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摘要：转换梁受力一般比较复杂，为了避免出现“强梁弱柱”的现象，把加腋转换柱应用到框肢短肢剪力墙的梁式转换层中。分析荷载作用及地震作用下对转换梁的影响。
关键词：框支剪力墙;加腋转换柱;转换梁 中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-06-322
1、引言
目前，在高层建筑转换层结构中，运用最为广泛的是梁式转换层。从结构传递力的途径看，梁式转换层具有传力直接，明确与传力途径清楚的优势，转换梁同时还具有受力性能好，工作可靠，构造简单与施工便利的特点[1]，但是在梁式转换层结构中，当转换梁跨度很大且承托楼层数比较多时，转换梁的截面尺寸将会很大，难免会影响建筑的功能使用[2]。特别是外筒的转换，转换梁会给该层的通风与采光带来不利，如果对转换梁开设洞口，会有明显的应力集中现象产生。因此，寻觅一种新的转换结构形式来改善转换结构受力性能是有必要的。
2、研究现状
重庆大学对“短肢剪力墙—斜柱”局部转换形式进行了实验研究，得出[3]：无孔斜柱转换和有孔斜柱转换的竖向受力性能和传力方式有较大差别，而无孔斜柱的受力性能明显优于有孔斜柱，更能发挥转换柱的承载力;从破坏形态上看试件从有孔斜柱到无孔斜柱，转换柱的破坏也从转换柱局部受压破坏过渡到转换柱轴心受压破坏;从荷载传递上看有孔斜柱中转换梁上的竖向荷载是通过柱下的桁架体系来承担的，无孔斜柱是通过斜柱和转换梁这个整体来传递的。
本課题是把无孔斜柱称之为加腋柱，针对高层建筑转换结构的应用现状，及转换层结构应遵循“减少转换，传力直接，受力明确，强化下部、弱化上部，构造简单、便于施工、节约材料、降低造价。”的设计原则，在梁式转换的基础上，提出一种介于斜柱转换和加腋梁式转换之间的一种新型转换结构：加腋柱转换结构。
加腋柱转换已经应用到实际工程中[4]，，重庆的国窖明城边柱就采用了加腋柱转换形式，该住宅楼负一层为地下车库，1～3层为商场和超市，结构设计师就采用对转换柱加腋的转换形式。本课题是依据目前实际工程及转换层的发展趋势，研究加腋柱对框支短肢剪力墙转换结构的受力影响和抗震性能的影响。
3、模型分析
计算模型的选取与转换梁的跨度有关，当转换梁的跨度较大时，上部墙体参加工作的层数多些;当转换梁的跨度较小时，上部墙体参加工作的层数就少。本文算例模型转换梁的跨度为7.5m，高层建筑结构标准层的层高为2.9m，此跨度和层高在实际工程常用范围内，托短肢墙形式的局部加腋柱转换层结构内力有限元分析取上部墙体3层，视这部分墙体与转换梁共同工作。转换层下部结构层数对其控制截面的内力影响不大，但为研究转换柱加腋后对框支柱的影响，转换梁下部结构采用实际层数进行分析模拟。
局部模型采用SAP2000实体单元模拟，为简化计算，忽略钢筋的作用，把试件看成素混凝土各向同性弹性体进行加腋柱局部有限元分析，只考虑竖向荷载作用下弹性阶段受力进行研究。
为了针对加腋宽度不同的情况进行对比分析，建立6种不同的局部模型，包括原模型、加腋200mm、加腋400、加腋600mm、加腋800mm及上部剪力墙落地，本节分别简称为模型一、模型二、模型三、模型四、模型五和模型六。有限元局部模型除加腋尺寸不同之外，其他条件均相同。加腋宽度W最大加到短肢剪力墙边
4、受力分析
在静力荷载作用下，用SAP2000截面切割功能得出六种局部模型转换梁上部三层剪力墙内力的变化如图7。其弯矩和剪力为切割剪力墙底部得到的。
由图7可以看出剪力墙与其下部的转换梁一起作用抵抗弯矩和剪力，随着对转换柱加腋尺寸的不同，上部短肢剪力墙承担的内力也随之变化，变化规律如下：
1）墙体弯矩的分布特点：剪力墙墙肢底部的弯矩值如图7（a）所示，从图中可以看出，紧接转换梁上部一层的剪力墙底部弯矩随转换柱加腋尺寸增大而有所减少，不加腋转换柱与剪力墙落地时的弯矩都比加腋转换柱的弯矩稍大。可见对转换柱加腋后对紧接转换梁上一层的剪力墙弯矩影响比较明显，而对其他层的剪力墙弯矩影响不明显。
2）墙体剪力的分布特点如图7（b）所示，从剪力墙底部的剪力分布图可以看出，随转换柱加腋尺寸的增加，紧接转换梁上部一层墙体承担的剪力逐渐减少;转换柱不加腋时与上部短肢剪力墙落地时，转换梁上部剪力墙承担的剪力相对较大。在竖向荷载作用下，离开转换梁较远的上部墙体（大约离墙体和转换梁界面h以外，h为标准层层高），剪力墙剪力不受底部框架的影响。
5、结语
1）本章通过SAP2000有限元分析程序，从整体模型中取出荷载，对转换柱加腋在竖向荷载作用下进行分析，为计算结果偏于安全，局部模型下部结构选取层数按实际楼层模拟，根据跨度选取上部墙体层数为三层。
2）在竖向荷载作用下，转换梁上部一层剪力墙底部内力随转换柱加腋尺寸增大而减少，离开转换梁较远的上部墙体（大约离墙体和转换梁界面h以外，h为标准层层高），剪力墙剪力不受底部框架的影响。
参考文献
[1]张兴富，周云，何建罡. 高位转换短肢剪力墙结构的抗震设计[J]. 工程抗震与加固改造. 2005（04）.
[2] 张兴富，周云，何建罡. 高位转换短肢剪力墙结构的抗震设计[J]. 工程抗震与加固改造. 2005（04
[3] 蒋凡. 框支—短肢剪力墙结构中斜柱转换结构的抗震试验研究[D]. 重庆大学，2005.
[4]钟树生，王章浩，曹林. 竖向荷载作用下变角斜柱的局部转换节点[J]. 重庆大学学报（自然科学版），2005，28（7）：94-95.
关键词：框支剪力墙;加腋转换柱;转换梁 中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-06-322
1、引言
目前，在高层建筑转换层结构中，运用最为广泛的是梁式转换层。从结构传递力的途径看，梁式转换层具有传力直接，明确与传力途径清楚的优势，转换梁同时还具有受力性能好，工作可靠，构造简单与施工便利的特点[1]，但是在梁式转换层结构中，当转换梁跨度很大且承托楼层数比较多时，转换梁的截面尺寸将会很大，难免会影响建筑的功能使用[2]。特别是外筒的转换，转换梁会给该层的通风与采光带来不利，如果对转换梁开设洞口，会有明显的应力集中现象产生。因此，寻觅一种新的转换结构形式来改善转换结构受力性能是有必要的。
2、研究现状
重庆大学对“短肢剪力墙—斜柱”局部转换形式进行了实验研究，得出[3]：无孔斜柱转换和有孔斜柱转换的竖向受力性能和传力方式有较大差别，而无孔斜柱的受力性能明显优于有孔斜柱，更能发挥转换柱的承载力;从破坏形态上看试件从有孔斜柱到无孔斜柱，转换柱的破坏也从转换柱局部受压破坏过渡到转换柱轴心受压破坏;从荷载传递上看有孔斜柱中转换梁上的竖向荷载是通过柱下的桁架体系来承担的，无孔斜柱是通过斜柱和转换梁这个整体来传递的。
本課题是把无孔斜柱称之为加腋柱，针对高层建筑转换结构的应用现状，及转换层结构应遵循“减少转换，传力直接，受力明确，强化下部、弱化上部，构造简单、便于施工、节约材料、降低造价。”的设计原则，在梁式转换的基础上，提出一种介于斜柱转换和加腋梁式转换之间的一种新型转换结构：加腋柱转换结构。
加腋柱转换已经应用到实际工程中[4]，，重庆的国窖明城边柱就采用了加腋柱转换形式，该住宅楼负一层为地下车库，1～3层为商场和超市，结构设计师就采用对转换柱加腋的转换形式。本课题是依据目前实际工程及转换层的发展趋势，研究加腋柱对框支短肢剪力墙转换结构的受力影响和抗震性能的影响。
3、模型分析
计算模型的选取与转换梁的跨度有关，当转换梁的跨度较大时，上部墙体参加工作的层数多些;当转换梁的跨度较小时，上部墙体参加工作的层数就少。本文算例模型转换梁的跨度为7.5m，高层建筑结构标准层的层高为2.9m，此跨度和层高在实际工程常用范围内，托短肢墙形式的局部加腋柱转换层结构内力有限元分析取上部墙体3层，视这部分墙体与转换梁共同工作。转换层下部结构层数对其控制截面的内力影响不大，但为研究转换柱加腋后对框支柱的影响，转换梁下部结构采用实际层数进行分析模拟。
局部模型采用SAP2000实体单元模拟，为简化计算，忽略钢筋的作用，把试件看成素混凝土各向同性弹性体进行加腋柱局部有限元分析，只考虑竖向荷载作用下弹性阶段受力进行研究。
为了针对加腋宽度不同的情况进行对比分析，建立6种不同的局部模型，包括原模型、加腋200mm、加腋400、加腋600mm、加腋800mm及上部剪力墙落地，本节分别简称为模型一、模型二、模型三、模型四、模型五和模型六。有限元局部模型除加腋尺寸不同之外，其他条件均相同。加腋宽度W最大加到短肢剪力墙边
4、受力分析
在静力荷载作用下，用SAP2000截面切割功能得出六种局部模型转换梁上部三层剪力墙内力的变化如图7。其弯矩和剪力为切割剪力墙底部得到的。
由图7可以看出剪力墙与其下部的转换梁一起作用抵抗弯矩和剪力，随着对转换柱加腋尺寸的不同，上部短肢剪力墙承担的内力也随之变化，变化规律如下：
1）墙体弯矩的分布特点：剪力墙墙肢底部的弯矩值如图7（a）所示，从图中可以看出，紧接转换梁上部一层的剪力墙底部弯矩随转换柱加腋尺寸增大而有所减少，不加腋转换柱与剪力墙落地时的弯矩都比加腋转换柱的弯矩稍大。可见对转换柱加腋后对紧接转换梁上一层的剪力墙弯矩影响比较明显，而对其他层的剪力墙弯矩影响不明显。
2）墙体剪力的分布特点如图7（b）所示，从剪力墙底部的剪力分布图可以看出，随转换柱加腋尺寸的增加，紧接转换梁上部一层墙体承担的剪力逐渐减少;转换柱不加腋时与上部短肢剪力墙落地时，转换梁上部剪力墙承担的剪力相对较大。在竖向荷载作用下，离开转换梁较远的上部墙体（大约离墙体和转换梁界面h以外，h为标准层层高），剪力墙剪力不受底部框架的影响。
5、结语
1）本章通过SAP2000有限元分析程序，从整体模型中取出荷载，对转换柱加腋在竖向荷载作用下进行分析，为计算结果偏于安全，局部模型下部结构选取层数按实际楼层模拟，根据跨度选取上部墙体层数为三层。
2）在竖向荷载作用下，转换梁上部一层剪力墙底部内力随转换柱加腋尺寸增大而减少，离开转换梁较远的上部墙体（大约离墙体和转换梁界面h以外，h为标准层层高），剪力墙剪力不受底部框架的影响。
参考文献
[1]张兴富，周云，何建罡. 高位转换短肢剪力墙结构的抗震设计[J]. 工程抗震与加固改造. 2005（04）.
[2] 张兴富，周云，何建罡. 高位转换短肢剪力墙结构的抗震设计[J]. 工程抗震与加固改造. 2005（04
[3] 蒋凡. 框支—短肢剪力墙结构中斜柱转换结构的抗震试验研究[D]. 重庆大学，2005.
[4]钟树生，王章浩，曹林. 竖向荷载作用下变角斜柱的局部转换节点[J]. 重庆大学学报（自然科学版），2005，28（7）：94-95.