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摘要：随着我国高层建筑发展的加速，对于高层建筑的研究也愈加深入，本文介绍了高层建筑中梁式转换层的结构设计，对梁式转换层的设计方法进行了简单的探讨。
关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设
【中图分类号】 TU355【文献标识码】 A【文章编号】 1671-1297（2012）11-0329-01
随着社会经济生活的进一步发展，我国高层建筑发展日渐加速，底部大空间结构的发展使得转换层结构朝着形式多样化和方法多样化的方向发展，这样一来就促使我国的高层建筑结构的受力有着更大的提高空间。针对这种发展趋势，高层建筑梁式转换层结构就必然成为了现代高层建筑结构的一种发展趋势，转换层可以使得建筑物实现了从小空间到大空间的转变，因此大的商场以及开阔的写字间出现在了我们日常的生活之中，给我们的生活带来了可喜的变化。可以说，梁式转换层在高层建筑中是被经常用到的，而对梁式转换层结构设计的研究必然将会给我国的高层建筑的设计带来更有利的发展，本文就以此为突破口，对梁式转换层的结构设计进行简要的分析。
一梁式转换层结构形式
一般来说，高层建筑结构的底部受力显然要比上部大，这也就决定了在高层建筑结构的设计中，底部的设计一定要紧紧围绕受力问题，这样一来，底部经常采用的措施就是增加墻体、增加柱网，而建筑的上部则是要逐渐减少墙柱的密度。但在现实环境中，高层建筑的使用功能对空间的要求是底部大空间，上部则逐渐减小，这也就决定了在高层建筑中使用上述的方法是不现实的，为此，就应该为高层建筑结构的设计寻找一种反常规的设计方法。在实际工程中，主要是采用底部的转换大梁来支托上部的设计结构。一般来说，梁式转换层结构的传力途径是墙-梁-柱的形式，这样就不难发现转换大梁的受力主要受上部剪力墙刚度、剪力墙与转换大梁的相对刚度和转换大梁与底部支撑结构的相对刚度的影响，上述是对梁式转换结构受力机理的简单分析，以此为依据，便于对梁式转换层结构形式进行进一步的研究。
二转换梁结构设计原则
高层建筑转换层的设计造成建筑物的刚度发生突变，在水平地震荷载的作用下，转换层上下容易形成薄弱环节，为此，在进行高层建筑转换层设计时，必须要考虑到下面的几种因素。
（1）尽可能减少需要进行转换的竖向构件，从而减少转换结构的数量，以此来防止控制结构的刚度发生突变。
（2）在满足建筑物使用要求的前提之下，还要尽量的降低转换层在建筑中的高度，因为转换层的高度也是影响建筑物整体稳定性的一个因素。
（3）在建筑物开工之前，应该根据建筑物的使用要求和建筑的环境来选择具有明确传力路径的转换层结构形式，从而便于建筑物的施工实施的同时，提高建筑物的质量。
（4）在满足建筑物的安全以及经济合理的前提下，设计出的转换层刚度不易过大，毕竟物极必反，这也是很重要的一个方面。
三转换梁结构的设计方法
就目前我国转换梁结构的设计来说，主要有以下几种常见的方法：
（1）按照普通梁进行受弯构件的承载力进行计算，采用的高层建筑结构计算分析程序主要有TAT，TBSA和TOWER等。
（2）按照偏心受拉构件截面设计方法进行计算，必须要把有限元分析得到的转换梁的内力转化为截面内力，然后进行正截面承载力和斜截面承载力的计算。
（3）根据剪压比来确定转换梁的断面，转换梁断面由剪压比控制计算，这样可以避免出现脆性破换，从而保证建筑物的质量。
（4）直接用应力进行计算，利用高精度有限元法计算转换大梁截面沿高度方向的应力假设所有拉力都由钢筋承担，然后利用固有的相关公式进行正截面和斜截面承载力的计算，从而确定转换梁的设计方法。
四转换梁设计中的注意点
（1）转换梁设计占据着高层建筑转换层设计的绝大多数，而在实际的应用中，通常是把转换层作为设计层来使用，因此，在转换梁设计中要考虑腹部开口相对大小以及其开口的位置。
（2）要充分考虑到转换梁与上部结构共同工作的原理，通常是被分为完全、部分以及没有共同工作的三种情况来进行分析，不然就会造成梁的跨中弯矩和支座剪力与实际情况发生很大的差异。
（3）转换层本身具有一种不稳定性，因此，转换是一种不利于抗震的设计方法，在地质不稳定的地域，不推荐使用这种建筑设计方法。
（4）建筑物的施工环境各异，为此，在建筑施工之前，应该充分考虑到施工的自然环境，在这个前提之下，确定转换梁的设计方案，来提高施工的可操作性，并提高建筑物的质量。
（5）在转换梁的设计中，要尽量避免转换层与底部结构竖向刚度发生突变，在对底部结构满足了建筑物使用要求的基础之上，还应该致力于提高底部结构的截面尺寸，增加剪力墙、提高混凝土的强度等级。
笔者在文章中介绍了关于高层建筑梁式转换层的结构形式，并概要的对高层建筑结构梁式转换层的设计进行了分析，我国高层建筑自上世纪70年代开始加速发展，并且，人们对于高层建筑的使用要求也在日益提高，对于建筑物大空间的要求，使得转换层结构也在发生着变化。相信随着我国社会经济的进一步发展，高层建筑必将成为一种主流建筑物，而关于高层建筑梁式转换层结构的研究也必然会进入另外一种佳境。
参考文献
[1]黄志勇，论高层建筑梁式转换层结构设计，园林、建筑、结构与规划设计，2011年3期
[2]李春富，浅析高层建筑梁式转换层的设计，工程论坛，2005年12期
关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设
【中图分类号】 TU355【文献标识码】 A【文章编号】 1671-1297（2012）11-0329-01
随着社会经济生活的进一步发展，我国高层建筑发展日渐加速，底部大空间结构的发展使得转换层结构朝着形式多样化和方法多样化的方向发展，这样一来就促使我国的高层建筑结构的受力有着更大的提高空间。针对这种发展趋势，高层建筑梁式转换层结构就必然成为了现代高层建筑结构的一种发展趋势，转换层可以使得建筑物实现了从小空间到大空间的转变，因此大的商场以及开阔的写字间出现在了我们日常的生活之中，给我们的生活带来了可喜的变化。可以说，梁式转换层在高层建筑中是被经常用到的，而对梁式转换层结构设计的研究必然将会给我国的高层建筑的设计带来更有利的发展，本文就以此为突破口，对梁式转换层的结构设计进行简要的分析。
一梁式转换层结构形式
一般来说，高层建筑结构的底部受力显然要比上部大，这也就决定了在高层建筑结构的设计中，底部的设计一定要紧紧围绕受力问题，这样一来，底部经常采用的措施就是增加墻体、增加柱网，而建筑的上部则是要逐渐减少墙柱的密度。但在现实环境中，高层建筑的使用功能对空间的要求是底部大空间，上部则逐渐减小，这也就决定了在高层建筑中使用上述的方法是不现实的，为此，就应该为高层建筑结构的设计寻找一种反常规的设计方法。在实际工程中，主要是采用底部的转换大梁来支托上部的设计结构。一般来说，梁式转换层结构的传力途径是墙-梁-柱的形式，这样就不难发现转换大梁的受力主要受上部剪力墙刚度、剪力墙与转换大梁的相对刚度和转换大梁与底部支撑结构的相对刚度的影响，上述是对梁式转换结构受力机理的简单分析，以此为依据，便于对梁式转换层结构形式进行进一步的研究。
二转换梁结构设计原则
高层建筑转换层的设计造成建筑物的刚度发生突变，在水平地震荷载的作用下，转换层上下容易形成薄弱环节，为此，在进行高层建筑转换层设计时，必须要考虑到下面的几种因素。
（1）尽可能减少需要进行转换的竖向构件，从而减少转换结构的数量，以此来防止控制结构的刚度发生突变。
（2）在满足建筑物使用要求的前提之下，还要尽量的降低转换层在建筑中的高度，因为转换层的高度也是影响建筑物整体稳定性的一个因素。
（3）在建筑物开工之前，应该根据建筑物的使用要求和建筑的环境来选择具有明确传力路径的转换层结构形式，从而便于建筑物的施工实施的同时，提高建筑物的质量。
（4）在满足建筑物的安全以及经济合理的前提下，设计出的转换层刚度不易过大，毕竟物极必反，这也是很重要的一个方面。
三转换梁结构的设计方法
就目前我国转换梁结构的设计来说，主要有以下几种常见的方法：
（1）按照普通梁进行受弯构件的承载力进行计算，采用的高层建筑结构计算分析程序主要有TAT，TBSA和TOWER等。
（2）按照偏心受拉构件截面设计方法进行计算，必须要把有限元分析得到的转换梁的内力转化为截面内力，然后进行正截面承载力和斜截面承载力的计算。
（3）根据剪压比来确定转换梁的断面，转换梁断面由剪压比控制计算，这样可以避免出现脆性破换，从而保证建筑物的质量。
（4）直接用应力进行计算，利用高精度有限元法计算转换大梁截面沿高度方向的应力假设所有拉力都由钢筋承担，然后利用固有的相关公式进行正截面和斜截面承载力的计算，从而确定转换梁的设计方法。
四转换梁设计中的注意点
（1）转换梁设计占据着高层建筑转换层设计的绝大多数，而在实际的应用中，通常是把转换层作为设计层来使用，因此，在转换梁设计中要考虑腹部开口相对大小以及其开口的位置。
（2）要充分考虑到转换梁与上部结构共同工作的原理，通常是被分为完全、部分以及没有共同工作的三种情况来进行分析，不然就会造成梁的跨中弯矩和支座剪力与实际情况发生很大的差异。
（3）转换层本身具有一种不稳定性，因此，转换是一种不利于抗震的设计方法，在地质不稳定的地域，不推荐使用这种建筑设计方法。
（4）建筑物的施工环境各异，为此，在建筑施工之前，应该充分考虑到施工的自然环境，在这个前提之下，确定转换梁的设计方案，来提高施工的可操作性，并提高建筑物的质量。
（5）在转换梁的设计中，要尽量避免转换层与底部结构竖向刚度发生突变，在对底部结构满足了建筑物使用要求的基础之上，还应该致力于提高底部结构的截面尺寸，增加剪力墙、提高混凝土的强度等级。
笔者在文章中介绍了关于高层建筑梁式转换层的结构形式，并概要的对高层建筑结构梁式转换层的设计进行了分析，我国高层建筑自上世纪70年代开始加速发展，并且，人们对于高层建筑的使用要求也在日益提高，对于建筑物大空间的要求，使得转换层结构也在发生着变化。相信随着我国社会经济的进一步发展，高层建筑必将成为一种主流建筑物，而关于高层建筑梁式转换层结构的研究也必然会进入另外一种佳境。
参考文献
[1]黄志勇，论高层建筑梁式转换层结构设计，园林、建筑、结构与规划设计，2011年3期
[2]李春富，浅析高层建筑梁式转换层的设计，工程论坛，2005年12期