论文部分内容阅读
[摘 要]在当今的建筑行业发展的过程中，高层建筑的数量越来越多，规模也越来越大，在这样的情况下，建筑的功能也越来越多，建筑转换层结构也就成了非常重要的一个内容，转换层结构设计的合理性直接影响到了建筑的整体性能，所以我们一定要保证转换层的设计质量和水平。
[关键词]高层建筑 转换层 结构设计
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0138-01
当前的高层建筑在发展的过程中综合性越来越强，很多建筑在同一条水平线上，顶部楼是住宅，而中层当中一般是办公空间下部一般有车库、饭馆或者是商店超市等，因为其用途的不同，所以在结构形式上也有着不同的要求，为了能够将这些不同功能的空间准确的划分出来，就需要使用转换层结构对其进行全面的控制，而转换层本身的设计会对建筑自身的质量产生较大的影响。
1 高层建筑转换层结构形式及受力的特点
1.1 结构受力特点
首先是底层大空间剪力墙结构一般都是以转换层为临界点，转换层上部的位置所有的变形都有非常强的相似之处，主要是由水平外力而产生的楼层自身的楼层剪力和各个片剪力墙等效的刚度比分配，这样一来也就使得下部的剪力墙在抗剪程度上会明显的下降，这样一来也就使得底层框架需要承受的水平方向上的力也在逐渐的减小，而在这一过程中，落地剪力墙在底层的需要承受的水平方向上的力却会在短时间内大量的增加。
其次是水平力在底层的具体分配形式也在不断的改变，之所以会产生这种变化主要是因为转换层的刚性楼板会对内力有非常好的传递作用，转换层的楼板在这一过程中会对下层楼的剪力进行重新的分配，而与此同时，其自身也会承受较大的内力作用，这样也就使得结构出现了较大的变形现象，这样也就对楼梯面板平板刚度的假设造成了较为不利的影响。
再次是如果在设计的过程中低层框支柱和落地剪力墙按照相同的刚度去分担水平力的时候，因为框支柱的封测想刚度一般都不会达到剪力墙侧向刚度的百分之一，所以在计算的过程中其所要承受的水平力也是比较小的甚至是微乎其微的。而如果转换层；楼板出现了变形状况的时候，底层在框架支柱区域的水平位移会大大的增加，这样一来也就使得框架柱所承受的实际剪力要比理论上承受的剪力大很多。所以通过上述的分析也可以发现转换层上下和周围的受力情况有其自身的复杂性，所以在工程施工的过程中必须要预留充足的空间，保证施工的顺利进行。
1.2 高层建筑转换层的主要结构形式及特点
1.2.1 梁式转换
在高层建筑施工的过程中，梁式转换层是保证垂直转换质量和水平的一个最为重要的结构形式，其在应用的过程中是从上部分的墙将力传送到转换梁上，然后再通过转换梁传送到下部柱上，其在施工的过程中具有十分明显的优势，首先它传力十分的明确，同时传力的路径相对也较为简单，给工程的计算和设计都提供了非常大的便利，梁式转换在施工的过程中还能减少工程的资金投入，所以在高层建筑转化岑施工当中，8成以上都选择了梁式转换。
1.2.2 箱式转换
这种转换形式实际上就是单向托梁和双向托梁与上下层厚度比较大的楼板浇筑成一个结构，这样就可以形成一个刚度较好的整体结构。
1.2.3 板式转换
如果转换层的上下柱不是十分的整齐，同时，在这一过程中也不具备较强的规则性，那么这个时候就不能单独的使用梁去起到承托的作用，这个时候就需要将其做成厚度较大的板子，这样也就形成了板式转换结构。如果我们希望在这一过程中具有非常好的抗剪和抗冲切的效果，转换板的厚度一定要足够大，一把按都水在2.0到2.8米之间，这种转换层实际上灵活性非常好，但是其自身的重力较大，在施工的过程中需要消耗大量的原材料，而且施工的过程中对技术的要求也非常的严格，这样一来也就给施工人员制造了不小的难题。
1.2.4 桁架转换
桁架分为空腹桁架与实腹桁架两种。桁架转换层与梁式转换相比，受力状态更明确，可使用空间更大，自重小，抗震性能好，但其节点设计难度大，“强斜腹杆、强节点”是桁架转换层设计的基本原则，而节点的受力状态复杂，容易发生剪切脆性破坏，造成计算配筋多，施工不便，限制了桁架转换的应用。桁架转换层设计中应注意以下问题：首先是桁架转换层一般要求高度在3m以上，当层高较小时斜压腹杆形成超短柱，在地震作用时容易产生脆性破坏；其次是要保证上弦节点与上部集中荷载的中心对齐，充分发挥桁架的受力优势；在上下弦和斜拉腹杆中施加预应力，可以显著减小构件截面，经济效果好。
1.2.5 斜柱转换
斜柱转换式是较为特殊的一种结构型式，它可以较好地发挥混凝土的受压性能，形成更多更好利用的建筑空间。斜柱转换中会产生较大的水平荷载，在实际工程中可以结合建筑物的平面布置，通过加设圈梁或拉梁，使其以最短的路径相互平衡。转换斜柱尽可能通过较多的楼层，以减小其在上下楼层产生的水平力，使转换层设计更加方便。
2 高层建筑转换层结构设计中的问题要点
2.1 转换层下部主体结构的刚度分布
针对转换层结构设计，竖向结构刚度突变问题是无法完全避免的，这一问题自身在产生的机理方面也存在着一定的复杂性，所以在工程施工的过程中，为了更好的宝珠鞥转换层结构上下层主体的剪切刚度可以完全满足设计的基本需求，通常，在设计的过程中，我们需药适当的增加转换层下部主体结构纵向构件的截面面积，同时還要增加剪力墙的数量，或者是提高混凝土材料自身的等级，其中存在2个问题，一个是筒体的截面尺寸大大增加使得整个地震总反应能够有所提升，筒体在下部抗震刚度当中所占的比重越来越大，筒体必须要在这样的情况下承受更多的地震荷载，这个时候，设计人员必须要对筒体的安全设计予以高度的关注和重视。另一个问题就是在增加剪力墙数量的时候，一定要保证结构刚度分布的均匀性，这样才能更好的保证刚度中心和质量中心在一个位置，防止由于二者不能重合而导致的建筑物变形现象。
2.2 剪力墙的合理布置对上下刚度传递的影响
要想使得上下结构的内力能够更加科学的完成传递，在实际的工作中，一定要积极的采取有效的措施避免转换层上下结构出现刚度突变的问题，而要想解决这一问题，我们可以采用两种方法。首先是降低上部结构的刚度，也就是说，上部住宅的部分尽量要减少剪力墙结构的数量。墙肢如果能够满足轴压比使得要求，应该尽量缩短其长度。其次是要增加下部的刚度。在满足建筑使用功能的条件下，我们可以在大空间层设置落地式的剪力墙，此外还要注意剪力墙布置的过程中不能出现应力过于集中的问题。
3 结语
在高层建筑施工的过程中，转换层是一个非常重要也非常关键的一个环节，高层建筑转换层一般都是为了使得高层建筑的功能分区更加的全面和详细，所以其自身的结构形式选择必须要综合考虑到多方面因素的影响，同时在设计的过程中还要考虑到多方面因素对其所产生的影响，这样一来也就使得整个结构的整体性得到显著的提升，这样一来也就使其自身的稳定性和安全性都得到了十分有效的保证。
参考文献
[1] 赵恒.对高层建筑转换层结构设计的有关探讨[J].中国建筑金属结构.2013（14）
[2] 蒋晓华.高层建筑转换层结构设计的探讨[J].城市建筑.2013（04）
[关键词]高层建筑 转换层 结构设计
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0138-01
当前的高层建筑在发展的过程中综合性越来越强，很多建筑在同一条水平线上，顶部楼是住宅，而中层当中一般是办公空间下部一般有车库、饭馆或者是商店超市等，因为其用途的不同，所以在结构形式上也有着不同的要求，为了能够将这些不同功能的空间准确的划分出来，就需要使用转换层结构对其进行全面的控制，而转换层本身的设计会对建筑自身的质量产生较大的影响。
1 高层建筑转换层结构形式及受力的特点
1.1 结构受力特点
首先是底层大空间剪力墙结构一般都是以转换层为临界点，转换层上部的位置所有的变形都有非常强的相似之处，主要是由水平外力而产生的楼层自身的楼层剪力和各个片剪力墙等效的刚度比分配，这样一来也就使得下部的剪力墙在抗剪程度上会明显的下降，这样一来也就使得底层框架需要承受的水平方向上的力也在逐渐的减小，而在这一过程中，落地剪力墙在底层的需要承受的水平方向上的力却会在短时间内大量的增加。
其次是水平力在底层的具体分配形式也在不断的改变，之所以会产生这种变化主要是因为转换层的刚性楼板会对内力有非常好的传递作用，转换层的楼板在这一过程中会对下层楼的剪力进行重新的分配，而与此同时，其自身也会承受较大的内力作用，这样也就使得结构出现了较大的变形现象，这样也就对楼梯面板平板刚度的假设造成了较为不利的影响。
再次是如果在设计的过程中低层框支柱和落地剪力墙按照相同的刚度去分担水平力的时候，因为框支柱的封测想刚度一般都不会达到剪力墙侧向刚度的百分之一，所以在计算的过程中其所要承受的水平力也是比较小的甚至是微乎其微的。而如果转换层；楼板出现了变形状况的时候，底层在框架支柱区域的水平位移会大大的增加，这样一来也就使得框架柱所承受的实际剪力要比理论上承受的剪力大很多。所以通过上述的分析也可以发现转换层上下和周围的受力情况有其自身的复杂性，所以在工程施工的过程中必须要预留充足的空间，保证施工的顺利进行。
1.2 高层建筑转换层的主要结构形式及特点
1.2.1 梁式转换
在高层建筑施工的过程中，梁式转换层是保证垂直转换质量和水平的一个最为重要的结构形式，其在应用的过程中是从上部分的墙将力传送到转换梁上，然后再通过转换梁传送到下部柱上，其在施工的过程中具有十分明显的优势，首先它传力十分的明确，同时传力的路径相对也较为简单，给工程的计算和设计都提供了非常大的便利，梁式转换在施工的过程中还能减少工程的资金投入，所以在高层建筑转化岑施工当中，8成以上都选择了梁式转换。
1.2.2 箱式转换
这种转换形式实际上就是单向托梁和双向托梁与上下层厚度比较大的楼板浇筑成一个结构，这样就可以形成一个刚度较好的整体结构。
1.2.3 板式转换
如果转换层的上下柱不是十分的整齐，同时，在这一过程中也不具备较强的规则性，那么这个时候就不能单独的使用梁去起到承托的作用，这个时候就需要将其做成厚度较大的板子，这样也就形成了板式转换结构。如果我们希望在这一过程中具有非常好的抗剪和抗冲切的效果，转换板的厚度一定要足够大，一把按都水在2.0到2.8米之间，这种转换层实际上灵活性非常好，但是其自身的重力较大，在施工的过程中需要消耗大量的原材料，而且施工的过程中对技术的要求也非常的严格，这样一来也就给施工人员制造了不小的难题。
1.2.4 桁架转换
桁架分为空腹桁架与实腹桁架两种。桁架转换层与梁式转换相比，受力状态更明确，可使用空间更大，自重小，抗震性能好，但其节点设计难度大，“强斜腹杆、强节点”是桁架转换层设计的基本原则，而节点的受力状态复杂，容易发生剪切脆性破坏，造成计算配筋多，施工不便，限制了桁架转换的应用。桁架转换层设计中应注意以下问题：首先是桁架转换层一般要求高度在3m以上，当层高较小时斜压腹杆形成超短柱，在地震作用时容易产生脆性破坏；其次是要保证上弦节点与上部集中荷载的中心对齐，充分发挥桁架的受力优势；在上下弦和斜拉腹杆中施加预应力，可以显著减小构件截面，经济效果好。
1.2.5 斜柱转换
斜柱转换式是较为特殊的一种结构型式，它可以较好地发挥混凝土的受压性能，形成更多更好利用的建筑空间。斜柱转换中会产生较大的水平荷载，在实际工程中可以结合建筑物的平面布置，通过加设圈梁或拉梁，使其以最短的路径相互平衡。转换斜柱尽可能通过较多的楼层，以减小其在上下楼层产生的水平力，使转换层设计更加方便。
2 高层建筑转换层结构设计中的问题要点
2.1 转换层下部主体结构的刚度分布
针对转换层结构设计，竖向结构刚度突变问题是无法完全避免的，这一问题自身在产生的机理方面也存在着一定的复杂性，所以在工程施工的过程中，为了更好的宝珠鞥转换层结构上下层主体的剪切刚度可以完全满足设计的基本需求，通常，在设计的过程中，我们需药适当的增加转换层下部主体结构纵向构件的截面面积，同时還要增加剪力墙的数量，或者是提高混凝土材料自身的等级，其中存在2个问题，一个是筒体的截面尺寸大大增加使得整个地震总反应能够有所提升，筒体在下部抗震刚度当中所占的比重越来越大，筒体必须要在这样的情况下承受更多的地震荷载，这个时候，设计人员必须要对筒体的安全设计予以高度的关注和重视。另一个问题就是在增加剪力墙数量的时候，一定要保证结构刚度分布的均匀性，这样才能更好的保证刚度中心和质量中心在一个位置，防止由于二者不能重合而导致的建筑物变形现象。
2.2 剪力墙的合理布置对上下刚度传递的影响
要想使得上下结构的内力能够更加科学的完成传递，在实际的工作中，一定要积极的采取有效的措施避免转换层上下结构出现刚度突变的问题，而要想解决这一问题，我们可以采用两种方法。首先是降低上部结构的刚度，也就是说，上部住宅的部分尽量要减少剪力墙结构的数量。墙肢如果能够满足轴压比使得要求，应该尽量缩短其长度。其次是要增加下部的刚度。在满足建筑使用功能的条件下，我们可以在大空间层设置落地式的剪力墙，此外还要注意剪力墙布置的过程中不能出现应力过于集中的问题。
3 结语
在高层建筑施工的过程中，转换层是一个非常重要也非常关键的一个环节，高层建筑转换层一般都是为了使得高层建筑的功能分区更加的全面和详细，所以其自身的结构形式选择必须要综合考虑到多方面因素的影响，同时在设计的过程中还要考虑到多方面因素对其所产生的影响，这样一来也就使得整个结构的整体性得到显著的提升，这样一来也就使其自身的稳定性和安全性都得到了十分有效的保证。
参考文献
[1] 赵恒.对高层建筑转换层结构设计的有关探讨[J].中国建筑金属结构.2013（14）
[2] 蒋晓华.高层建筑转换层结构设计的探讨[J].城市建筑.2013（04）