導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高層建筑受力特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是指墻肢的長(zhǎng)度為厚度的5-8倍剪力墻結(jié)構(gòu)，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。

這種結(jié)構(gòu)型式的特點(diǎn)是：

1.1 結(jié)合建筑平面，利用間隔墻位置來布置豎向構(gòu)件，基本上不與建筑使用功能發(fā)生矛盾；

1.2 墻的數(shù)量可多可少，肢長(zhǎng)可長(zhǎng)可短，主要視抗側(cè)力的需要而定，還可通過不同的尺寸和布置來調(diào)整剛度中心的位置；

1.3 能靈活布置，可選擇的方案較多，樓蓋方案簡(jiǎn)單；

1.4 連接各墻的梁，隨墻肢位置而設(shè)于間隔墻豎平面內(nèi)，可隱蔽；

1.5 根據(jù)建筑平面的抗側(cè)剛度的需要，利用中心剪力墻，形成主要的抗側(cè)力構(gòu)件，較易滿足剛度和強(qiáng)度要求。

對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，因其是剪力墻大開口而成，所以基本上與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同，可采用三維桿-系簿壁柱空間分析方法或空間桿-墻組元分析方法。其中空間桿墻組元分析方法計(jì)算模型更符合實(shí)際情況，精度較高。雖然三維桿系-簿壁柱空間分析程序使用較早、應(yīng)用較廣，但對(duì)墻肢較長(zhǎng)的短肢剪力墻，應(yīng)該用空間桿-墻組元程序進(jìn)行校核。

在進(jìn)行以上分析后，這種結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍然有需要引起重視的方面。

1.5.1 由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相對(duì)于普通剪力墻結(jié)構(gòu)其抗側(cè)剛度相對(duì)較小，設(shè)計(jì)時(shí)宜布置適當(dāng)數(shù)量的長(zhǎng)墻，或利用電梯，樓梯間形成剛度較大的內(nèi)筒，以避免設(shè)防烈度下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的變形，同時(shí)也形成兩道抗震設(shè)防；

1.5.2 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí)，會(huì)加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，應(yīng)加強(qiáng)其抗震構(gòu)造措施，如減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率；

1.5.3 高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，顯現(xiàn)整體彎曲變形為主，底部小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉(zhuǎn)剪力，由一些模型試驗(yàn)反映出外周邊墻肢開裂，因而對(duì)外周邊墻肢應(yīng)加大厚度和配筋量，加強(qiáng)小墻肢的延性抗震性能。短肢墻應(yīng)在兩個(gè)方向上均有連接，避免形成孤立的“一”字形墻肢；

1.5.4 各墻肢分布要盡量均勻，使其剛度中心與建筑物的形心盡量接近，必要時(shí)用長(zhǎng)肢墻來調(diào)整剛度中心；

1.5.5 高層結(jié)構(gòu)中的連梁是一個(gè)耗能構(gòu)件，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻肢剛度相對(duì)減小，連接各墻肢間的梁已類似普通框架梁，而不同于一般剪力墻間的連梁，不應(yīng)在計(jì)算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調(diào)，使其設(shè)計(jì)內(nèi)力降低，應(yīng)按普通框架梁要求，控制砼壓區(qū)高度，其梁端負(fù)彎矩鋼筋可由塑性調(diào)幅70%-80%來解決，按強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱弱梁的延性要求進(jìn)行計(jì)算。

2 異形柱結(jié)構(gòu)

異形柱結(jié)構(gòu)是指柱肢的截面高度與柱肢寬度的比值在2-4，相對(duì)于正方形與矩形柱而言是異形的柱子。它包括異形柱框架和異形柱框架剪力墻，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。

這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：

2.1 由于截面的這種特殊性，使得墻肢平面內(nèi)外兩個(gè)方向剛度對(duì)比相差較大，導(dǎo)致各向剛度不一致，其各向承載能力也有較大差異；

2.2 對(duì)于長(zhǎng)柱（H/h>4）可以不考慮剪切變形的影響，控制軸壓比較小時(shí)，受力明確，變形能力較好。而對(duì)短柱（H/h

2.3 異形柱由于是多肢的，其剪切中心往往在平面范圍之外，受力時(shí)要靠各柱肢交點(diǎn)處核心砼協(xié)調(diào)變形和內(nèi)力，這種變形協(xié)調(diào)使各柱肢內(nèi)存在相當(dāng)大的翹曲應(yīng)力和剪應(yīng)力，而該剪應(yīng)力的存在，使柱肢易先出現(xiàn)裂縫，也使得各肢的核心砼處于三向剪力狀態(tài)，它使得異形柱較普通截面柱變形能力低，脆性破壞明顯；

2.4 特別是異形柱不同于矩形柱，它存在著單純翼緣柱肢受壓的情況，其延性更差。

在進(jìn)行異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，除滿足高規(guī)中對(duì)結(jié)構(gòu)布置要求外，還應(yīng)注意幾個(gè)方面的問題：

2.4.1 異形框架的計(jì)算

由于其截面的特殊性，在柱截面對(duì)稱軸內(nèi)受水平力作用時(shí)，彈性分析計(jì)算其翹曲應(yīng)力很小，此時(shí)如同承受水平力的偏壓構(gòu)件，仍可按平截面假定分析，按砼設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算，特別是在框――剪，框――筒結(jié)構(gòu)中，對(duì)6度及其以下烈度區(qū)的Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地，框架柱只承擔(dān)水平風(fēng)載的一小部分，如按一般偏壓柱計(jì)算，誤差較小。此時(shí)異形柱可用等剛度等面積代換成矩形柱后由程序進(jìn)行整體分析。而在水平力較大，且水平力作用在非主軸方向，則翹曲應(yīng)力不容忽視，按平截面假定誤差較大，則應(yīng)對(duì)異形柱框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，決定內(nèi)力和配筋位置及大小。

2.4.2 軸壓比控制

對(duì)框架結(jié)構(gòu)，框-剪結(jié)構(gòu)，柱的延性對(duì)于耗散地震能量，防止框架的倒塌，起著十分重要的作用，且軸壓比又是影響砼柱延性的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。由試驗(yàn)結(jié)構(gòu)分析，柱的側(cè)移延性比隨著軸壓比的增大而急劇下降。

在高軸壓比情況下，增加箍筋用量對(duì)提高柱的延性作用已很小，因而軸壓比大小的控制對(duì)柱的延性影響至關(guān)重要，特別是異形柱結(jié)構(gòu)剪力中心與截面形心不重合，剪應(yīng)力使砼柱肢先于普通矩形壓剪構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，產(chǎn)生腹剪破壞，加上異形柱多屬短柱，這些導(dǎo)致異形柱脆性明顯，使異形柱的延性普遍低于矩形柱，因而對(duì)異形柱的軸壓比要嚴(yán)格控制。

當(dāng)高層建筑的高度進(jìn)一步加大時(shí)，其水平力的影響會(huì)愈來愈顯著，對(duì)結(jié)構(gòu)的延性要求也愈高。由天津大學(xué)土木系對(duì)異形柱延性資料可知，影響異形柱延性的因素比普通柱要復(fù)雜，且不同的柱截面形式，如L型、T型、十字型，在相同水平側(cè)移下，其延性性能也有較大差異，因而，軸壓比控制應(yīng)參考天津規(guī)程。但天津規(guī)程的控制過于繁鎖，在結(jié)構(gòu)計(jì)算中，柱的縱筋與箍面的直徑還沒有設(shè)定，因而箍筋間距與縱筋直徑的比值還無法確定。為在實(shí)際工作中便于使用，可按不同的截面形式（L、T、十字型）與不同的抗震等級(jí)兩項(xiàng)指標(biāo)從嚴(yán)控制，對(duì)低烈度地區(qū)的這類結(jié)構(gòu)是能夠滿足其延性要求的。

2.4.3 配筋構(gòu)造

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關(guān)鍵字：高層建筑;轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì);運(yùn)用初探

Abstract: With the development of China's sustained and rapid economic development, people on the requirements of high-rise buildings tend to be diversified, integrated and comprehensive. So, building structure with transfer story born, and in recent years has been widely used.

Key words: high-rise building conversion layer; design; application

中圖分類號(hào)：[TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1.轉(zhuǎn)換層的概念、結(jié)構(gòu)特性和設(shè)計(jì)原則

1.1概念。

在恒載作用下，高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大，上部樓層受力較小，正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)是下部剛度大，墻體多、柱網(wǎng)密，到上部漸漸減少墻、柱的數(shù)量，以擴(kuò)大柱網(wǎng)。這樣，結(jié)構(gòu)的正常布置與建筑功能對(duì)空間的要求正好相反。因此，為滿足建筑功能的要求，結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行“反常規(guī)設(shè)計(jì)”，即將上部布置小空間，下部布置大空間；上部布置剛度大的剪力墻，下部布置剛度小的框架柱。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置，就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計(jì)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件，即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

1.2結(jié)構(gòu)特性

高層建筑轉(zhuǎn)換層按照結(jié)構(gòu)型式來分類主要有以下幾種：梁—柱體系、桁架體系、墻梁體系、厚板轉(zhuǎn)換體系等，其中以梁—柱體系最為常用。如：建筑上、下部分之間結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換，此類建筑上部和下部采用的結(jié)構(gòu)形式不同；或建筑上、下部分之間的柱網(wǎng)尺寸不同，這種建筑雖然上下部分的結(jié)構(gòu)類型相同，但通常需要通過轉(zhuǎn)換層，擴(kuò)大其下部結(jié)構(gòu)的柱距，以形成大柱網(wǎng)。同時(shí)具備轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和擴(kuò)大軸線尺寸的混合形式。梁式轉(zhuǎn)換層具有傳力清晰，受力簡(jiǎn)單明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于施工，同時(shí)相對(duì)其他轉(zhuǎn)換層，更具合理的經(jīng)濟(jì)性。

1.3設(shè)計(jì)原則

梁式轉(zhuǎn)換層因豎向剛度的突變形而成薄弱層，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震不利，故采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：盡可能減少需要轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，直接落地的豎向構(gòu)件越多，轉(zhuǎn)換構(gòu)件越少，轉(zhuǎn)換層造成的剛度突變相對(duì)變小，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震有利，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑豎向的位置宜低不宜高，同時(shí)盡可能對(duì)稱設(shè)置轉(zhuǎn)換豎向構(gòu)件并且盡量讓建筑沿高度的變化的同時(shí)剛度均勻變化。優(yōu)化轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，在滿足建筑物安全和經(jīng)濟(jì)要求的前提下，轉(zhuǎn)換剛度宜小不宜大。

2.轉(zhuǎn)換層的受力特點(diǎn)

2.1梁的共同受力特性

轉(zhuǎn)換梁主要承受豎向荷載作用,其受力特點(diǎn)主要在豎向荷載作用下的受力。實(shí)際測(cè)量,轉(zhuǎn)換梁有與其承托的上層結(jié)構(gòu)共同受力的特性，轉(zhuǎn)換梁上面的墻體開洞對(duì)其內(nèi)力結(jié)果有很大的影響。對(duì)托墻型梁式轉(zhuǎn)換層而言，共同受力的墻體層數(shù)與轉(zhuǎn)換層的跨度有直接關(guān)系。協(xié)同受力的顯著表現(xiàn)在于轉(zhuǎn)換梁上部結(jié)構(gòu)各樓層梁上的彎矩趨于均勻，軸力的分布則是底層轉(zhuǎn)換梁出現(xiàn)最大拉力，設(shè)計(jì)中考慮轉(zhuǎn)換梁與上部框架梁共同受力時(shí)，轉(zhuǎn)換梁上部框架可作為空腹桁架。

2.2轉(zhuǎn)換梁受力分析

2.2.1轉(zhuǎn)換梁與上部結(jié)構(gòu)整體彎曲變形。

如上所述,轉(zhuǎn)換層與上部結(jié)構(gòu)有共同受力的特點(diǎn)，對(duì)托墻情況，轉(zhuǎn)換梁處于整體彎曲的受拉翼緣，若單獨(dú)考慮轉(zhuǎn)換梁，其所受的彎矩由于剪力墻的共同受力能力將降低。同時(shí)，由于處于受拉翼緣，應(yīng)力積分后轉(zhuǎn)換梁中就會(huì)出現(xiàn)軸向拉力。這種整體彎曲會(huì)隨著上部墻肢長(zhǎng)度變短而作用范圍快速縮小，當(dāng)上部墻體為小墻肢時(shí)，或?qū)ν兄娃D(zhuǎn)換梁，這種影響只限于小墻肢或柱下較小的范圍內(nèi)。

2.2.2轉(zhuǎn)換梁上局部區(qū)域傳力拱的作用。

由于豎向傳力拱作用，使得上部墻體上的豎向荷載傳到轉(zhuǎn)換梁時(shí)，很大一部分荷載將變成斜向荷載作用于梁上,如果將這斜向荷載分解為垂直和水平等效荷載形式，則垂直荷載作用下的彎矩肯定要小于不考慮墻體作用，那水平分力作用，就形成了轉(zhuǎn)換梁跨中一定區(qū)域受軸向拉力而支座區(qū)域受軸向壓力的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)換梁的最終受力狀態(tài)是由上述兩個(gè)因素綜合作用的結(jié)果，可以簡(jiǎn)單解釋為：轉(zhuǎn)換梁的軸力由于拱的卸載作用，是由拱以上豎向力沿拱切向分量引起，其值大小與拱高、荷載層數(shù)有關(guān)；由于轉(zhuǎn)換梁與其上部結(jié)構(gòu)共同受力，實(shí)際引起轉(zhuǎn)換梁正負(fù)彎矩的荷載來自于傳力拱以下部分，即轉(zhuǎn)換梁與傳力拱中間部分的豎向力全部，和拱上部分豎向力的徑向分量，當(dāng)然其值取決于轉(zhuǎn)換梁跨度及層數(shù)。

3.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

3.1轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)布置

據(jù)相關(guān)研究已經(jīng)顯示，在底部的轉(zhuǎn)換層中，如果其位置越高，它的上下高度的突變就會(huì)越大，轉(zhuǎn)換層的上下內(nèi)力的傳遞途徑，其突變也會(huì)加劇，落地的剪力墻以及簡(jiǎn)體就容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，框架的支柱內(nèi)力加大，使得轉(zhuǎn)換層的上部其附近的一些墻體就會(huì)被破壞。所以說，轉(zhuǎn)換層的位置如果是過于高，就會(huì)對(duì)抗震產(chǎn)生不利的影響。

3.2轉(zhuǎn)換層豎向布置

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的傳力以及建筑的功能其需要，沿著高層的建筑方向靈活布置，也可以符合建筑功能要求的基礎(chǔ)上，能夠在樓層的局部來設(shè)置轉(zhuǎn)換層，而且自身的空間可以作為一種技術(shù)設(shè)備層，也可以作為一種正常的使用層，但是前提是要保證轉(zhuǎn)換層的剛度，這樣來防止剛度的過分懸殊。此外，在一些商業(yè)建筑中，如果是一種大底盤的多塔樓，對(duì)于塔樓的轉(zhuǎn)換層來說，就應(yīng)該將其設(shè)置在裙房中的屋面層，而且要加大屋面梁的尺寸以及厚度等，以防止其中間會(huì)出現(xiàn)一種剛度太小的樓層，進(jìn)一步將震害減小。對(duì)于一些框支剪力墻的高層建筑中，在轉(zhuǎn)換層位置的設(shè)置方面，7度區(qū)應(yīng)該不應(yīng)高于第五層，8度區(qū)域不應(yīng)高于第三層，如果轉(zhuǎn)換層的位置與上述的規(guī)定不相符合，那么就應(yīng)該要采取相應(yīng)的措施來予以應(yīng)對(duì)。

3.3轉(zhuǎn)換層抗震設(shè)計(jì)

具有轉(zhuǎn)換層的一些高層設(shè)計(jì)，因?yàn)槠湓O(shè)置了轉(zhuǎn)換層，沿著建筑物高度方向的剛度均勻性可能會(huì)受到一些影響甚至是破壞，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的豎向承載力因?yàn)槠洳贿B續(xù)墻柱的突變，這樣就導(dǎo)致了傳力路線的曲折、應(yīng)力集中、以及變形集中，所以，在抗震方面，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的性能相對(duì)較差?？蛑Ъ袅ζ滢D(zhuǎn)換層的位置如果是設(shè)置在第三層以上，那么框支柱以及剪力墻其底部的抗震等級(jí)要提高一級(jí)，如果已經(jīng)是特一級(jí)就不再需要將其提高，而對(duì)于底部的框架來說，如果其為密柱框架，其抗震等級(jí)就不用再提高。轉(zhuǎn)換層其構(gòu)件在水平地震作用下的內(nèi)力要將其調(diào)整，如果是八度的抗震設(shè)計(jì)，就要對(duì)豎向地震的影響需要考慮。

3.4轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)換層將框支剪力墻分成上下兩部分，對(duì)于這兩者來說，其受力情況是有一定差距的，在上部的樓層中，因?yàn)橥夂奢d而產(chǎn)生的水平力，有自己的分配原則，它是根據(jù)剪力墻的剛度來進(jìn)行的。在下部樓層中，框支柱的剛度與落地的剪力墻的剛度也是不同的，后者承擔(dān)著水平剪力，也就是說，在轉(zhuǎn)換層處荷載的分配不是很均勻。轉(zhuǎn)換層其樓板具有比較重要的任務(wù)，比如說上下部分的一些剪力重分配就是由它負(fù)責(zé)，轉(zhuǎn)換樓板其自身的變形大、受力大，應(yīng)該要保持足夠的剛度來完成對(duì)于自己任務(wù)的支撐。

4.結(jié)束語

總之，在高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中，須根據(jù)工程本身特點(diǎn)和驗(yàn)算中受力狀態(tài)的不明確等因素，選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，確保方案設(shè)計(jì)的全面性、科學(xué)性，減少施工的風(fēng)險(xiǎn)和難度，保證建筑的安全使用。

參考文獻(xiàn)：

1.趙西安.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工程實(shí)例[R] 中國建筑科學(xué)研究院建筑結(jié)構(gòu)研究所 2000 （3）

2.唐興榮.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工[M] 中國建筑工業(yè)出版社 2004

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關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：[TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

自我國入世以來，實(shí)行的改革政策略見成效，隨著我國的綜合國力不斷增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增長(zhǎng)，在高層建筑上采用高科技技術(shù)的同時(shí)，也帶動(dòng)了其他行業(yè)的發(fā)展，比如在建筑材料和鋼鐵的用材上，促使這些企業(yè)迅速發(fā)展。高層建筑業(yè)的發(fā)展情況，是這個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志之一，代表著這個(gè)國家城市中的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，資源配置形式，科技技術(shù)的應(yīng)用效果等。下面就現(xiàn)在高層建筑中存在的一些關(guān)鍵性問題進(jìn)行透析，找到解決方案，為建筑業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

一、高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)分布

高層建筑設(shè)計(jì)中考慮的因素相當(dāng)之多，結(jié)構(gòu)框架的轉(zhuǎn)換層的選擇也是很有講究的，高層建筑主要包含的關(guān)鍵因素有梁、桁架、箱形結(jié)構(gòu)、空腹桁架、厚板、斜撐這些重要的構(gòu)件做支撐，根據(jù)具體的工程建筑情況進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，確保建筑的轉(zhuǎn)換構(gòu)架安全適用。

首先，在對(duì)高層建筑框架的初步選擇上，首先要考慮的是他是否具備軟件的功能，通過驗(yàn)證，在進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖為其做進(jìn)一步的合理選定，根據(jù)以上的邏輯安排，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算，將設(shè)計(jì)的模型和軟件中的物理學(xué)中的力學(xué)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)來，盡可能的與設(shè)計(jì)方案達(dá)成一致；

其次，在對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層的局部設(shè)計(jì)分析中，最重要的一點(diǎn)就是轉(zhuǎn)換層是否具備負(fù)荷功能，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆峙?，盡量與轉(zhuǎn)換層的各個(gè)部位相對(duì)稱，比如在轉(zhuǎn)換層的上下區(qū)間進(jìn)行適當(dāng)?shù)匚灰?，在受力的墻柱部位進(jìn)行合理的布局，加強(qiáng)不同裝換層之間的樓層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換力，采用超厚級(jí)的板層進(jìn)行內(nèi)外轉(zhuǎn)換，但在局部轉(zhuǎn)換層的構(gòu)架中最要注意的就是開大洞厚板的不利應(yīng)力分布。

最后，就是對(duì)高層建筑的整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的分析了，整體決定部分，整體在整個(gè)高層建筑中占關(guān)鍵地位，不能急于一時(shí)就忘乎所以，忽視轉(zhuǎn)換層最基本的垂直原理，這個(gè)是最嚴(yán)重的，另外還要注意轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)變形及轉(zhuǎn)換層上下層剪切剛度比對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

（二）高層建筑的控制落地剪力墻的間距

高層建筑要考慮的層面不是簡(jiǎn)單的舒適度這樣的問題了，還要考慮抵御自然災(zāi)害的能力，我國近幾年來地震頻繁，受災(zāi)情況有目同睹，因此在高層建筑的實(shí)際中已把這個(gè)情況列為首要追蹤的關(guān)鍵性問題，下面就對(duì)減免自然災(zāi)害帶來的問題進(jìn)行思考，找出解決的策略。

一方面由于地震震感極強(qiáng)，在高層建筑的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)上就要加強(qiáng)抵御震力的能力，對(duì)轉(zhuǎn)換層的上下層次要做重新的設(shè)計(jì)，盡可能的把上下的豎向構(gòu)架進(jìn)行重新的分配，對(duì)樓板也要進(jìn)行剪力的重新構(gòu)造，減弱平面內(nèi)的受力狀況，加強(qiáng)地震剪力的安置，這是至關(guān)重要的，不可忽視。具體的高層建筑要對(duì)這個(gè)因素要有具體的設(shè)計(jì)方案，例如，某一高層建筑，深受地震災(zāi)害的影響，需對(duì)其重新的設(shè)計(jì)，但是由于該高層建筑的表面受力相當(dāng)之大，致使樓板變了摸樣，形狀奇異。針對(duì)這樣的問題，首先要對(duì)整體的樓板進(jìn)行考究，加強(qiáng)樓板的厚度，限制樓板的開洞，讓樓板厚度不低于200mm,還有就是對(duì)建筑鋼筋的要求，鋼筋要采用雙向的，板角最好加配斜箍。轉(zhuǎn)換層樓面應(yīng)采用現(xiàn)澆，其砼強(qiáng)度等級(jí)要大于C30。3.5保證抗震性能。

另一方面，高層建筑轉(zhuǎn)換層在設(shè)置的結(jié)構(gòu)中，要盡量與建筑的高度、剛度、以及方向性保持一致，由于高層建筑的均勻性破壞性極強(qiáng)，在豎向受力構(gòu)件上常常會(huì)出現(xiàn)間斷性的和墻現(xiàn)象，引發(fā)柱截面變形的事件也不計(jì)其數(shù)，傳遞力的途徑被堵塞，導(dǎo)致應(yīng)力集中和變形集中。由此可見，高層建筑的轉(zhuǎn)換層較差對(duì)于商住高層建筑沒有積極的效果，反倒是加劇了大底層的多樓層的建筑框架，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，高層建筑設(shè)計(jì)者最好在塔樓的轉(zhuǎn)換層部位進(jìn)行裙房的設(shè)置，加強(qiáng)高層建筑的梁柱，加大板截面的尺碼，避免因地震而造成的極大傷害。

（三）高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的過渡受力以及控制軸壓比

1.過度受力

高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不是我們想象的那么簡(jiǎn)單，在這個(gè)過程中，樓層的梁面和柱面分別有兩種表現(xiàn)形式，從柱面來看，主要的突出表現(xiàn)有強(qiáng)柱和弱柱，從梁面來看主要由強(qiáng)梁和弱梁。不要輕視這兩個(gè)構(gòu)件，它們直接影響著轉(zhuǎn)換層的豎向負(fù)載能力以及構(gòu)架的內(nèi)力，在高層建筑施工期間，對(duì)施工的進(jìn)度和時(shí)間也有一定影響，尤其是在轉(zhuǎn)換層構(gòu)架與若干層構(gòu)架同時(shí)出現(xiàn)在施工階段的時(shí)候，這個(gè)構(gòu)架的內(nèi)力變化尤為突出，若不及時(shí)采取措施，必會(huì)因?yàn)槭┕るA段轉(zhuǎn)換構(gòu)件的過渡受力而影響高層的進(jìn)度，造成高層建筑施工延時(shí)延工。

2.控制軸壓比

高層建筑中轉(zhuǎn)換層還要注意軸壓的比率，盡量控制這個(gè)比率，我們知道，轉(zhuǎn)換層的支梁和支柱在內(nèi)交角的位置，有一個(gè)突出的應(yīng)力表現(xiàn)情況，由于深受水平負(fù)載以及垂直負(fù)載的雙重影響，柱子的橫截面，柱子的剪力，以及柱子的彎矩在相對(duì)條件下較小，所以軸壓力的承受力主要受框支柱所支撐，轉(zhuǎn)換層以上的墻體垂直負(fù)載和水平負(fù)載差不多都能借助板平面內(nèi)的剛度傳遞給落地剪力墻，因此要嚴(yán)格控制框支柱的軸壓比。例如，在一高層建筑實(shí)處，設(shè)計(jì)的方案是這樣的：抗震設(shè)計(jì)時(shí)框支柱的軸壓比小于0.6，砼的強(qiáng)度等級(jí)高于C20 ，但低于C30，采用螺旋箍圍繞框支柱全高密度較小，箍筋直徑要不足10，問距不足100rnm，這個(gè)設(shè)計(jì)方案，在真正實(shí)行的過程中限制了柱箍筋配箍率，減弱了轉(zhuǎn)換層柱的抗剪能力。因此要切合實(shí)際的對(duì)高層建筑進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)，確保萬無一失。

二、多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)

高層建筑設(shè)計(jì)講求功能的時(shí)效性，多功能的綜合性高層建筑為人所用，為企業(yè)所用，為社會(huì)所用，為國家所用甚至為世界所用。不論是在大眾商場(chǎng)里，還是在休閑娛樂之地，都需要一款全新的，綜合性能極強(qiáng)的高層建筑體系。另外對(duì)于一些較小的柱網(wǎng)、較小開間的住宅、公寓、旅館、辦公功能的建筑設(shè)，應(yīng)在上、中、上層的各個(gè)部分進(jìn)行多功能的建筑，確保居民方便，服務(wù)與群眾，造福于社會(huì)。多功能的高層建筑具有獨(dú)特的特點(diǎn)，即方便，快捷，舒適、靈活等。這些特點(diǎn)也造就了多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)。對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出的新問題，需要設(shè)置一種稱為“轉(zhuǎn)換層”的結(jié)構(gòu)形式，來完成上下不同柱網(wǎng)、不同開間、不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)單地說，就是上下兩層的結(jié)構(gòu)不一樣，必需設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)換層來“承上啟下”。結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換層概念，主要是指在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系中，合理解決豎向結(jié)構(gòu)的突變性轉(zhuǎn)化和平面的連續(xù)性變化的結(jié)構(gòu)單元體系。

總結(jié)：

總而言之，任何事物的都要根據(jù)具體的實(shí)際的問題出發(fā)，根據(jù)客觀存在的條件，根據(jù)高層建筑中的實(shí)際問題，依據(jù)不同的特點(diǎn)和特征，適當(dāng)將物理學(xué)中的力學(xué)因素參考進(jìn)來，遵循事物發(fā)展的規(guī)律，尊重自然的情況下，設(shè)計(jì)出最佳方案。另外，在設(shè)計(jì)上不要循規(guī)蹈矩，打破以往的設(shè)計(jì)因素，確保方案設(shè)計(jì)的全面性、科學(xué)性，減少高層建筑施工中的風(fēng)險(xiǎn)和難度。

參考文獻(xiàn)：

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一、超限高層建筑結(jié)構(gòu)類型

1、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)

其不僅有框架結(jié)構(gòu)的布置靈活和延性好，也具有剪力墻結(jié)構(gòu)的大剛度和高承載力的特點(diǎn)。框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移為剪切型，其層間的相對(duì)位移下大而上小，而剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移則為彎曲型，它的層間相對(duì)位移則為下小而上大。并通過樓層梁板將兩者連在一起，從而使得框架和剪力墻協(xié)同受力，一同進(jìn)行工作。所以，在結(jié)構(gòu)的底部框架的側(cè)移變小，那么在結(jié)構(gòu)上部剪力墻的側(cè)移就變小，其側(cè)移的曲線包含了2種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，是彎剪型。

2、框架-核心筒體結(jié)構(gòu)

核心筒是通過利用電梯井和樓梯間以及管道井等的墻體，來圍成一個(gè)封閉的實(shí)腹筒體，且框架部分是以核心筒作為中心來向外進(jìn)行布置，其外框架的柱間距可達(dá)到9- 10m，因此，其有空間大而靈活，立面可選性較強(qiáng)以及采光好等優(yōu)點(diǎn)，是商務(wù)建筑和高層公共建筑的理想選擇。其封閉的實(shí)腹筒體整體性，讓其具有非常優(yōu)異的抗彎與抗扭剛度，可建造的高度達(dá)40-50層。且當(dāng)設(shè)有伸臂時(shí)，其外框架的抗傾覆矩就會(huì)得到增大，從而使其結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度得以增大，從而減少結(jié)構(gòu)的側(cè)移，這樣其建造的高度則可達(dá)60-100層。

二、超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、重點(diǎn)突出水平荷載

超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最為重要的內(nèi)容就是結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)，而荷載設(shè)計(jì)又包含兩方面內(nèi)容，分別為水平與豎向荷載。因?yàn)槌薷邔咏ㄖ叨然旧隙伎梢源_定，因此豎向荷載通常都是確定數(shù)值，設(shè)計(jì)者只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算即可，但是水平荷載則不同，結(jié)構(gòu)特性發(fā)生變化，數(shù)值就會(huì)發(fā)生變化，因此水平荷載計(jì)算更為復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員需要多加留意。

2、重點(diǎn)關(guān)注軸向變形問題

超限高層建筑因此高度要高于一般的高層建筑這，因此豎向荷載自然也高于普通高層建筑，柱軸向變形能力也更大，如果不加以考慮，可能連續(xù)梁彎矩會(huì)發(fā)生非常明顯的變化，負(fù)彎矩值就會(huì)相應(yīng)的降低，相對(duì)的跨中正彎矩也變大。不僅如此，預(yù)制構(gòu)件下料長(zhǎng)度也會(huì)隨之發(fā)生變化，不能依照原本設(shè)計(jì)來進(jìn)行計(jì)算。若軸向變形突然出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員并未加以注意，構(gòu)件剪力依然依照原有的情況進(jìn)行計(jì)算，很有可能會(huì)引起安全問題。

3、對(duì)子側(cè)移進(jìn)行重點(diǎn)控制

超限高層建筑與多層建筑有很大的不同，高度越高，結(jié)構(gòu)在水平與豎向荷載的共同作用下，發(fā)生側(cè)移的可能性非常高。如果側(cè)移非常大已經(jīng)超出建筑結(jié)構(gòu)承載能力，超限高層建筑就會(huì)因此發(fā)生安全問題。因此側(cè)移數(shù)值控制異常重要。

4、結(jié)構(gòu)延性是重點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容

超限高層建筑垂直高度非常高，因此其對(duì)結(jié)構(gòu)的柔性有著更高的要求。所以要求設(shè)計(jì)者要對(duì)超限高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須滿足延性要求，如若出現(xiàn)地震，結(jié)構(gòu)會(huì)保持著塑性變形狀態(tài)，以此防止坍塌事故的出現(xiàn)。正是因?yàn)槿绱?，結(jié)構(gòu)延性成為重點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容。

三、超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題

1、地基設(shè)計(jì)需要注意的問題

多層建筑地基設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)者只要按照基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)即可，出現(xiàn)問題的可能性并不大。但超限高層建筑卻不能如此隨便，因?yàn)楦叨确浅８?，地基承載力要求非常高。因此在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)之前，施工單位必須預(yù)先進(jìn)行地質(zhì)勘探，設(shè)計(jì)人員依據(jù)勘探數(shù)據(jù)報(bào)告來設(shè)計(jì)，以此保證地基承載能力達(dá)到超限高層建筑要求?？傊?，實(shí)際設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)者必須以勘探結(jié)構(gòu)為依據(jù)，考慮眾多因素，完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

2、抗震設(shè)計(jì)中需要注意的問題

超限高層建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的問題之一。為了提升超限高層建筑的抗震性，設(shè)計(jì)人員盡量不要應(yīng)用框架體系，可以選擇應(yīng)用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，也可以選擇應(yīng)用筒體結(jié)構(gòu)體系。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)實(shí)際情況加以了解，根據(jù)超限高層建筑的剛度和抗震需求來進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)，這樣不容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)返工的問題。

3、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板設(shè)計(jì)需要注意的問題

①從鋼筋混凝土的現(xiàn)澆樓板的各種受力體系分析，不管是按哪種設(shè)計(jì)中對(duì)其受力狀態(tài)的考慮，都是局限于樓板平面上應(yīng)力的變化以及板平面受剪的變形。即使對(duì)板端的嵌固端節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行考慮，也僅僅是對(duì)板平面的彎曲或者屈曲所產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行了考慮。而在對(duì)樓板的受力體系進(jìn)行分析時(shí)，對(duì)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的構(gòu)件間的在三維空間之中怎樣進(jìn)行內(nèi)力分配和協(xié)調(diào)變形，則根本沒有進(jìn)行考慮。

②在進(jìn)行樓板鋼筋的配置設(shè)計(jì)時(shí)，部分的設(shè)計(jì)者只是按照單向板來進(jìn)行計(jì)算，只是以分離式的負(fù)彎矩鋼筋來作為支座處的支撐，這種設(shè)計(jì)方法所計(jì)算出來的受力情況和實(shí)際的受力情況存在著較大的出入，所以導(dǎo)致混凝土樓面的抗拉能力分布不均，很容易導(dǎo)致局部裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)由于對(duì)于構(gòu)造配盤及放射筋等重視度不夠，所以一些薄弱環(huán)節(jié)沒有加強(qiáng)筋的配置，為質(zhì)量安全埋下了隱患。

4、連續(xù)梁設(shè)計(jì)需要注意的問題

連續(xù)梁按單梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，此情況大多出現(xiàn)在陽臺(tái)邊梁的設(shè)計(jì)之中。為了更便于分析結(jié)構(gòu)受力情況，設(shè)計(jì)者把應(yīng)為連續(xù)梁的梁按照簡(jiǎn)支梁來設(shè)計(jì)，使得梁在支座上部的負(fù)筋配置過少。從而引起了梁在支座附近上部的受拉區(qū)出現(xiàn)豎向上的裂縫，從而導(dǎo)致梁上部攔板處出現(xiàn)豎向的裂縫。若此邊梁的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，那么出現(xiàn)的問題將會(huì)變得更加嚴(yán)重。

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關(guān)鍵詞：高層建筑，結(jié)構(gòu)加固，問題

高層建筑的改造加固有其本身特有的特點(diǎn)，不能簡(jiǎn)單地套用多層建筑加固改造的方法，而應(yīng)結(jié)合現(xiàn)行的高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范和工程的特點(diǎn)，采用不同的加固方法。本文下面就高層建筑改造加固中的兩個(gè)問題：構(gòu)件加固、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，進(jìn)行一下重點(diǎn)的探討。

1、構(gòu)件加固的方法要點(diǎn)

在高層建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件加固設(shè)計(jì)中，最簡(jiǎn)單的方法是加大截面加固法，但加大截面法有時(shí)受各種工程條件的限制，實(shí)施起來有一定的難度，因此，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的受力特點(diǎn)、現(xiàn)行設(shè)計(jì)、加固規(guī)范對(duì)構(gòu)件的構(gòu)造要求、建筑物現(xiàn)場(chǎng)的施工條件和環(huán)境條件綜合確定。對(duì)軸壓比不足的柱，應(yīng)優(yōu)先采用加大截面法加固,其次采用外包鋼加固和粘鋼加固。對(duì)底部加強(qiáng)區(qū)的剪力墻構(gòu)件，如果是軸壓比或水平配筋嚴(yán)重不足,應(yīng)采用加大截面法加固,可采用一面或兩面加固,加固的高度應(yīng)至少超過底部加強(qiáng)區(qū)一層或超過剪力墻截面不需要加大的樓層一層；對(duì)底部加強(qiáng)區(qū)截面相差較小的剪力墻及其他部位的剪力墻，則應(yīng)優(yōu)先采用粘鋼加固。對(duì)于梁，如果梁的配筋與原設(shè)計(jì)配筋相差較大，應(yīng)優(yōu)先選用加大截面法加固,具體措施有：如果高度不允許加大，則采用單側(cè)加大、雙側(cè)加大。若高度不受限制，則可考慮采用梁底部截面加大。僅跨中配筋不足的梁，還可采用梁底粘鋼加固法。僅負(fù)筋不足的梁,如果是框架中部節(jié)點(diǎn)，樓板又為現(xiàn)澆板，則可考慮梁兩側(cè)適當(dāng)范圍內(nèi)板的作用，在板面粘貼鋼板;如果是框架邊節(jié)點(diǎn)，最好考慮加大截面或梁柱包鋼套方法。

2、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的技術(shù)要點(diǎn)

2、1改造加固設(shè)計(jì)中的焊接

在建筑結(jié)構(gòu)的改造加固設(shè)計(jì)中，鋼筋焊接是常用的方法，但現(xiàn)行的國家規(guī)范與老規(guī)范有較大不同，在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3)2002)[S]中，雖然沒有禁止鋼筋焊接連接,但在一些重要部位不提倡采用焊接接頭，一是焊接速度慢，二是焊接質(zhì)量受環(huán)境及人為因素影響較大，尤其在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3)2002)[S]第6.3.6條中明確規(guī)定“框架梁的縱向鋼筋不應(yīng)與箍筋、拉筋及預(yù)埋件等焊接”，以避免由于焊接引起縱筋的冷脆，造成梁的承載力降低或形成隱患?；炷两Y(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范(CECS25:90)[S]第4.2.4第二款(圖4.2.4a)、在王文棟的“混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)”一書中第15.4.3第四款(圖15.4.3a)中，都大量采用了焊接，而這正是高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3)2002)[S]第6.3.6條中所明令禁止的。此外文第十三章大量的混凝土結(jié)構(gòu)加固節(jié)點(diǎn)中,受力構(gòu)件新老縱筋之間、原受力縱筋與新增箍筋之間大量采用了焊接連接，這樣做是不合適的，尤其是箍筋與受力構(gòu)件縱筋的焊接,是與高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3)2002)[S]第6.3.6條相違背的。在設(shè)計(jì)的加固工程中，采用將新增箍筋與原構(gòu)件中箍筋焊接的方法，以避免傷及縱向受力鋼筋。

2、2柱加大截面設(shè)計(jì)中的豎向鋼筋處理

在柱截面加大設(shè)計(jì)中,會(huì)經(jīng)常遇到新加柱的縱筋與鋼筋混凝土框架梁相碰的問題,常用的處理方法是在梁上穿孔,將鋼筋從梁中穿過(圖1(a)),或通過轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件(鋼套),將梁上下鋼筋分別與轉(zhuǎn)換構(gòu)件相連,以達(dá)到鋼筋受力有效傳遞的目的(圖1(b))。圖1(a)做法的優(yōu)點(diǎn)是能使鋼筋上下貫通,有利于柱子的受力,但缺點(diǎn)是需要在原有框架梁上打孔,容易傷及框架梁中的受力鋼筋。圖1(b)做法的優(yōu)點(diǎn)為不需要在梁上打孔,缺點(diǎn)是要做一個(gè)過渡的鋼套,對(duì)于豎筋較多的柱,鋼套的受力和尺寸較大,且這樣的鋼套施工質(zhì)量不容易保證,容易形成質(zhì)量缺陷。本人認(rèn)為,處理這種問題的較好辦法是圖1(c)的做法,柱鋼筋全部從框架梁兩側(cè)繞過,然后采用1B6的坡度內(nèi)收至設(shè)計(jì)位置,為滿足規(guī)范規(guī)定的豎筋間距要求,在框架梁上下各增加附加鋼筋。該節(jié)點(diǎn)做法的優(yōu)點(diǎn)是鋼筋傳力直接,避免了圖1(a),(b)做法中的缺點(diǎn),且施工方便。

2、3剪力墻約束邊緣構(gòu)件的加固處理

按照文的要求，鋼筋混凝土剪力墻在底部加強(qiáng)區(qū)，應(yīng)設(shè)置剪力墻約束邊緣構(gòu)件，這一規(guī)定是89系列規(guī)范中所沒有的，因此，如何處理剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)的加固問題，是能否保證加固后的底部加強(qiáng)區(qū)滿足新規(guī)范要求的關(guān)鍵所在，也是保證加固后的建筑物在地震作用下能否安全的關(guān)鍵。要正確處理這一問題,就要充分了解文中新增約束邊緣構(gòu)件構(gòu)件的目的。在高層建筑的底部加強(qiáng)區(qū)，當(dāng)剪力墻的軸壓比增大到一定值后，剪力墻的延性大大降低，因此，增加剪力墻約束邊緣構(gòu)件的目的，就是為了增加鋼筋混凝土剪力墻邊緣構(gòu)件的橫向約束，改善混凝土受壓性能,增大延性，避免塑性鉸在底部加強(qiáng)區(qū)出現(xiàn)，從而提高剪力墻的承載力,增大了剪力墻及整個(gè)建筑物的安全性。

所以，本文認(rèn)為，必須對(duì)約束邊緣構(gòu)件及底部加強(qiáng)區(qū)受力及構(gòu)造不滿足規(guī)范要求的部分進(jìn)行加固，包括連梁。在具體設(shè)計(jì)中推薦如圖2(a),(b),(c)所示的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)。圖2(a)用于僅體積配箍率及構(gòu)造邊緣構(gòu)件長(zhǎng)度不足時(shí)的加固，圖2(b),(c)用于剪力墻增加厚度后約束邊緣構(gòu)件的加固。需要說明的是，在加固節(jié)點(diǎn)中，所有螺栓均應(yīng)采用對(duì)穿螺栓，而不應(yīng)采用膨脹螺栓或化學(xué)螺栓，因?yàn)榧袅蓚?cè)的膨脹螺栓和化學(xué)螺栓由于不連通，對(duì)剪力墻起不到應(yīng)有的約束作用,不符合約束邊緣構(gòu)件設(shè)置的本意。如果約束邊緣構(gòu)件范圍內(nèi)縱向受力鋼筋與配箍率同時(shí)不足，則按圖2(d)進(jìn)行加固,水平鋼板與剪力墻之間的縫隙用環(huán)氧砂漿填充密實(shí)，以保證鋼板對(duì)混凝土的約束力，而不應(yīng)采取將豎向鋼板帶放在水平鋼板帶外側(cè)的加固形式。

總之，設(shè)計(jì)和施工人員在進(jìn)行具體的高層建筑工程加固設(shè)計(jì)與施工中，應(yīng)根據(jù)原有建筑物的現(xiàn)狀，結(jié)合抗震鑒定報(bào)告的建議，在國家現(xiàn)行規(guī)范的框架內(nèi)，參考有關(guān)結(jié)構(gòu)加固規(guī)范，選擇合理的計(jì)算方法和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的理想效果。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；設(shè)計(jì)；探討

中圖分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 轉(zhuǎn)換層的概念及設(shè)計(jì)原則

近年來，高層建筑也迅猛發(fā)展，并向著體型復(fù)雜、功能多樣和內(nèi)部空間多變的綜合性方向發(fā)展。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)工程已成為現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨向之一。

1.1 定義

一般情況下，位于高層建筑結(jié)構(gòu)的下部受力較大，而上部結(jié)構(gòu)受力相對(duì)較小，因此為了保證整個(gè)建筑的安全性，必須確保下部結(jié)構(gòu)牢靠，因此通常在下部結(jié)構(gòu)布置的剛度大、墻體多、柱網(wǎng)密，越往上部建造，所需的墻、柱數(shù)量都相應(yīng)減少，從而擴(kuò)大柱網(wǎng)。導(dǎo)致整體的建筑物出現(xiàn)上部的活動(dòng)空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)比下部的活動(dòng)空間要大，不符合建筑功能對(duì)空間的需求。為了實(shí)現(xiàn)建筑功能需求，必須打破原有的常規(guī)設(shè)計(jì)，在創(chuàng)新的過程中，就會(huì)使用到轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，其功能主要是在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計(jì)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件，使得整個(gè)建筑符合其使用功能。

1.2 設(shè)計(jì)原則

因在建筑物中設(shè)置轉(zhuǎn)換層可使其豎向剛度發(fā)生突變，降低了結(jié)構(gòu)的抗震能力，為了防止這種情況的出現(xiàn)，應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則：在設(shè)置轉(zhuǎn)換層時(shí)，應(yīng)盡量選用直接落地的豎向構(gòu)件，因?yàn)樾杞Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件能夠引起剛度突變，影響結(jié)構(gòu)的抗震能力；另外，應(yīng)在高層建筑豎向位置較低的地方設(shè)置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，把握宜低不宜高的原則；對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，保證選用的換層結(jié)構(gòu)型式具有明確的傳力路徑，有利于結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)和保證施工量；轉(zhuǎn)換剛度不可過大，在考慮建筑物安全和經(jīng)濟(jì)的前提下，堅(jiān)持宜小不宜大的方法。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的主要特點(diǎn)

近年來高層建筑發(fā)展迅速，建筑朝體型復(fù)雜、功能多樣的綜合性方向發(fā)展，因而相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式也復(fù)雜多樣。后來陸續(xù)開始在高層住宅底層設(shè)置生活福利設(shè)施，并且開始大量興建集吃、住、辦公、購物、停車等為一體的多功能綜合性高層建筑，尤其是在城市主干道兩側(cè)，并已成為現(xiàn)代高層建筑的一大趨勢(shì)。高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層具有以下幾方面的特點(diǎn)：

2.1 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要承受其上部結(jié)構(gòu)所傳下來的巨大豎向荷載或懸掛下部結(jié)構(gòu)的多層荷載，使得轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力很大，豎向荷載成了控制轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的主要因素。

2.2 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常具有數(shù)倍于上部結(jié)構(gòu)的跨度，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的豎向撓度成為嚴(yán)格控制的目標(biāo)。因此為保證轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和剛度，致使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸不可避免地高而大。

2.3 結(jié)構(gòu)中由于設(shè)置了轉(zhuǎn)換層，沿建筑物高度方向剛度的均勻性會(huì)受到很大的破壞，力的傳遞途徑有大的改變，為豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，這決定了轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)不能以通常結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。

3 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的工程設(shè)計(jì)方法

3.1 轉(zhuǎn)換層的豎向布置

帶有轉(zhuǎn)換的高層結(jié)構(gòu)可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的路徑，可以沿高層建筑的高度方向一處或多處靈活布置；也可根據(jù)建筑的使用功能要求，在樓層某些局部布置相應(yīng)的轉(zhuǎn)換層，可根據(jù)自身的特點(diǎn)作為正常使用樓層，也可作技術(shù)設(shè)備層，在轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)中應(yīng)確保轉(zhuǎn)換層具有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證豎向剛度不能過大。如果對(duì)大底盤多塔樓的商住建筑，塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙房與塔樓的交接樓面處，并加大樓面轉(zhuǎn)換梁、板的尺寸和厚度，目的是和上下樓層的剛度保持接近，以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層，進(jìn)而地震對(duì)高層建筑的危害。若對(duì)部分框支剪力墻的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是，應(yīng)特別注意轉(zhuǎn)換層的設(shè)置位置，根據(jù)《高層建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定7度區(qū)不宜超過第5層，8度區(qū)不宜超過第3層。如果轉(zhuǎn)換層位置超過上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)作專門研究并采取有效措施。

3.2 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度的合理選擇

在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，存在著轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度合理值的問題。當(dāng)轉(zhuǎn)換層剛度過大時(shí)，一方面引起地震反應(yīng)和結(jié)構(gòu)豎向剛度的突然增大，使轉(zhuǎn)換層上下層處于更加不利的受力狀態(tài)，另一方面材料用量增加，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性不合理。當(dāng)轉(zhuǎn)換層剛度過小時(shí)，上部框支部分的豎向構(gòu)件與其它豎向構(gòu)件之間可能出現(xiàn)較大的沉降差，從而在上部結(jié)構(gòu)中與該部分豎向構(gòu)件相連的水平構(gòu)件中產(chǎn)生明顯的次應(yīng)力，導(dǎo)致其配筋增加。這一點(diǎn)在正交主次轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換次梁中表現(xiàn)最為突出，此時(shí)不僅轉(zhuǎn)換次梁要選用合適的截面尺寸，還要保證轉(zhuǎn)換主梁具有足夠的剛度，以減小因轉(zhuǎn)換主梁撓度引起轉(zhuǎn)換次梁的支座沉降而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生的次應(yīng)力。

3.3 轉(zhuǎn)換層樓板

以轉(zhuǎn)換層為界，框支剪力墻被分為上下兩部分，且這兩者的受力情況是有差異的。上部樓層中，外荷載產(chǎn)生的水平力具有一定的分配原則，是根據(jù)各片剪力墻的等效剛度比例來進(jìn)行的；下部樓層中，框支柱的剛度不同于落地剪力墻間的剛度，水平剪力主要由后者承擔(dān)，即在轉(zhuǎn)換層處荷載分配不均勻。轉(zhuǎn)換層樓板的任務(wù)較重，主要負(fù)責(zé)完成上下部分剪力重分配，且因轉(zhuǎn)換層樓板自身存在的受力大、變形大特點(diǎn)，必須要有足夠的剛度來支撐其任務(wù)的完成。

3.4 轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)

在進(jìn)行轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意對(duì)轉(zhuǎn)換大梁與上部結(jié)構(gòu)共同工作程度的分析，它不僅會(huì)影響轉(zhuǎn)換梁的內(nèi)力大小，還可能改變其受力狀態(tài)。對(duì)于滿跨框支剪力墻，考慮完全共同工作的分析與不考慮共同工作的分析結(jié)果存在很大的差異，前者的跨中彎矩和支座剪力分別較后者小10%和50%，而支座彎矩則有所增大，軸向拉應(yīng)力明顯增大。規(guī)范規(guī)定此時(shí)轉(zhuǎn)換梁按照軸心受拉構(gòu)件計(jì)算，但研究表明將轉(zhuǎn)換梁看作深梁的受拉翼緣時(shí)可以得到更理想的效果。

3.5 抗震性能

由于厚板集中了很大剛度和質(zhì)量，其在地震作用下反應(yīng)強(qiáng)烈；板本身受力很大，而且豎向剛度突變，相鄰上、下層受很大作用力，容易發(fā)生震害；從以往的試驗(yàn)和已設(shè)計(jì)的工程[5]表明，厚板的上、下相鄰層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的裂縫和混凝土剝落，板不僅會(huì)發(fā)生沖切破壞，還可能發(fā)生剪切破壞，故板必須三向配筋；o桁架轉(zhuǎn)換層的節(jié)間采用輕質(zhì)建筑材料填充，有利于減輕結(jié)構(gòu)自重，同時(shí)轉(zhuǎn)換桁架的抗側(cè)力剛度比轉(zhuǎn)換梁小，也就是說具有桁架轉(zhuǎn)換層的高層建筑其質(zhì)量和剛度的突變比帶轉(zhuǎn)換梁的高層建筑緩和，作為抗震的重要構(gòu)件，框支梁的受剪很大，應(yīng)遵循“強(qiáng)剪弱彎”的方針，在縱筋數(shù)量較多的背景下，加強(qiáng)箍筋。因此，地震反應(yīng)要比梁式轉(zhuǎn)換的高層建筑小得多。

4 結(jié)束語

在高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中，須根據(jù)工程本身特點(diǎn)和驗(yàn)算中受力狀態(tài)的不明確等因素，選擇科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，確保方案設(shè)計(jì)的全面性、科學(xué)性，減少施工的風(fēng)險(xiǎn)和難度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隨著城市建設(shè)步伐的加快，高層建筑的功能需求也發(fā)生了很大的變化，不再是單一、枯燥和片面的。常見的建筑物結(jié)構(gòu)形式為民用住宅與公共場(chǎng)所通過墻體、柱網(wǎng)進(jìn)行分開，各自滿足自身的使用要求。在這其中運(yùn)用到了轉(zhuǎn)換層，只有通過轉(zhuǎn)換層才能實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)變化形式的過渡，完成各自的需求功能。本文通過介紹轉(zhuǎn)換層的概念、設(shè)計(jì)原則及結(jié)構(gòu)形式、受力特點(diǎn)，分析轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)，望能起到拋磚引玉的效果。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

【關(guān)鍵詞】高層建筑；鋼筋混凝土；梁式轉(zhuǎn)換層；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

現(xiàn)在的城市高層建筑正在逐漸呈現(xiàn)出多樣化和多用途的基本特征，這些特征也正在賦予高層建筑以更加多樣化和更加強(qiáng)大的功能。但是，這一趨勢(shì)也給高層建筑的結(jié)構(gòu)形式提出了更高要求。高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)便是為了更好的提高高層建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和實(shí)用性應(yīng)運(yùn)而生的。經(jīng)過長(zhǎng)期的工程實(shí)踐和長(zhǎng)期的使用反饋，我們認(rèn)為高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)的優(yōu)越性是較為突出的。因?yàn)?，這一技術(shù)解決了傳統(tǒng)的技術(shù)無法解決的問題，實(shí)現(xiàn)了高層建筑中上下部結(jié)構(gòu)的豎向連續(xù)性。

高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的主要優(yōu)勢(shì)和技術(shù)特點(diǎn)

2.1高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢(shì)

高層建筑的施工難度較大，這主要是由于下部結(jié)構(gòu)受力較大引起的。在施工過程中需要引起我們注意的是高層建筑的上部結(jié)構(gòu)受力較小，這就顛覆了常規(guī)的建筑物結(jié)構(gòu)模式，給施工帶來很多難度，也給工程安全帶來很多威脅。經(jīng)過長(zhǎng)期的施工實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以較好地解決這一問題。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件所在的樓層就是轉(zhuǎn)換層【1】。

2.2高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的技術(shù)特點(diǎn)

上、下層結(jié)構(gòu)類型的適用范圍是很廣泛的，其突出特點(diǎn)是可以創(chuàng)造較大的內(nèi)部自由空間。此結(jié)構(gòu)類型的應(yīng)用范圍集中在上部為剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)較符合此類結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。

上、下層柱網(wǎng)、軸線改變的主要特點(diǎn)是可以形成上、下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置。這一效果是通過上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層軸線錯(cuò)開實(shí)現(xiàn)的，也是其優(yōu)勢(shì)所在。但是，在軸線發(fā)生改變的過程中轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有隨之改變，這是此類型的重要特征之一。在高層建筑施工的過程中，鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)是較為多樣化的，需要根據(jù)實(shí)際工程具體選擇。

下圖為高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)置和參數(shù)選擇。

高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)的流程和要點(diǎn)

3.1鋼管支撐和模板工程的施工

鋼板支撐和模板工程的施工是重要的基礎(chǔ)性階段，通常選擇中 Φ48×3.5 碗扣式腳手鋼管搭設(shè)排架作為轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)模板支架，可調(diào)支托安放于鋼管支撐頂端【2】。在此過程之后需要在鋼管上方安裝可調(diào)支托。這將會(huì)直接關(guān)系到鋼管立柱的承受能力，尤其是軸向力是否能夠達(dá)到相關(guān)要求。在施工過程中，模板支架需要承受很大的壓力，施工過程必須以保證模板支撐力達(dá)標(biāo)和不會(huì)發(fā)生坍塌為基本原則，否則將會(huì)造成人員傷亡和較大的財(cái)產(chǎn)損失。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)區(qū)域的邊緣應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際需要設(shè)置框架柱、剪力墻等結(jié)構(gòu)，實(shí)踐證明這些結(jié)構(gòu)將會(huì)分擔(dān)一部分荷載，起到較好的保護(hù)作用。

3.2科學(xué)選擇合適的材料

梁內(nèi)鋼筋密集是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的特征之一，因此材料的選擇應(yīng)該適應(yīng)其這一特點(diǎn)。通常情況下混凝土粗骨料最大粒徑嚴(yán)格控制在 20mm 以下【3】。如果混凝土粗骨料的粒徑超過或者達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)引起強(qiáng)度降低，給工程施工埋下隱患。在進(jìn)行各種材料的拌合時(shí)應(yīng)該使用合理的比例進(jìn)行調(diào)配，做到均勻合理。

3.3混凝土泵送以及施工要求

混凝土的澆筑質(zhì)量關(guān)系到工程整體施工質(zhì)量，應(yīng)該引起足夠重視。模板內(nèi)的雜物必須清理干凈，這是保證混凝土均勻度和凝固質(zhì)量的關(guān)鍵。。具體操作如下，第二次澆筑之前應(yīng)該首先做好濕潤(rùn)準(zhǔn)備，在其表面適當(dāng)灑水澆筑厚度通常保持在10-15mm的范圍。另外，此過程的重要施工要點(diǎn)為必須對(duì)表面浮漿進(jìn)行徹底清理之后才可以進(jìn)行澆筑。

每層混凝土的澆筑厚度維持在350mm左右。同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)不同的氣候等具體情況做好每層混過凝土澆筑的時(shí)間控制，通常情況下每層間隔的時(shí)間不得低于1.5h，以凝固效果合理為終止時(shí)間。

混凝土的振動(dòng)棒選擇應(yīng)該以鋼筋凈距為基本判斷依據(jù)。通常情況下，為了保證攪拌的質(zhì)量和均勻程度選擇振動(dòng)棒移動(dòng)間距為 400mm 左右，振搗時(shí)間為 15~30s【4】，這種設(shè)置可以從很大程度上避免混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。

3.4各部位連接的施工

高層建筑的混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋的種類繁多，因此其連接方式和施工要點(diǎn)也有所差異。在進(jìn)行不同部位的連接時(shí)應(yīng)該對(duì)其受力情況進(jìn)行具體分析。第一，在高層建筑混凝土轉(zhuǎn)換層的施工過程中，轉(zhuǎn)換層大梁的主筋所承受的力最大，因此對(duì)其連接質(zhì)量是否過關(guān)是關(guān)系到整個(gè)轉(zhuǎn)換層是否能夠發(fā)揮作用的關(guān)鍵所在。長(zhǎng)期的施工實(shí)踐證明，在此結(jié)構(gòu)中常常選擇冷解壓連接的方法進(jìn)行處理。這是因?yàn)槔溥B接不會(huì)由于溫度過高對(duì)鋼筋產(chǎn)生危害，較好的避免了鋼筋承載能力。第二，轉(zhuǎn)換層柱鋼筋、剪力墻豎向分布筋采用電渣壓力焊。第三，轉(zhuǎn)換層主梁腰筋及箍筋、聯(lián)系梁主筋、板鋼筋一般采用閃光焊接【5】。另外，在高層建筑混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中還存在一些受力較弱的部位，常常采用綁扎連接。

結(jié)語

高層建筑的建筑規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，其施工難點(diǎn)也是有目共睹。為了更好的保證高層建筑的施工效益和使用質(zhì)量，我們應(yīng)該深入研究高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的技術(shù)要點(diǎn)，把握其施工難點(diǎn)，精確的把握每道施工工序的基本原則，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理施工。從施工的各個(gè)階段出發(fā)，綜合考慮各種因素，盡可能的提高施工質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率，保證高層建筑的使用安全。

【參考文獻(xiàn)】

［1］龍永強(qiáng). 鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)初探［J］.科技與企業(yè)，2012，(01).

［2］張哲維. 高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)之我見［J］.民營(yíng)科技,2012，(02).

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篇8

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；設(shè)計(jì)；分析

Abstract: The author described the structural requirements of the structural system of steel truss transfer layer high-rise construction, engineering instance, the determination of structure selection for peer reference.Keywords: high-rise buildings; conversion layer; design; analysis

中圖分類號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）

建筑結(jié)構(gòu)常常需要采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來完成上、下層建筑物結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。一般結(jié)構(gòu)層相比，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)重量大、結(jié)構(gòu)層剛度大、幾何尺寸超大，受力復(fù)雜等特點(diǎn)，這意味著轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組成了建筑物的主要構(gòu)件，它們的設(shè)計(jì)是否合理、安全、經(jīng)濟(jì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性、結(jié)構(gòu)造價(jià)、施工費(fèi)用等有著重要的影響。

1 帶鋼桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求

帶桁架轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)應(yīng)按“強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層及其下部、弱化轉(zhuǎn)換層上部”的原則，使轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度盡量接近，平滑過渡。抗震設(shè)計(jì)時(shí)?？刂妻D(zhuǎn)換層上下主體的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度，當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在3 層及 3 層以上時(shí)。其樓層側(cè)向剛度尚不應(yīng)小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的60％。

將轉(zhuǎn)換桁架置于整體空間結(jié)構(gòu)中進(jìn)行整體分析。此時(shí)，腹桿作為柱單元。上、下弦桿作為梁?jiǎn)卧纯臻g協(xié)同工作玻三維空間分析程序計(jì)算整體的內(nèi)力和位移。計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)換桁架按實(shí)際桿件布置參與整體分析，但上、下弦桿的軸向剛度、彎曲剛度中應(yīng)計(jì)入樓板的作用。整體結(jié)構(gòu)計(jì)算需采用兩個(gè)以上不同力學(xué)模型的程序進(jìn)行抗震計(jì)算。還應(yīng)進(jìn)行彈性時(shí)程分析并宜采用彈塑性時(shí)程分析校核。

帶桁架轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)按轉(zhuǎn)換層“強(qiáng)斜腹桿，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”。桁架轉(zhuǎn)換層上部框架結(jié)構(gòu)接“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則，以保證轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)具有較好的延性，確保塑性餃在梁端出現(xiàn)，能夠滿足工程抗震的要求。轉(zhuǎn)換桁架的相鄰層樓板宜雙向雙層配筋，每個(gè)方向貫通鋼筋的配筋率不宜小于 0.25％，且在樓板邊緣、孔洞邊緣應(yīng)結(jié)合邊粱設(shè)置予以加強(qiáng)。轉(zhuǎn)換桁架上、下弦桿的配筋應(yīng)加上樓板平面內(nèi)彎曲計(jì)算引起的附加鋼筋。

2 帶鋼桁架轉(zhuǎn)換層商層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)例分析

對(duì)于大跨度的鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力。各方面的影響因素較多，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力情況比較復(fù)雜，對(duì)它的受力影響因素進(jìn)行探討具有實(shí)際意義，可為實(shí)際工程的設(shè)計(jì)與施工提供理論依據(jù)。因此，通過對(duì)大跨度鋼桁架轉(zhuǎn)換層的受力影響因素進(jìn)行分析，認(rèn)識(shí)鋼桁架轉(zhuǎn)換層的受力特點(diǎn)。以期充分利用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能好的特點(diǎn)，使其承擔(dān)較多的荷載作用。以調(diào)整端部混凝土結(jié)構(gòu)的受力，減少混凝土結(jié)構(gòu)的荷載作用，使整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的受力更為合理。下面結(jié)合工程實(shí)例分析高層轉(zhuǎn)換桁架的受力影響因素及其受力特點(diǎn)，某高層建筑為地上 24，層，地下 2 層，總建筑面積 72788㎡，其中地上 58300㎡，地下 14488㎡。平面長(zhǎng) 92.1M，寬 49M。結(jié)構(gòu)檐口標(biāo)高為 108.80m，中間有電梯、樓梯、機(jī)房等的高層建筑。

2.1 梁式轉(zhuǎn)換與精架轉(zhuǎn)換的比較確定

與最為常見的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式粱式轉(zhuǎn)換相比，本例中轉(zhuǎn)換粱的跨度很大而且上部荷載較大，采用梁式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換梁的截面必然很大，一方面導(dǎo)致轉(zhuǎn)換梁下部空間無法再利用、自重大、配筋多、不經(jīng)濟(jì)等缺點(diǎn)；另一方面導(dǎo)致沿豎向結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度分布在轉(zhuǎn)換層的變化不連續(xù)。發(fā)生突變，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體抗震性能不利。因此，需要另一種形式的轉(zhuǎn)換構(gòu)件來解決這個(gè)問題，而轉(zhuǎn)換桁架具有傳力明確，傳力途徑清楚,雖構(gòu)造和施工復(fù)雜，但轉(zhuǎn)換桁架不僅為開洞和設(shè)置管道創(chuàng)造了條件，而且它們的位置與大小都有很大的靈活性，可以充分利用該轉(zhuǎn)換層的建筑空間，而且桁架轉(zhuǎn)換層的節(jié)間采用輕質(zhì)建筑材料填充甚至可以外露不填充，有利于減輕結(jié)構(gòu)的自重；轉(zhuǎn)換桁架的抗側(cè)力剛度比轉(zhuǎn)換粱要小，也就是說。具有桁架轉(zhuǎn)換層的高層建筑其質(zhì)量和剛度的突變要比帶轉(zhuǎn)換粱的高層建筑緩和。因此帶轉(zhuǎn)換桁架的高層建筑其地震反應(yīng)要比帶轉(zhuǎn)換梁的高層建筑小得多，由此可見，在本例工程的三層轉(zhuǎn)換構(gòu)件采用轉(zhuǎn)換大粱的結(jié)構(gòu)形式是不合適的，而采用轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式將很好的避免了上述的多個(gè)問題且將節(jié)約混凝土用量近30％。將是一個(gè)較為合理正確的選擇。

2.2 轉(zhuǎn)換桁架的具體形式的確定

在本例工程的三層轉(zhuǎn)換構(gòu)件采用確定桁架結(jié)構(gòu)后，設(shè)計(jì)人員則需要進(jìn)一步確定桁架的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)前面的論述，轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式有多種，但是根據(jù)本例工程的三層轉(zhuǎn)換構(gòu)件的具體情況，采用何種最合理的結(jié)構(gòu)形式，則必須加以比較分析后方可確定。

a.單層轉(zhuǎn)換桁架與雙層轉(zhuǎn)換桁架的確定

采用精架結(jié)構(gòu)作為高層建筑的轉(zhuǎn)換構(gòu)件時(shí)，一般情況是取出一層層高的高度作為轉(zhuǎn)換桁架的高度。對(duì)于本項(xiàng)目，轉(zhuǎn)換桁架位于結(jié)構(gòu)的邊緣，建筑師為了使轉(zhuǎn)換桁架對(duì)于立面的影響降至最小，希望桁架僅在中庭設(shè)置，即取一層高度(4.00m)作為轉(zhuǎn)換桁架的高度。在本例中各層的層高情況分別是：底層：6.44ml，二層：4.80m,三層以上：4.00mt,而結(jié)構(gòu)的柱距為 9.0m，若僅取 4.00m 為桁架高度時(shí)，在柱與柱之間必須另設(shè)一個(gè)桁架節(jié)點(diǎn)以保證桁架斜腹桿與水平弦桿的角度在合理的450～550 之間。若取建筑的兩層層高即 8.00m 為轉(zhuǎn)換桁架的高度，則在柱與柱之間可以不必設(shè)置多余的桁架節(jié)點(diǎn)，使桁架的結(jié)構(gòu)形式趨于簡(jiǎn)單。

b.空腹桁架、斜桿桁架、無豎桿桁架的比較確定

作為高層建筑中的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)一桁架結(jié)構(gòu)有如下的主要結(jié)構(gòu)形式：空腹桁架、交叉斜桿桁架、無豎桿的交叉斜桿桁架。作為一種相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形式，無論采用何種結(jié)構(gòu)形式。應(yīng)該說都是可以實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于建筑師來說，空腹桁架如果在構(gòu)件尺寸可以接受的條件下。當(dāng)然是首選，當(dāng)然，采用無豎桿的交叉斜桿桁架形式，結(jié)構(gòu)上可以使桁架的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)趨于簡(jiǎn)單，在建筑師看來，也可以接受。

c.單跨桁架與多跨桁架的確定

在確定了以交叉斜桿桁架作為本次項(xiàng)目的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式后，結(jié)構(gòu)工程師尚發(fā)現(xiàn)在這個(gè)計(jì)算模型中的框架柱的內(nèi)力較大。作為抗震設(shè)計(jì)“強(qiáng)柱弱梁”的一般設(shè)計(jì)原則，框架柱中的內(nèi)力相對(duì)越大，則在柱中率先出現(xiàn)塑性鉸的可能性將越大。而在模型計(jì)算中同樣可以發(fā)現(xiàn)，Z2 的內(nèi)力較大。而作為相鄰的柱 z1 的內(nèi)力則相對(duì)較小，尚有較大潛力。

綜上所述，采用將轉(zhuǎn)換桁架向外延伸一跨的做法，可以使本次工程的轉(zhuǎn)換桁架各構(gòu)件的內(nèi)力分布更為合理，也即是說，采用向外延伸一跨轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式在本次工程中是較為合理的選擇。

3 轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高位轉(zhuǎn)換對(duì)結(jié)構(gòu)受力十分不利。計(jì)算分析說明，在水平地震作用下，傾覆力矩分布曲線在轉(zhuǎn)換層處呈現(xiàn)轉(zhuǎn)折，轉(zhuǎn)換層下部是以剪力墻為主的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，落地剪力墻所分配的傾覆力矩由轉(zhuǎn)換層往下遞增較快，而支撐框架的傾覆力矩遞增很少。另外，轉(zhuǎn)換層處，框支剪力墻的大量剪力通過樓板傳遞給落地剪力墻，這也是傾覆力矩曲線呈現(xiàn)轉(zhuǎn)折的原因。當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí)，剪力分配和傳力途徑亦發(fā)生急劇的突變，落地剪力墻更容易產(chǎn)生裂縫，框支剪力墻在轉(zhuǎn)換層上部的墻體所受內(nèi)力很大，易于破壞，轉(zhuǎn)換層下部的支承框架更易于屈服，從而容易形成幾個(gè)薄弱層。因此，為保證設(shè)計(jì)的安全性，規(guī)定部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置在3層以上時(shí)，其框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級(jí)應(yīng)提高一級(jí)采用，已經(jīng)為特一級(jí)時(shí)不再提高，提高其抗震構(gòu)造措施，而對(duì)于底部帶轉(zhuǎn)換層的框架—核心筒結(jié)構(gòu)和為密柱框架的筒中筒結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)不必提高。

底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑在我國已大量建造，但至今未經(jīng)受到大地震的考驗(yàn)。其轉(zhuǎn)換層上部樓層的部分豎向構(gòu)件不能連續(xù)貫通至下部樓層，因此，轉(zhuǎn)換層是薄弱樓層，其地震剪力需乘以1.15 的增大系數(shù)。設(shè)計(jì)中不要誤認(rèn)為只要樓層側(cè)向剛度滿足要求，該樓層就不是薄弱層。對(duì)轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換構(gòu)件水平地震作用的計(jì)算內(nèi)力需調(diào)整增大；8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。轉(zhuǎn)換構(gòu)件的豎向地震作用，可采用反應(yīng)譜方法或動(dòng)力時(shí)程分析方法計(jì)算：作為近似考慮，也可將轉(zhuǎn)換構(gòu)件在重力荷載標(biāo)準(zhǔn)作用下的內(nèi)力乘以增大系數(shù)1.1?？蛑е膬?nèi)力增大幅度比較高；轉(zhuǎn)換層位置在3 層及 3 層以上的結(jié)構(gòu)對(duì)抗震更為不利，其內(nèi)力增大幅度也適當(dāng)提高。高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是一種受力復(fù)雜的不利抗震的高層建筑結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度9度（0.4g） 時(shí)不應(yīng)采用。帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)可根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件種類和房屋高度，采用相應(yīng)抗震等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。

4 結(jié)束語

本文對(duì)鋼桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了歸納，在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)一鋼桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)體系的工程實(shí)例分析，得到了以下結(jié)論：在大跨度、大荷載條件下應(yīng)用桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)將比采用梁式轉(zhuǎn)換更合理，且可以節(jié)約混凝土用量近 30％，用鋼量可節(jié)約20％。在采用桁架結(jié)構(gòu)作為工程的轉(zhuǎn)換構(gòu)件時(shí)，帶豎桿的斜桿桁架中各構(gòu)件的內(nèi)力較為接近，可以取得較為一致美觀而又經(jīng)濟(jì)的截面，而不帶豎桿的斜桿桁架中各構(gòu)件的內(nèi)力差別較大，最大將達(dá)40％左右。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

關(guān)鍵詞：梁式轉(zhuǎn)換層；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

近年來隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)不斷的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量及水平也隨之得到了極大程度的提升與發(fā)展。進(jìn)而，對(duì)相關(guān)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及要求也在不斷地增加，以此來更好地滿足人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)停車及購物等方面的要求?；诖耍芏嗟母邔咏ㄖ捎昧肆菏睫D(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃，進(jìn)而提升了整個(gè)高層建筑的實(shí)用性，為人們的生活提供了更多的便捷。

1高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)概述

1.1梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

就當(dāng)前我國高層建筑中應(yīng)用梁式轉(zhuǎn)換層的效果來看，通過應(yīng)用梁式轉(zhuǎn)換層能夠促使高層建筑的上下荷載力保持在一個(gè)平衡的狀態(tài)之中，進(jìn)而能夠有效地避免由于結(jié)構(gòu)發(fā)生形變而導(dǎo)致受力不均勻的現(xiàn)象，進(jìn)而增加了整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，在設(shè)計(jì)建筑的過程中，通過在梁式轉(zhuǎn)換層中增設(shè)一些管道、通道等線路能夠提升整個(gè)高層建筑多功能性，為其中的用戶提供暖氣、水電等相關(guān)的保障措施。但是，目前我國帶有國內(nèi)轉(zhuǎn)換層的高層建筑大多采用的都是上部剪力墻、下部框架式的結(jié)構(gòu)，其框架式剪力墻的結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種形式的設(shè)計(jì)還需要通過應(yīng)用相關(guān)的轉(zhuǎn)換構(gòu)建來對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行重新的分配，進(jìn)而來調(diào)整高層建筑的內(nèi)部應(yīng)力，防止其發(fā)生形變。

1.2高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層的構(gòu)造特點(diǎn)

在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用十分普遍，其中的建筑構(gòu)造形式也存在著多樣性的變化，具體如圖2所示。目前，在我國高層建筑轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)中，梁式轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用最多，板式轉(zhuǎn)換層以及箱型轉(zhuǎn)換層等的應(yīng)用次數(shù)較低。梁式轉(zhuǎn)換層由于尺寸較大、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、便于施工等特點(diǎn)，在實(shí)際的建設(shè)設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用十分廣泛。此外，梁式轉(zhuǎn)換層在高層建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中還有性能穩(wěn)定、工程造價(jià)核算便捷以及經(jīng)濟(jì)效益較高等有利的特點(diǎn)。

1.3高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層受力特點(diǎn)

梁式轉(zhuǎn)換層在高層建筑應(yīng)用過程中主要是維持高層建筑內(nèi)部穩(wěn)定，使其能夠受力均勻，通過上部密集小空間的豎向載荷傳遞到下部稀疏的大空間中。但是由于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常都比較復(fù)雜，所具有的功能也具有多樣化的特性，從而會(huì)造成內(nèi)部荷載在豎向傳遞的過程中出現(xiàn)中斷的問題，進(jìn)而造成建筑整體剛度發(fā)生突變的現(xiàn)象。這種建筑的形式在發(fā)生地震時(shí)，很容易由于下部結(jié)構(gòu)的稀疏而發(fā)生坍塌及變形的事件。因此，在對(duì)高層建筑進(jìn)行轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)受力均衡問題展開有效的分析與解決，由此來避免建筑結(jié)構(gòu)被破壞的事故發(fā)生，盡可能地減少相關(guān)財(cái)產(chǎn)的損失。

2梁式轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例

2.1工程概況

A市某高層建筑，有地下1層，地上22層，總建筑面積為25840m2。其中的1-4層為商業(yè)用房，1層的層高為5m，2-4層的層高為4m，采用框架簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)。5-20層均為住宅層，層高為3m，采用的是剪力墻簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)。21-22層分別是電梯的機(jī)房以及屋面水箱，層高為3m。針對(duì)這種情況，需要在整棟建筑物中的4-5層之間設(shè)置一個(gè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，同時(shí)存放相關(guān)的操作設(shè)備。其樓層結(jié)構(gòu)平面設(shè)置的情況如圖3所示。

2.2樓層轉(zhuǎn)換方案

在對(duì)這個(gè)高層建筑進(jìn)行樓層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，所采用的轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式為梁式、板式、箱式等多種形式。由于這些轉(zhuǎn)換層能夠形成一個(gè)較大的空間，進(jìn)而完成結(jié)構(gòu)類型以及軸線的轉(zhuǎn)變。其中的梁式轉(zhuǎn)換層對(duì)相關(guān)的受力結(jié)構(gòu)比較明確，從而在設(shè)計(jì)及施工過程中的操作比較便捷，應(yīng)用的范圍較為廣泛。因此，在本工程的施工過程中采用梁式轉(zhuǎn)換層的方式，其轉(zhuǎn)換層的高度為2.5m，轉(zhuǎn)換梁上、下兩端與樓板相連，上層樓板厚度為20cm，下層樓板的厚度為300cm。轉(zhuǎn)換梁承托上部的剪力墻，且所使用的混凝土強(qiáng)度為C40。

2.3整體結(jié)構(gòu)分析

在高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層中所使用的轉(zhuǎn)化梁本身是桿件，能夠直接地按照梁?jiǎn)卧M(jìn)行相關(guān)的分析與設(shè)計(jì)，同時(shí)，梁的軸線位于轉(zhuǎn)換層的上層樓板處，在整體結(jié)構(gòu)中需要通過對(duì)上下層的剛度進(jìn)行比較來確定適當(dāng)?shù)牧Χ龋乐关Q向剛度的變化而形成薄弱層。據(jù)此，轉(zhuǎn)換層的下層柱子截面尺寸可以設(shè)置為110cm×110cm，剪力墻的厚度為50cm，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C45。同時(shí)，轉(zhuǎn)換層上層的剪力墻的厚度為35cm，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C45。

2.4轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)

在高層建筑中，轉(zhuǎn)換梁承托上部剪力墻，受力較大，也是保障整個(gè)結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)鍵性因素。轉(zhuǎn)換梁的跨度大約在9m左右，截面的高度為2.5m。但是由于我國在混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中沒有明確地給出承載力計(jì)算的方法，進(jìn)而對(duì)此進(jìn)行了兩種連續(xù)短梁的試驗(yàn)研究。

2.4.1試驗(yàn)結(jié)果

本試驗(yàn)中所采用的轉(zhuǎn)換梁為轉(zhuǎn)換梁1/5的縮尺模型，其截面尺寸及配筋的形式如圖4所示。通過經(jīng)過相關(guān)試驗(yàn)可知：該轉(zhuǎn)換梁的正截面平均應(yīng)變符合平截面的建設(shè)。斜裂縫在加載點(diǎn)與中支座的內(nèi)剪跨區(qū)的梁腹中部出現(xiàn)，屬于剪斜裂縫，并通過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展成為臨界斜裂縫。底部的縱筋和頂部的縱筋會(huì)順著梁的方向來分散相應(yīng)的應(yīng)力，因而在斜裂縫出現(xiàn)之前，需要與彎矩圖保持一致性，而在斜裂縫出現(xiàn)之后則與彎矩圖產(chǎn)生明顯的差距，由此就說明了轉(zhuǎn)換梁內(nèi)的應(yīng)力發(fā)生了較大程度的變化。此外，在轉(zhuǎn)化梁的底部縱筋處于受拉狀態(tài)中，頂部縱筋的內(nèi)剪跨內(nèi)也隨之處于一種受拉狀態(tài)。當(dāng)試驗(yàn)受到破壞時(shí)，內(nèi)剪跨區(qū)段之內(nèi)，臨界斜裂縫的箍筋會(huì)受到一定的拉力，剪壓區(qū)內(nèi)的混凝土壓疏。當(dāng)穿越斜裂縫的箍筋應(yīng)力變化為原來的應(yīng)力的53%時(shí)，剪壓區(qū)內(nèi)的混凝土中就沒有壓疏現(xiàn)象。

2.4.2相關(guān)構(gòu)造要求

依據(jù)相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果，為了保證梁式轉(zhuǎn)換層中的轉(zhuǎn)換梁在斜裂縫出現(xiàn)后能夠起到縱筋拉桿的效果，其底部縱筋不能夠在跨內(nèi)形成彎折或者是截?cái)嗟默F(xiàn)象，需要將整個(gè)縱筋全部地伸入到支座中，并使用相關(guān)的可靠錨進(jìn)行固定。同時(shí)，轉(zhuǎn)換層的頂部縱筋在跨中不能夠較早地被折斷，最好進(jìn)行通長(zhǎng)布置。由于轉(zhuǎn)換梁的橫截面尺寸較大，因此需要依據(jù)梁高來配置一定數(shù)量的水平腹筋。由此，就能夠承受到一定的受剪承載力，進(jìn)而對(duì)整個(gè)裂縫的發(fā)展情況有一個(gè)抑制的作用，能夠有效地減少相關(guān)溫度以及混凝土收縮對(duì)整個(gè)工程的影響力。

2.5轉(zhuǎn)換層抗震設(shè)計(jì)

在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于有轉(zhuǎn)換層的存在，致使高層建筑物在高度方向上的剛度均勻性會(huì)受到較大的影響，進(jìn)而造成承載力構(gòu)件與墻、柱截面產(chǎn)生突變，線路發(fā)生曲折的現(xiàn)象等等，因此，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)需要較大的抗震性能?；诖耍枰谠摻ㄖ?層及以上的部分都設(shè)置部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層。同時(shí)，相關(guān)構(gòu)架的抗震等級(jí)還需要依照國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。此外，還需要配備相關(guān)構(gòu)件抗震性能的構(gòu)造措施，以此來有效地提升建筑物的抗震等級(jí)，增加高層建筑物轉(zhuǎn)換層的抗震效果。

3結(jié)語

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，通過應(yīng)用梁式轉(zhuǎn)換層能夠有效地提升整個(gè)工程的項(xiàng)目建設(shè)效果，由此來提升整個(gè)高層建筑的穩(wěn)定性。此外，通過應(yīng)用梁式轉(zhuǎn)換層還能夠在相關(guān)的成本造價(jià)、費(fèi)圖4試驗(yàn)梁截面尺寸及配筋用方面有一定程度的提升。因此，在高層建筑設(shè)計(jì)的過程中可以通過應(yīng)用梁式轉(zhuǎn)換層來保證整個(gè)建筑工程設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)計(jì)、施工單位的操作進(jìn)行有效的控制，從而避免產(chǎn)生相關(guān)的問題及困難，最終做到優(yōu)化高層建筑設(shè)計(jì)，提升整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)。

作者:胡建榮 單位:新余市規(guī)劃設(shè)計(jì)院

參考文獻(xiàn)：

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篇10

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；板式；梁式；設(shè)計(jì)技術(shù)；施工要點(diǎn)

1、引言

目前，在高層建筑的施工設(shè)計(jì)過程中，由于采用不同的轉(zhuǎn)換層形式，高層建筑的底部結(jié)構(gòu)空間增大，實(shí)用性和靈活性增強(qiáng)，使轉(zhuǎn)換層形式在國內(nèi)外高層建筑施工當(dāng)中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。最近幾年，國家經(jīng)濟(jì)水平的快速提高帶動(dòng)了城市高層建筑群的快速發(fā)展，體型復(fù)雜、功能齊全、綜合服務(wù)完善是高層建筑的未來的發(fā)展方向，因此與之相適應(yīng)的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式也變得種類繁多。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，在建筑功能的設(shè)計(jì)上，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用比例達(dá)到80%左右。從某個(gè)角度講，轉(zhuǎn)換層施工是高層建筑的“骨骼”，實(shí)際施工過程中，不同高層建筑要根據(jù)其實(shí)際的使用功能和服務(wù)特點(diǎn)來進(jìn)行空間的劃分布置，這就需要合適的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式將他們之間合理地轉(zhuǎn)換過渡，順著豎向合并在一起，這是多功能高層建筑結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵技術(shù)。轉(zhuǎn)換層的選擇就是這個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的重點(diǎn)，只有通過選擇不同的轉(zhuǎn)換層才能實(shí)現(xiàn)高層建筑在功能和結(jié)構(gòu)上的需求，而轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量直接影響整個(gè)高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。因此，對(duì)不同形式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)和要點(diǎn)的研究與分析顯得更為重要，對(duì)今后高層建筑的設(shè)計(jì)和施工有很大的指導(dǎo)作用。

1.1、轉(zhuǎn)換層簡(jiǎn)述

目前的高層建筑多為低層商用，上部住宿的多功能要求，在低層商用要求的大空間與上部住宿要求的多墻多柱的小空間之間，往往需要采用一定的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，即可以通過加設(shè)轉(zhuǎn)換層來實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換形式（或構(gòu)件）所在的樓層就稱作轉(zhuǎn)換層。下部構(gòu)成受力較大，上部構(gòu)成受力較小是高層建筑的主要特點(diǎn)，因此在結(jié)構(gòu)豎向布置原則上剛好和常規(guī)建筑相反。為了實(shí)現(xiàn)高層建筑功能繁多，服務(wù)完善的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，必須通過設(shè)置不同轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式，才能實(shí)現(xiàn)高層建筑上下結(jié)構(gòu)形式和軸線布置的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

1.2、轉(zhuǎn)換層分類

根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的使用功能，轉(zhuǎn)換層可分為上下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換、上下層柱網(wǎng)和軸線轉(zhuǎn)換、結(jié)構(gòu)形式和軸線布置同時(shí)轉(zhuǎn)換三大類。實(shí)際工程使用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式類別也很多，它主要包括板式、梁式、空腹析架式、箱式和柑架式。其中板式和梁式在實(shí)際高層建筑中應(yīng)用較為廣泛，所以本文重點(diǎn)介紹這兩種轉(zhuǎn)換層形式的施工技術(shù)和施工要點(diǎn)。

2、板式轉(zhuǎn)換層

實(shí)際施工過程中，當(dāng)高層建筑上、下柱網(wǎng)和軸線出現(xiàn)較多較大的錯(cuò)位而不能使用梁式轉(zhuǎn)換層過渡時(shí)，可以采用板式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行過渡。板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)要求板的厚度要很大，這樣可以形成厚板式承臺(tái)轉(zhuǎn)換層。使高層建筑的下層柱網(wǎng)可以靈活巧妙的設(shè)計(jì)，不必與上層結(jié)構(gòu)對(duì)齊。但是板的厚度使轉(zhuǎn)換層的自重增大，材料的用量也會(huì)增多。

2.1、板式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)技術(shù)

在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，人們最關(guān)心的是板式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能，轉(zhuǎn)換板設(shè)置位置就是關(guān)鍵問題。而由于梁式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層位置設(shè)置較高時(shí)，會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生不利影響，人們提出了轉(zhuǎn)換層位置較高的框支剪力墻的抗震設(shè)計(jì)概念，即板式轉(zhuǎn)換層。板式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)最大的優(yōu)點(diǎn)是可以在轉(zhuǎn)換層以上自由布置結(jié)構(gòu)型式和軸網(wǎng)，特別適用于建筑物上下部軸網(wǎng)交錯(cuò)復(fù)雜的情況。但是由于轉(zhuǎn)換板的傳力路徑不明確，受力狀態(tài)相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)分析計(jì)算繁冗。鑒于抗剪和抗沖切的需要，轉(zhuǎn)換板厚一般在2m以上，這一方面造成轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的突變，在地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)效果明顯，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部豎向構(gòu)件的荷載顯著增加，使設(shè)計(jì)難度加大。

2.2、板式轉(zhuǎn)換層施工要點(diǎn)

根據(jù)板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在確定使用板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工方案時(shí)應(yīng)著重考慮以下幾個(gè)問題：（1）選擇合理的模板支撐方案，滿足轉(zhuǎn)換層的自重和施工負(fù)荷大的要求，然后根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行模板支撐體系的設(shè)計(jì)。（2）在大體積轉(zhuǎn)換層（混凝土）施工的過程中，為了防止新澆灌混凝土出現(xiàn)溫度裂縫，應(yīng)采取減小混凝土水化熱的防護(hù)措施。（3）由于轉(zhuǎn)換層承受的荷載量和跨度較大，鋼筋的配備會(huì)增加，而且鋼筋結(jié)構(gòu)的高度變高，因此為了進(jìn)行鋼筋的合理布置，在施工時(shí)應(yīng)采用一定有利的措施確保鋼筋框架的穩(wěn)定。（4）在預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層的施工中，由于其跨度和承受的荷載量也很大，預(yù)應(yīng)力所配備的鋼筋數(shù)量大，因此，合理選擇預(yù)應(yīng)力的張拉技術(shù)對(duì)防止張拉階段預(yù)拉區(qū)開裂或反拱過大就顯得極為重要。（5）模板支撐系統(tǒng)設(shè)置后，考慮到轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工過程的受力狀態(tài)與使用階段的異同，應(yīng)在施工中及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)換梁（或轉(zhuǎn)換厚度）及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。

3、梁式轉(zhuǎn)換層

梁式轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)是受力明確，這降低了實(shí)際設(shè)計(jì)與施工過程中的難度，使整個(gè)施工過程更為簡(jiǎn)單。目前，上層為剪力墻結(jié)構(gòu)，下層為框架結(jié)構(gòu)的高層建筑中，梁式轉(zhuǎn)換層的使用最為廣泛。

3.1、梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)技術(shù)

梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)主要包括三個(gè)方面：模板和支撐體系、鋼筋的連接和綁扎、 大體積混凝土的澆筑。模板工程技術(shù)是梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的重要構(gòu)成部分，而技術(shù)研究的基本要求是追求最大程度地與現(xiàn)實(shí)施工相符合。其中模板工程的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)大方面：模板裝置的設(shè)置和裝拆設(shè)計(jì)以及使用和周轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)；模板裝置的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)。而在高層建筑的實(shí)際施工當(dāng)中，在轉(zhuǎn)換梁的截面上，鋼筋錯(cuò)綜復(fù)雜的布置于大梁上下；使得梁式轉(zhuǎn)換層中鋼筋的使用量大、型號(hào)繁多。因此準(zhǔn)確放樣與下料、有效合理的進(jìn)行鋼筋連接和綁扎在梁式轉(zhuǎn)換層施工過程別重要。另外，在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土施工中主要包括兩次澆筑。第一次澆筑的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)整體性好，使鋼筋的安裝質(zhì)量得到保證，加快施工速度，但是支模難度大，導(dǎo)致支撐材料用量增加。第二次澆筑的特點(diǎn)是可以充分利用第一層已達(dá)到一定強(qiáng)度的混凝土承擔(dān)澆筑第二層混凝土?xí)r的自重，這樣支撐用量明顯減少；不足之處是可能對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性有略微影響，處理分層面較為困難，影響施工速度。

3.2、梁式轉(zhuǎn)換層施工要點(diǎn)

從梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的3個(gè)大方面考慮，在實(shí)際施工中主要注意一下幾個(gè)要點(diǎn)：（1）斜撐的設(shè)置。斜撐桿的設(shè)置角度均以≤45°角為標(biāo)準(zhǔn)，排距沿柱面豎向?yàn)?米，梁底部斜撐桿和梁底部模板的外鋼楞相協(xié)調(diào)，間隔距離為 400毫米，其上部延伸到模板底部與梁度模外鋼楞相扣接，并作雙扣件抗滑移保險(xiǎn)，斜撐桿的下支點(diǎn)主柱面預(yù)留的內(nèi)設(shè)定位短筋的凹槽，最下排斜撐桿的下支點(diǎn)為所在樓層的柱根部。所有斜撐桿要盡量與梁下排架的立桿、橫桿相扣接（用轉(zhuǎn)向扣件），同時(shí)與樓層滿堂架連體，以增強(qiáng)斜撐支架的整體性和穩(wěn)定性。（2）立桿和掃地桿設(shè)置。立桿的上端直接與梁底的內(nèi)楞和外楞分別相扣接（外楞緊貼在內(nèi)楞下面），從而形成雙扣件抗滑移保險(xiǎn)。立桿的下端支撐在樓面上鋪設(shè)的通長(zhǎng)木板上設(shè)置的鋼墊塊上。 （3）鋼管支撐的設(shè)置。支撐體系中，防止鋼管直接作用于樓板形成集中荷載的關(guān)鍵是一定要注意檢查木楔是否頂緊、釘釘子、防滑動(dòng)。（4） 鋼筋的連接和綁扎。在高層建筑的施工過程中，鋼筋的用量和型號(hào)在梁式轉(zhuǎn)換層中的使用更大更多，鋼筋錯(cuò)綜復(fù)雜地布置在轉(zhuǎn)換梁截面的上下。在這種情況下，如何準(zhǔn)確地放樣與下料、有效合理地實(shí)施鋼筋連接和綁扎就顯得尤為重要。主要包括鋼筋翻樣與下料和各部位鋼筋連接方式，其中準(zhǔn)確地翻樣和下料是保證鋼筋順利施工的前提，而梁式轉(zhuǎn)換層中鋼筋的種類繁多，位置不同的鋼筋受力狀態(tài)也不同，因此，各部位應(yīng)結(jié)合實(shí)際受力狀態(tài)、施工難易程度、成本效益等采取不同的連接方式，使鋼筋的作用發(fā)揮到最合理的優(yōu)勢(shì)。（5）混凝土澆筑技術(shù)。澆筑量大，速度快是轉(zhuǎn)換梁混凝土澆筑的特點(diǎn)，但是它總的澆筑時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，這就要考慮溫度應(yīng)力對(duì)澆筑的影響，因此，施工過程中要特別注意以下幾點(diǎn)：①最好在白天進(jìn)行混凝土的施工，確?；炷吝B續(xù)不間斷的輸送。②混凝土的振搗以機(jī)械振搗為主，人工扦插為輔。③澆筑樓板混凝土?xí)r，插入式振動(dòng)器用于轉(zhuǎn)換梁位置的振搗，其他位置都運(yùn)用平板振動(dòng)器沿垂直澆筑方向來回振搗，完成全部的澆筑。