱《高規(guī)》)規(guī)定，底部大空間部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu)在地面以上的大空間層數(shù)，8度時不宜超過3層，7度時不宜超過5層，6度時其層數(shù)可以適當(dāng)增加，本工程轉(zhuǎn)換層位置位于2層頂，在規(guī)范允許范圍內(nèi)。4計算結(jié)果4.1剛度比

根據(jù)《高規(guī)》第5.1.14條規(guī)定，經(jīng)計算,x,y方向本層塔側(cè)移剛度

友情提示：本文中關(guān)于《帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析概述》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析概述：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

來源：網(wǎng)絡(luò)整理 免責(zé)聲明：本文僅限學(xué)習(xí)分享，如產(chǎn)生版權(quán)問題，請聯(lián)系我們及時刪除。

《帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析概述》由互聯(lián)網(wǎng)用戶整理提供,轉(zhuǎn)載分享請保留原作者信息,謝謝!
鏈接地址：http://www.7334dd.com/gongwen/727367.html

• 上一篇：高層建筑梁_板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究
• 下一篇：某建筑設(shè)計院技術(shù)部崗位職責(zé)