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摘要：随着社会以及科技的进步，超高层建筑也已经在不断的发展起来，而且在不断地向着多样性以及空间的多变形等综合性方向发展，而在超高层建筑中一个主要的趋向就是转换层结构工程，本文就对超高层建筑转换层的结构设计进行了分析。
关键词：超高层建筑；转换层；结构设计
超高层建筑功能多样，体型复杂。部分超高层建筑上部需要满足住宅或宾馆等功能需求；中部需要满足办公用房等需求；下部需要满足商店、酒店等功能需求。不同的功能需求，决定了超高层建筑的不同部位需要采用不同的结构形式。因此，转换层结构设计逐渐成为了超高层建筑设计的重点。
1转换层的功能与结构形式
1.1转换层的功能
超高层建筑设计中采用转换层结构，能够实现以下功能。首先，建筑功能。提供较大的室内空间和出入口。其次，结构功能。转换层能够实现上下结构类型的转换，使得上部剪力墙结构和下部框架结构能够有机融合，使建筑拥有更大的内部空间，例如广州金鹰大厦等超高层建筑就是采用此类转换层。转换层能够改变轴线、上下层柱网，却不改变上下层结构形式，从而扩大下部柱距，形成大柱网。例如南京新世纪广场A楼就是采用此类转换层。转换层能够是上部剪力墙结构转变为框架结构，错开上部楼层轴线和柱网轴线，错位布置上部结构和下部结构。例如深圳华侨酒店就是采用此类转换层。
1.2转换层的结构形式
因为转换层其在上下的结构中有很多的类型，因此说，转换层其本身的结构也是不相同的，一般会有以下几种：
1.2.1桁架式的结构。这种结构一般是由梁式结构的一种转换层转化而来，对于整个的转换层来说，它是由多组的钢筋混凝土其桁架来组成一种承重结构，桁架的上弦杆以及下弦杆将其设在转换层楼面其结构层中，层与层之间设置有腹杆，因为桁架的高度比较大，因此对于上下弦其截面的尺寸是很小的。
1.2.2板式的结构。往往是适用于一种对于上下层之间既有柱网与轴线的变化，又有一种结构类型的一种改变，对于整个的转换层来说，其一般是一块具有厚度达2米到3米的一种实心的承重板，一些板式的轉换层为了对上部的结构变化予以满足，其在一定的部位之间就设置了一种暗梁。
1.2.3箱式的结构。这种结构也是由一种梁式的结构予以转化而来。有一种纵横交错主次梁将上下层楼面的一种楼板结构进行连同，对于整个的转换层来说，其就如同是一只较大的箱子，在其四周也可以开洞。
1.2.4梁式转换。目前来说，高层建筑中在实现一种垂直转换往往用的形式就是梁式转换，梁式转换的传力途径很明确、直接，它的本质就是由上部的墙经过转换梁直接传力给下部的柱，这样来完成整个的建筑物其使用的功能。对于这种转换方式来说，其有很多的优势，不仅仅有利于工程的计算以及分析，还有利于其设计，此外，在造价方面也比较低，所以说，这种方式已经被人们广泛的应用。根据相关的资料显示，这种方式占转换层总数的百分之七十以上。转换梁的截面高度一般是在0.8米到6米之间，总之，在转换层结构的建筑中，梁式的转换层占据主要地位。
2超高层转换层结构设计
2.1选择恰当的转换层结构形式
首先，受力方式分析。梁式转换层具有清楚的传力途径，传力明确、直接。转换梁构造简单、受力性能好、施工方便、工作可靠，并且结构计算也比较容易。转换桁架和转换梁一样传力途径清楚，传力明确。转换桁架的大小与位置都具有一定的灵活性，有利于转换层空间的充分利用，但是转换桁架的构造相对复杂，施工难度也较大。板式转换层受力复杂、传力不清楚，上部结构不容易布置，结构计算相对复杂。
其次，经济指标分析。从抗冲切与抗剪角度来看，转换板具有很大的厚度，混凝土用量较大，使得自身重量较大，导致建筑项目对下部垂直构件承载力的要求增大。转换梁的截面高度通常为1.6-4.0m。如果承托层数少或跨度较小，截面高度就可以适当降低为0.9-1.4m；如果承托数较多或跨度较大，截面高度就应当较大。梁式转换层所需的混凝土量一般只是板式转换层所需的混凝土量的二分之一。综合分析工程实践，转换桁架所需的混凝土和钢材用量比转换梁所需用量要小，所以相对经济。
第三，抗震性能分析。具有转换层的一些高层设计，因为其设置了转换层，沿着建筑物高度方向的刚度均匀性可能会受到一些影响甚至是破坏，转换层结构的竖向承载力因为其不连续墙柱的突变，这样就导致了传力路线的曲折、应力集中、以及变形集中，所以，在抗震方面，转换结构的性能比较差。
为了进一步的保证设计的准确性与安全性，就规定，在一些框支剪力墙其转换层的位置如果是设置在第三层以上，那么框支柱以及剪力墙其底部的抗震等级要提高一级，如果已经是特一级就不再需要将其提高，而对于底部的框架来说，如果其外围为密柱框架，其抗震等级就不用再提高。转换层其构件在水平地震作用下的内力要将其调整，如果是八度的抗震设计，就要对竖向地震的影响需要考虑。
2.2结构布置
据相关研究已经显示，在底部的转换层中，如果其位置越高，它的上下高度的突变就会越大，转换层的上下内力的传递途径，其突变也会加剧，落地的剪力墙以及简体就容易出现裂缝现象，框架的支柱内力加大，使得转换层的上部其附近的一些墙体就会被破坏。所以说，转换层的位置如果是过于高，就会对抗震产生不利的影响。
底部带的转换层结构中，其上部的一些竖向构件不能够直接连续的贯通落地，所以说，要设置一种较为安全的转换构件。按照相关的研究结果显示，转换构件能够运用箱形结构、斜撑、厚板、转换大梁等形式，在地震区对于一些转换厚板的使用经验是比较少的，可以在一些非地震区采用，在一些大空间的地下室中，因为其周围有着约束的作用，而地震的反应也低于上部的框支结构，所以，在7度到8度的地震设计的一些地下室就能够采用这种厚板转换层。
2.3确定合理的刚度比
为了确保转换层的下部空间结构具有良好的延性、强度、刚度与抗震能力，就应当减弱上部主体结构的刚度，加强下部主体结构的刚度，确定合理的上下主体结构的侧向刚度比，尽量使上部主体结构刚度和下部主体结构的刚度相接近。加强剪切刚度比的控制，是为了防止出现过大的竖向刚度差距。具体可以采用以下措施：扩大内部抽柱的框架结构和外围柱距的框筒结构。剪切刚度比为1，上下层剪切刚度保持不变；采用大空间的底部剪力墙结构；采用上部鱼骨式剪力墙结构；采用大空间大底盘剪力墙结构。因为转换层附近结构具有十分复杂的内力，所以在实际工程中应当首先确定剪力墙的布置，根据建筑工程项目的设计要求，计算、调整转换层所用构件的尺寸。计算时，应当取构件的最大剪力，算出纵向配筋面积、配筋率和剪跨比，并加以对比。
总之，带有转换结构的高层建筑已经成为一个主要的发展趋势，鉴于每一座建筑中其结构都有自己的特点，就应该要选取合适的转换层结构，要做好转换结构的设计，在施工中要注意每一个环节，工作人员要做好自己的本职工作，要充分的了解转换层的结构，做好设计，发挥其优势，确保其质量，促进建筑业更好的发展。
参考文献：
[1]梁炯丰.超高层建筑转换层结构的概况和发展[J].山西建筑，2006（04）.
[2]李春富.浅析超高层建筑梁式转换层的设计[J].中国科技信息，2005（12）.
关键词：超高层建筑；转换层；结构设计
超高层建筑功能多样，体型复杂。部分超高层建筑上部需要满足住宅或宾馆等功能需求；中部需要满足办公用房等需求；下部需要满足商店、酒店等功能需求。不同的功能需求，决定了超高层建筑的不同部位需要采用不同的结构形式。因此，转换层结构设计逐渐成为了超高层建筑设计的重点。
1转换层的功能与结构形式
1.1转换层的功能
超高层建筑设计中采用转换层结构，能够实现以下功能。首先，建筑功能。提供较大的室内空间和出入口。其次，结构功能。转换层能够实现上下结构类型的转换，使得上部剪力墙结构和下部框架结构能够有机融合，使建筑拥有更大的内部空间，例如广州金鹰大厦等超高层建筑就是采用此类转换层。转换层能够改变轴线、上下层柱网，却不改变上下层结构形式，从而扩大下部柱距，形成大柱网。例如南京新世纪广场A楼就是采用此类转换层。转换层能够是上部剪力墙结构转变为框架结构，错开上部楼层轴线和柱网轴线，错位布置上部结构和下部结构。例如深圳华侨酒店就是采用此类转换层。
1.2转换层的结构形式
因为转换层其在上下的结构中有很多的类型，因此说，转换层其本身的结构也是不相同的，一般会有以下几种：
1.2.1桁架式的结构。这种结构一般是由梁式结构的一种转换层转化而来，对于整个的转换层来说，它是由多组的钢筋混凝土其桁架来组成一种承重结构，桁架的上弦杆以及下弦杆将其设在转换层楼面其结构层中，层与层之间设置有腹杆，因为桁架的高度比较大，因此对于上下弦其截面的尺寸是很小的。
1.2.2板式的结构。往往是适用于一种对于上下层之间既有柱网与轴线的变化，又有一种结构类型的一种改变，对于整个的转换层来说，其一般是一块具有厚度达2米到3米的一种实心的承重板，一些板式的轉换层为了对上部的结构变化予以满足，其在一定的部位之间就设置了一种暗梁。
1.2.3箱式的结构。这种结构也是由一种梁式的结构予以转化而来。有一种纵横交错主次梁将上下层楼面的一种楼板结构进行连同，对于整个的转换层来说，其就如同是一只较大的箱子，在其四周也可以开洞。
1.2.4梁式转换。目前来说，高层建筑中在实现一种垂直转换往往用的形式就是梁式转换，梁式转换的传力途径很明确、直接，它的本质就是由上部的墙经过转换梁直接传力给下部的柱，这样来完成整个的建筑物其使用的功能。对于这种转换方式来说，其有很多的优势，不仅仅有利于工程的计算以及分析，还有利于其设计，此外，在造价方面也比较低，所以说，这种方式已经被人们广泛的应用。根据相关的资料显示，这种方式占转换层总数的百分之七十以上。转换梁的截面高度一般是在0.8米到6米之间，总之，在转换层结构的建筑中，梁式的转换层占据主要地位。
2超高层转换层结构设计
2.1选择恰当的转换层结构形式
首先，受力方式分析。梁式转换层具有清楚的传力途径，传力明确、直接。转换梁构造简单、受力性能好、施工方便、工作可靠，并且结构计算也比较容易。转换桁架和转换梁一样传力途径清楚，传力明确。转换桁架的大小与位置都具有一定的灵活性，有利于转换层空间的充分利用，但是转换桁架的构造相对复杂，施工难度也较大。板式转换层受力复杂、传力不清楚，上部结构不容易布置，结构计算相对复杂。
其次，经济指标分析。从抗冲切与抗剪角度来看，转换板具有很大的厚度，混凝土用量较大，使得自身重量较大，导致建筑项目对下部垂直构件承载力的要求增大。转换梁的截面高度通常为1.6-4.0m。如果承托层数少或跨度较小，截面高度就可以适当降低为0.9-1.4m；如果承托数较多或跨度较大，截面高度就应当较大。梁式转换层所需的混凝土量一般只是板式转换层所需的混凝土量的二分之一。综合分析工程实践，转换桁架所需的混凝土和钢材用量比转换梁所需用量要小，所以相对经济。
第三，抗震性能分析。具有转换层的一些高层设计，因为其设置了转换层，沿着建筑物高度方向的刚度均匀性可能会受到一些影响甚至是破坏，转换层结构的竖向承载力因为其不连续墙柱的突变，这样就导致了传力路线的曲折、应力集中、以及变形集中，所以，在抗震方面，转换结构的性能比较差。
为了进一步的保证设计的准确性与安全性，就规定，在一些框支剪力墙其转换层的位置如果是设置在第三层以上，那么框支柱以及剪力墙其底部的抗震等级要提高一级，如果已经是特一级就不再需要将其提高，而对于底部的框架来说，如果其外围为密柱框架，其抗震等级就不用再提高。转换层其构件在水平地震作用下的内力要将其调整，如果是八度的抗震设计，就要对竖向地震的影响需要考虑。
2.2结构布置
据相关研究已经显示，在底部的转换层中，如果其位置越高，它的上下高度的突变就会越大，转换层的上下内力的传递途径，其突变也会加剧，落地的剪力墙以及简体就容易出现裂缝现象，框架的支柱内力加大，使得转换层的上部其附近的一些墙体就会被破坏。所以说，转换层的位置如果是过于高，就会对抗震产生不利的影响。
底部带的转换层结构中，其上部的一些竖向构件不能够直接连续的贯通落地，所以说，要设置一种较为安全的转换构件。按照相关的研究结果显示，转换构件能够运用箱形结构、斜撑、厚板、转换大梁等形式，在地震区对于一些转换厚板的使用经验是比较少的，可以在一些非地震区采用，在一些大空间的地下室中，因为其周围有着约束的作用，而地震的反应也低于上部的框支结构，所以，在7度到8度的地震设计的一些地下室就能够采用这种厚板转换层。
2.3确定合理的刚度比
为了确保转换层的下部空间结构具有良好的延性、强度、刚度与抗震能力，就应当减弱上部主体结构的刚度，加强下部主体结构的刚度，确定合理的上下主体结构的侧向刚度比，尽量使上部主体结构刚度和下部主体结构的刚度相接近。加强剪切刚度比的控制，是为了防止出现过大的竖向刚度差距。具体可以采用以下措施：扩大内部抽柱的框架结构和外围柱距的框筒结构。剪切刚度比为1，上下层剪切刚度保持不变；采用大空间的底部剪力墙结构；采用上部鱼骨式剪力墙结构；采用大空间大底盘剪力墙结构。因为转换层附近结构具有十分复杂的内力，所以在实际工程中应当首先确定剪力墙的布置，根据建筑工程项目的设计要求，计算、调整转换层所用构件的尺寸。计算时，应当取构件的最大剪力，算出纵向配筋面积、配筋率和剪跨比，并加以对比。
总之，带有转换结构的高层建筑已经成为一个主要的发展趋势，鉴于每一座建筑中其结构都有自己的特点，就应该要选取合适的转换层结构，要做好转换结构的设计，在施工中要注意每一个环节，工作人员要做好自己的本职工作，要充分的了解转换层的结构，做好设计，发挥其优势，确保其质量，促进建筑业更好的发展。
参考文献：
[1]梁炯丰.超高层建筑转换层结构的概况和发展[J].山西建筑，2006（04）.
[2]李春富.浅析超高层建筑梁式转换层的设计[J].中国科技信息，2005（12）.