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【摘 要】高层建筑的梁式转换层在建筑中起到了承上启下的作用，它需要合理的分配上部结构的竖向载荷，以减少结构突变和应力集中现象，实现了结构的连续性和受力的平稳性。采取一些有效的特殊技术，也有利于加强梁式转换层的有效性。一方面，从建筑自身受力的角度分析，建筑的下部结构应较为密集，保证建筑的稳定性，上部结构可以保持原密集度或者相应减少，从而实现了建筑的上稀疏下密集的稳定结构。另一方面，随着城市经济的不断发展，建筑功能的多元性、综合性越来越重要。为了满足城市居民的生活与消费需要，高层建筑在底部和中部往往采用较为稀疏的商业构造，而上部则采用比较密集的建筑构造以满足居民的居住需求，这与建筑自身的受力稳定性产生了矛盾性。
【关键词】高层；建筑；梁式转换层；设计方法
引言
随着城市化进度的不断开展，众多高层建筑拔地而起，越建层数越多，越建结构越复杂。特别是在商业、娱乐业密集的大型城市繁华地带，高层建筑为城市的经济建设扮演着重要角色。高层建筑的梁式转换层在建筑中起到了承上启下的作用，它需要合理的分配上部结构的竖向载荷，以减少结构突变和应力集中现象，实现了结构的连续性和受力的平稳性。采取一些有效的特殊技术，也有利于加强梁式转换层的有效性。一般而言，不同的位置需要承担不同的功能，例如，底层多为车库、餐饮、零售等；中层多为办公、商业等；高层多为住宅。这时，由于各位置的功能不同，建筑结构便各自不同，因此需要在高层建筑中满足一系列强度，结构性能、安全性等因素。设置转换层便是将各层结构有效衔接、过渡的主要方式。转换层结构分为多种形式，本文主要研究的是梁式转换层结构。
一、高层建筑梁式转换层技术的重要性
高层建筑梁式转化层技术具有重要的意义。其最大的挑战就是，从建筑自身受力的角度分析，建筑的下部结构应较为密集，保证建筑的稳定性，上部结构可以保持原密集度或者相应减少，从而实现了建筑的上稀疏下密集的稳定结构。另一方面，随着城市经济的不断发展，建筑功能的多元性、综合性越来越重要。为了满足城市居民的生活与消费需要，高层建筑在底部和中部往往采用较为稀疏的商业构造，而上部则采用比较密集的建筑构造以满足居民的居住需求，这与建筑自身的受力稳定性产生了矛盾性。高层梁式转化层结构的应用，可以有效的解决此矛盾。
二、高层建筑梁式转换层结构设计原理
2.1高层建筑梁式转换层的基本特征
高层建筑的梁式转换层在建筑中起到了承上启下的作用，它需要合理的分配上部结构的竖向载荷，以减少结构突变和应力集中现象，实现了结构的连续性和受力的平稳性。采取一些有效的特殊技术，也有利于加强梁式转换层的有效性。例如，在梁式转化层中不知设备、管等，这些设备可以满足较高楼层，供水供电的需要。在我国，很多高层建筑采取上部梁式，下部框架式的结构，这时可以采用一些转换构件（如托架式梁）来实现载荷的转递，防止内力过于集中。
2.2高层建筑梁式转换层的主要构造
目前，在建筑工程中，转换层的应用十分广泛，构造形式也多种多样。主要包括：约占总体转换层建筑75%的梁式转换层、约占总体转换层建筑12%的板式转换层、约占总体转换层建筑9.4%的析架式转换层、约占总体转换层建筑3.6%的箱型转换层。详见表2.2-1。对于本文主要研究的梁式转换层，其主要构造特点是：1.用途最为广泛。2.结构比较简单。3.便于施工作业。4.节约造价。5.性能良好。6.尺寸较大。7.工程计算方便。8.如果设计不好会对抗震不利。9.过高的梁会影响该层的空间利用率。
2.3高层建筑梁式转换层的受力特点
高层建筑梁式转换层的主要功能就是传力，将上部密集小空间的竖向载荷传递到下部稀疏大空间去，然而，由于转换层式高层建筑的自身结构特点，载荷在竖向传递的过程中会出现不连贯，不直接的情况。致使先接触侧向刚度发生突变，转换层处出现应力集中的现象，整个结构的受力大大复杂化。同时，在地震时，由于下部结构最为薄弱，很可能发生坍塌和变形，造成安全隐患。因而在转换层结构设计的过程中，需要首先考虑受力特点，尽可能解决因为传力不连贯而造成的受力集中、突变等问题，防止建筑结构的破坏，防止人民的生命财产受到损害。
2.4进行转换层设计的主要原理
进行转换层设计所采用的工程原理主要为三维设计原理、协同工作原理和有限元原理。转换层既是一个传力元件，需要对它的受力单独分析。也是建筑整体的一部分，需要先对整体建筑结构进行分析计算。然后，转换层结构就可作为整体的一部分结构参与运算。由于高层建筑上密集下稀疏的结构，上部载荷在传递到下部时会发生明显的变化，受力复杂。因此，需要运用力学基本原理，概念设计和工程中的实际经验综合考虑。同时，通过三维设计原理、协同工作原理和有限元原理进行计算。
三、高层建筑梁式转换层结构的应用
3.1历史上高层建筑梁式转换层结构的应用
最早开发出高层建筑的形式并开始使用的国家是美国，因此可以称美国为高层建筑的发祥地。而如今，高层建筑的应用已经遍及世界各地。截止到2011年，在我国大陆就有了一百多栋高层建筑。从七十年代开始，梁式结构开始被我国采用，并得到了迅速的发展。从九十年代开始，梁式转换层结构得到了巨大的发展空间。不仅施工机构将其广泛的应用，建筑学理论研究者也做出大量理论分析，并发表相关论文。
3.2高层建筑梁式转换层结構的创新案例
一.钢骨架混凝土的应用
随着城市的商业化，高层建筑越来越高，梁式转换层的负重越来越大，本身的空间占用量也随之增加。空间占用的加大，不仅浪费了空间，也减少了建筑的稳定性。此时，钢骨混凝土作为一种新型材料应运而生。钢骨混凝体不仅有效的减少了转换层的空间占用，也提高了转换层的力学性能，和抗震性能。 二.预应力混凝土的应用
预应力混凝土与钢骨混凝土相比有着独特的优势。预应力混凝土尺寸小，重量小，节省材料，裂缝小，挠度小。同时，可以适应比较大的建筑跨度。然而，也存在着一定的缺陷。例如，施工过程难度大，材料成本高等。随着技术日臻成熟，费用消耗上也得到了显著提高。从长远经济节约的角度看，预应力混凝土更加节约成本，因此越来越受到建筑工程师的欢迎。
3.3几种高层建筑梁式转换层结构的应用设想
一.斜向支撑
在转换层数较多，跨度较大的情况下，虽然在理论计算上可以满足受力要求，但在实际操作时往往出现问题。可以考虑增加一个斜向的腹杆，将不一部分竖向的载荷传递出去，减少转换梁的载荷，改善其受力状况。
二.竖向传力多道转换
如果把所有的载荷都通过一根转换梁承担并转换，考虑到梁本身的力学性能和施工压力，可以采取多道转换的方式。将转换梁在多个楼层设置，每个梁承担一定数目的楼层，控制梁的受力情况。
三.转换梁加腋
为了有效的控制转换梁受剪力的程度，可以采取转换梁加腋的形式。通过减少转换梁截面，减少其刚度和分配的相应载荷。
3.4各项应用的总结归纳
在一些发达国家，早在二十世纪五六十年来，就有大量的建筑工程师开始建设高大的建筑，只不过起初的建筑结构采用的是上部剪力墙，下部框架结构的混合方式。因为考虑到此结构上刚下柔，比较稳定，有利于抵御地震，并在一定范围内大肆兴起。可惜的是，十余年过后，在几次大地震后，此种结构被证实并不稳固，产生了严重的坍塌和破坏。在惨痛的代价后，设计师们经过逐步研究，衍化而出如今的转换层结构。
在我国，二十世纪七八十年代才开始研究大空间建筑。上海开始建设了第一批梁式大型建筑。后在八十年代，大连兴起了一批15层高的底部大空间建筑。此外，国内高校也进行了大量的高层建筑试验和理论研究。而今，随着高层建筑的增加，梁式转换层结构得到了最广泛的应用，国内学者也为此进行了大量研究，促进了梁式转换层的应用。
总结
随着城市化进度的不断开展，众多高层建筑拔地而起，越建层数越多，越建结构越复杂。为了满足城市居民的生活与消费需要，高层建筑在底部和中部往往采用较为稀疏的商业构造，而上部则采用比较密集的建筑构造以满足居民的居住需求。这时，高层建筑的梁式转换层便在上密下疏的建筑中起到了承上启下的作用，合理的分配上部结构的竖向载荷，以减少结构突变和应力集中现象，实现了结构的连续性和受力的平稳性，为人民的生命健康提供保障。本文认为，进一步对梁式转换层结构进行受力分析和机构设计，有利于优化该结构，更好的为建筑行业服务。
参考文献：
[1]覃文胜.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].中国高新技术企业，2010，10（1）：86-87.
[2]张博.高层建筑梁式转换层结构设计原理及应用[J].湖南大学，2011，9（2）.23-24
[3]黄志勇.論某高层建筑梁式转换层结构设计[J].广东科技.2009（06）：10-11
[4]朱亮，周伟.探讨高层建筑梁式转换层结构设计[J].四川建材.2009（01）：17-18
【关键词】高层；建筑；梁式转换层；设计方法
引言
随着城市化进度的不断开展，众多高层建筑拔地而起，越建层数越多，越建结构越复杂。特别是在商业、娱乐业密集的大型城市繁华地带，高层建筑为城市的经济建设扮演着重要角色。高层建筑的梁式转换层在建筑中起到了承上启下的作用，它需要合理的分配上部结构的竖向载荷，以减少结构突变和应力集中现象，实现了结构的连续性和受力的平稳性。采取一些有效的特殊技术，也有利于加强梁式转换层的有效性。一般而言，不同的位置需要承担不同的功能，例如，底层多为车库、餐饮、零售等；中层多为办公、商业等；高层多为住宅。这时，由于各位置的功能不同，建筑结构便各自不同，因此需要在高层建筑中满足一系列强度，结构性能、安全性等因素。设置转换层便是将各层结构有效衔接、过渡的主要方式。转换层结构分为多种形式，本文主要研究的是梁式转换层结构。
一、高层建筑梁式转换层技术的重要性
高层建筑梁式转化层技术具有重要的意义。其最大的挑战就是，从建筑自身受力的角度分析，建筑的下部结构应较为密集，保证建筑的稳定性，上部结构可以保持原密集度或者相应减少，从而实现了建筑的上稀疏下密集的稳定结构。另一方面，随着城市经济的不断发展，建筑功能的多元性、综合性越来越重要。为了满足城市居民的生活与消费需要，高层建筑在底部和中部往往采用较为稀疏的商业构造，而上部则采用比较密集的建筑构造以满足居民的居住需求，这与建筑自身的受力稳定性产生了矛盾性。高层梁式转化层结构的应用，可以有效的解决此矛盾。
二、高层建筑梁式转换层结构设计原理
2.1高层建筑梁式转换层的基本特征
高层建筑的梁式转换层在建筑中起到了承上启下的作用，它需要合理的分配上部结构的竖向载荷，以减少结构突变和应力集中现象，实现了结构的连续性和受力的平稳性。采取一些有效的特殊技术，也有利于加强梁式转换层的有效性。例如，在梁式转化层中不知设备、管等，这些设备可以满足较高楼层，供水供电的需要。在我国，很多高层建筑采取上部梁式，下部框架式的结构，这时可以采用一些转换构件（如托架式梁）来实现载荷的转递，防止内力过于集中。
2.2高层建筑梁式转换层的主要构造
目前，在建筑工程中，转换层的应用十分广泛，构造形式也多种多样。主要包括：约占总体转换层建筑75%的梁式转换层、约占总体转换层建筑12%的板式转换层、约占总体转换层建筑9.4%的析架式转换层、约占总体转换层建筑3.6%的箱型转换层。详见表2.2-1。对于本文主要研究的梁式转换层，其主要构造特点是：1.用途最为广泛。2.结构比较简单。3.便于施工作业。4.节约造价。5.性能良好。6.尺寸较大。7.工程计算方便。8.如果设计不好会对抗震不利。9.过高的梁会影响该层的空间利用率。
2.3高层建筑梁式转换层的受力特点
高层建筑梁式转换层的主要功能就是传力，将上部密集小空间的竖向载荷传递到下部稀疏大空间去，然而，由于转换层式高层建筑的自身结构特点，载荷在竖向传递的过程中会出现不连贯，不直接的情况。致使先接触侧向刚度发生突变，转换层处出现应力集中的现象，整个结构的受力大大复杂化。同时，在地震时，由于下部结构最为薄弱，很可能发生坍塌和变形，造成安全隐患。因而在转换层结构设计的过程中，需要首先考虑受力特点，尽可能解决因为传力不连贯而造成的受力集中、突变等问题，防止建筑结构的破坏，防止人民的生命财产受到损害。
2.4进行转换层设计的主要原理
进行转换层设计所采用的工程原理主要为三维设计原理、协同工作原理和有限元原理。转换层既是一个传力元件，需要对它的受力单独分析。也是建筑整体的一部分，需要先对整体建筑结构进行分析计算。然后，转换层结构就可作为整体的一部分结构参与运算。由于高层建筑上密集下稀疏的结构，上部载荷在传递到下部时会发生明显的变化，受力复杂。因此，需要运用力学基本原理，概念设计和工程中的实际经验综合考虑。同时，通过三维设计原理、协同工作原理和有限元原理进行计算。
三、高层建筑梁式转换层结构的应用
3.1历史上高层建筑梁式转换层结构的应用
最早开发出高层建筑的形式并开始使用的国家是美国，因此可以称美国为高层建筑的发祥地。而如今，高层建筑的应用已经遍及世界各地。截止到2011年，在我国大陆就有了一百多栋高层建筑。从七十年代开始，梁式结构开始被我国采用，并得到了迅速的发展。从九十年代开始，梁式转换层结构得到了巨大的发展空间。不仅施工机构将其广泛的应用，建筑学理论研究者也做出大量理论分析，并发表相关论文。
3.2高层建筑梁式转换层结構的创新案例
一.钢骨架混凝土的应用
随着城市的商业化，高层建筑越来越高，梁式转换层的负重越来越大，本身的空间占用量也随之增加。空间占用的加大，不仅浪费了空间，也减少了建筑的稳定性。此时，钢骨混凝土作为一种新型材料应运而生。钢骨混凝体不仅有效的减少了转换层的空间占用，也提高了转换层的力学性能，和抗震性能。 二.预应力混凝土的应用
预应力混凝土与钢骨混凝土相比有着独特的优势。预应力混凝土尺寸小，重量小，节省材料，裂缝小，挠度小。同时，可以适应比较大的建筑跨度。然而，也存在着一定的缺陷。例如，施工过程难度大，材料成本高等。随着技术日臻成熟，费用消耗上也得到了显著提高。从长远经济节约的角度看，预应力混凝土更加节约成本，因此越来越受到建筑工程师的欢迎。
3.3几种高层建筑梁式转换层结构的应用设想
一.斜向支撑
在转换层数较多，跨度较大的情况下，虽然在理论计算上可以满足受力要求，但在实际操作时往往出现问题。可以考虑增加一个斜向的腹杆，将不一部分竖向的载荷传递出去，减少转换梁的载荷，改善其受力状况。
二.竖向传力多道转换
如果把所有的载荷都通过一根转换梁承担并转换，考虑到梁本身的力学性能和施工压力，可以采取多道转换的方式。将转换梁在多个楼层设置，每个梁承担一定数目的楼层，控制梁的受力情况。
三.转换梁加腋
为了有效的控制转换梁受剪力的程度，可以采取转换梁加腋的形式。通过减少转换梁截面，减少其刚度和分配的相应载荷。
3.4各项应用的总结归纳
在一些发达国家，早在二十世纪五六十年来，就有大量的建筑工程师开始建设高大的建筑，只不过起初的建筑结构采用的是上部剪力墙，下部框架结构的混合方式。因为考虑到此结构上刚下柔，比较稳定，有利于抵御地震，并在一定范围内大肆兴起。可惜的是，十余年过后，在几次大地震后，此种结构被证实并不稳固，产生了严重的坍塌和破坏。在惨痛的代价后，设计师们经过逐步研究，衍化而出如今的转换层结构。
在我国，二十世纪七八十年代才开始研究大空间建筑。上海开始建设了第一批梁式大型建筑。后在八十年代，大连兴起了一批15层高的底部大空间建筑。此外，国内高校也进行了大量的高层建筑试验和理论研究。而今，随着高层建筑的增加，梁式转换层结构得到了最广泛的应用，国内学者也为此进行了大量研究，促进了梁式转换层的应用。
总结
随着城市化进度的不断开展，众多高层建筑拔地而起，越建层数越多，越建结构越复杂。为了满足城市居民的生活与消费需要，高层建筑在底部和中部往往采用较为稀疏的商业构造，而上部则采用比较密集的建筑构造以满足居民的居住需求。这时，高层建筑的梁式转换层便在上密下疏的建筑中起到了承上启下的作用，合理的分配上部结构的竖向载荷，以减少结构突变和应力集中现象，实现了结构的连续性和受力的平稳性，为人民的生命健康提供保障。本文认为，进一步对梁式转换层结构进行受力分析和机构设计，有利于优化该结构，更好的为建筑行业服务。
参考文献：
[1]覃文胜.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].中国高新技术企业，2010，10（1）：86-87.
[2]张博.高层建筑梁式转换层结构设计原理及应用[J].湖南大学，2011，9（2）.23-24
[3]黄志勇.論某高层建筑梁式转换层结构设计[J].广东科技.2009（06）：10-11
[4]朱亮，周伟.探讨高层建筑梁式转换层结构设计[J].四川建材.2009（01）：17-18