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摘 要：本文结合工程实例对转换层结构设计作简要论述`。
关键词：刚度突变；转换梁；位移比；周期比；刚度比
1工程概况
中山广场水晶宫为一商住楼，总建筑面积90640平方米，地下2层，地上31层。地下2层为停车库，1～3层为商业，4层为架空层，5～31层为住宅。采用框支-剪力墙结构，转换构件采用转换梁，转换层设在第4层，总高度为99.700米。抗震设防烈度为7（0.1g）度，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类；基本风压为Wo=0.77kN/m2。
2 结构选型
为满足建筑及业主对使用的要求，所有住宅剪力墙均在4层（五层楼面）转换，仅核心筒落地，采用框支-剪力墙体系。本工程转换剪力墙多，容易造成转换层上下刚度突变，且部分转换还需设框支主次梁。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JG J3 一2002）第10.2.5条，本工程转换层设在第4层，框支柱及落地剪力墙（本工程指核心筒）抗震等级均需提高一级，框支柱及落地剪力墙均按特一级设计。
对于这种复杂结构，结构布置是相当重要的，应尽量对称，减小扭转。本工程仅核心筒落地，核心筒对控制转换层上、下侧向刚度比起着非常重要的作用。
3 结构计算
本工采用PKPM—建筑结构分析与设计软件和广厦/GSSAP—建筑結构通用分析和设计软件进行弹性分析。
框支-剪力墙结构体系的计算是难点，因为对该结构体系规范要求比较严格，控制的参数也比较多。首先必须通过规范规定的参数，如位移比，周期比，转换层上、下结构侧向刚度比等，这些参数都是对结构整体刚度的控制，只有这些参数通过了，再进行构件调试才有意义。通过多次调整计算，本工程各参数控制比较理想，均能满足《高规》要求。（1）结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.3.5条不应大于0.85的要求。（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.6.3条要求：楼层层间最大位移与层高之比的限值，框架-剪力墙结构为1/800，框支层为1/1000；计算最大层间位移均满足规范要求。（3）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.3.5条要求：在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。计算最大值大于1.2小于1.4，属扭转不规则。（4）楼层侧向刚度与其上部楼层侧向刚度或其上相邻三层侧向刚度平均值之比值满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.4.2条要求。（5）楼层层间抗侧力结构的受剪承载力与上层之比值满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.4.3条要求。（6）转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比（剪弯刚度）满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）附录E.0.2条要求。（7）本工程计算振型数为30，振型参与有较质量系数X、Y方向均达96%以上，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）5.1.13条要求。
通过对该工程的计算分析，部分参数控制可按如下处理：（1）当位移比，周期比不能满足规范要求时，一般是结构扭转刚度太小，可以加大边梁，角墙柱，以提高结构刚度；当位移角满足规范要求时，也可以减小中间墙柱，削弱结构的平动刚度，相对结构的扭转刚度就变大了；（2）当转换层上、下结构侧向刚度比不能满足规范要求时，应加大转换层下面刚度，减小转换层上面刚度，如加大落地墙厚度或增加落地墙的数量等；本工程仅核心筒落地，加厚核心筒剪力墙厚度最有效果，通过计算，最终转换层以下核心筒外筒墙体厚度取550mm，转换层以上取250mm；（3）对于转换层，不宜过分增加转换梁和框支柱的截面尺寸，否则按刚度分配内力的结果会使转换梁和框支柱的内力加，上下共同工作的效果不明显，不利于抗震。同时过分加大转换梁和框支柱截面尺寸会使转换层质量加大，这对转换层的抗震也是不利的。
通过对该工程的计算分析，转换梁计算应注意如下：（1）转换梁与被转换的剪力墙偏心问题。SATWE分析是以轴线和节点传力，在模型输入时，转换梁的轴线需与被转换的剪力墙对齐。程序在计算时未考虑剪力墙与转换梁偏心引起的扭矩，对转换梁，一般梁的宽度都比较大，且受建筑限制，在建筑周边，剪力墙与梁的偏心有时很大，且高层建筑剪力墙的轴力又较大，因此梁的扭矩很大，转换梁设计时应加以考虑。（2）抗震设计时，转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内。因此转换层经常不分缝，转换层以上才用缝分成多个塔楼。在缝的位置就有一转换梁托两剪力墙的情况，模型输入时，可把一条转换梁分二条输入，梁高等于原梁高，两梁宽之和等于原梁宽。（3）柱位置须根据实际输入，有偏心时，须按偏心输入，柱的偏心控制转换梁上的墙入柱多少，对墙受力分析影响较大。（4）程序没有隐含定义转换梁，使用者必须自己定义其为转换梁，程序才能按规范进行地震作用计算内力的调整。
4 结语
框支-剪力墙体系对抗震不利，但近年来高层建筑发展迅速，建筑体型复杂，功能多样化。在建筑设计中，为满足建筑上下功能不同的要求，框支-剪力墙体系已广泛应用，设计中应通过多次计算，找出结构的薄弱部分，从计算和构造中进行加强。
参 考 文 献
1 JGJ3-2002 高层建筑混凝土结构技术规程
2 多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件（SATWE）用户手册及技术条件
4 唐兴荣. 高层建筑转换层结构设计与施工 中国建筑工业出版社 2003
关键词：刚度突变；转换梁；位移比；周期比；刚度比
1工程概况
中山广场水晶宫为一商住楼，总建筑面积90640平方米，地下2层，地上31层。地下2层为停车库，1～3层为商业，4层为架空层，5～31层为住宅。采用框支-剪力墙结构，转换构件采用转换梁，转换层设在第4层，总高度为99.700米。抗震设防烈度为7（0.1g）度，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类；基本风压为Wo=0.77kN/m2。
2 结构选型
为满足建筑及业主对使用的要求，所有住宅剪力墙均在4层（五层楼面）转换，仅核心筒落地，采用框支-剪力墙体系。本工程转换剪力墙多，容易造成转换层上下刚度突变，且部分转换还需设框支主次梁。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JG J3 一2002）第10.2.5条，本工程转换层设在第4层，框支柱及落地剪力墙（本工程指核心筒）抗震等级均需提高一级，框支柱及落地剪力墙均按特一级设计。
对于这种复杂结构，结构布置是相当重要的，应尽量对称，减小扭转。本工程仅核心筒落地，核心筒对控制转换层上、下侧向刚度比起着非常重要的作用。
3 结构计算
本工采用PKPM—建筑结构分析与设计软件和广厦/GSSAP—建筑結构通用分析和设计软件进行弹性分析。
框支-剪力墙结构体系的计算是难点，因为对该结构体系规范要求比较严格，控制的参数也比较多。首先必须通过规范规定的参数，如位移比，周期比，转换层上、下结构侧向刚度比等，这些参数都是对结构整体刚度的控制，只有这些参数通过了，再进行构件调试才有意义。通过多次调整计算，本工程各参数控制比较理想，均能满足《高规》要求。（1）结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.3.5条不应大于0.85的要求。（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.6.3条要求：楼层层间最大位移与层高之比的限值，框架-剪力墙结构为1/800，框支层为1/1000；计算最大层间位移均满足规范要求。（3）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.3.5条要求：在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。计算最大值大于1.2小于1.4，属扭转不规则。（4）楼层侧向刚度与其上部楼层侧向刚度或其上相邻三层侧向刚度平均值之比值满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.4.2条要求。（5）楼层层间抗侧力结构的受剪承载力与上层之比值满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）4.4.3条要求。（6）转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比（剪弯刚度）满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）附录E.0.2条要求。（7）本工程计算振型数为30，振型参与有较质量系数X、Y方向均达96%以上，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）5.1.13条要求。
通过对该工程的计算分析，部分参数控制可按如下处理：（1）当位移比，周期比不能满足规范要求时，一般是结构扭转刚度太小，可以加大边梁，角墙柱，以提高结构刚度；当位移角满足规范要求时，也可以减小中间墙柱，削弱结构的平动刚度，相对结构的扭转刚度就变大了；（2）当转换层上、下结构侧向刚度比不能满足规范要求时，应加大转换层下面刚度，减小转换层上面刚度，如加大落地墙厚度或增加落地墙的数量等；本工程仅核心筒落地，加厚核心筒剪力墙厚度最有效果，通过计算，最终转换层以下核心筒外筒墙体厚度取550mm，转换层以上取250mm；（3）对于转换层，不宜过分增加转换梁和框支柱的截面尺寸，否则按刚度分配内力的结果会使转换梁和框支柱的内力加，上下共同工作的效果不明显，不利于抗震。同时过分加大转换梁和框支柱截面尺寸会使转换层质量加大，这对转换层的抗震也是不利的。
通过对该工程的计算分析，转换梁计算应注意如下：（1）转换梁与被转换的剪力墙偏心问题。SATWE分析是以轴线和节点传力，在模型输入时，转换梁的轴线需与被转换的剪力墙对齐。程序在计算时未考虑剪力墙与转换梁偏心引起的扭矩，对转换梁，一般梁的宽度都比较大，且受建筑限制，在建筑周边，剪力墙与梁的偏心有时很大，且高层建筑剪力墙的轴力又较大，因此梁的扭矩很大，转换梁设计时应加以考虑。（2）抗震设计时，转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内。因此转换层经常不分缝，转换层以上才用缝分成多个塔楼。在缝的位置就有一转换梁托两剪力墙的情况，模型输入时，可把一条转换梁分二条输入，梁高等于原梁高，两梁宽之和等于原梁宽。（3）柱位置须根据实际输入，有偏心时，须按偏心输入，柱的偏心控制转换梁上的墙入柱多少，对墙受力分析影响较大。（4）程序没有隐含定义转换梁，使用者必须自己定义其为转换梁，程序才能按规范进行地震作用计算内力的调整。
4 结语
框支-剪力墙体系对抗震不利，但近年来高层建筑发展迅速，建筑体型复杂，功能多样化。在建筑设计中，为满足建筑上下功能不同的要求，框支-剪力墙体系已广泛应用，设计中应通过多次计算，找出结构的薄弱部分，从计算和构造中进行加强。
参 考 文 献
1 JGJ3-2002 高层建筑混凝土结构技术规程
2 多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件（SATWE）用户手册及技术条件
4 唐兴荣. 高层建筑转换层结构设计与施工 中国建筑工业出版社 2003