高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

淺談高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計

摘要:轉(zhuǎn)換層因受力復(fù)雜，抗震能力弱，一直未被廣泛應(yīng)用。但隨著高層建筑的不斷增多和計算機(jī)硬件及軟件的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的計算理論及方法也日趨完善，轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用也越來越多。關(guān)鍵詞:高層建筑;轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：[tu208.3]文章標(biāo)識碼：a文章編號：

對于帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)體系，必須認(rèn)真作好概念設(shè)計工作，分析總結(jié)結(jié)構(gòu)特點和結(jié)構(gòu)難點，作出合理結(jié)構(gòu)布置，建立較為簡潔、可靠且符合實際的結(jié)構(gòu)計算模型。對重要部位和薄弱部位應(yīng)從計算調(diào)整和構(gòu)造措施兩方面加強(qiáng)，保證其有足夠的承載力和延性要求；并對結(jié)構(gòu)重要部位采取相應(yīng)的加強(qiáng)處理措施。1轉(zhuǎn)換層的作用

1.1轉(zhuǎn)換上、下層的結(jié)構(gòu)類型

在高層建筑中,因為其特殊的功能要求,所以上面部分是剪力墻結(jié)構(gòu),而下面部分則是框架結(jié)構(gòu),所以轉(zhuǎn)換層的一個主要的作用就是對這兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,這樣才可以使下部獲得比較大的自由使用空間。

1.2改變上、下層結(jié)構(gòu)的軸線和柱網(wǎng)

現(xiàn)代的高層建筑通常是商住兩用的模式,所以三層以下作為商用部分,需要空間大,墻體少,還需要有比較大的出入口,那么在轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變的情況下,就需要通過轉(zhuǎn)換層來使建筑的下面部分結(jié)構(gòu)的柱距變大,形成比較大的柱網(wǎng),這樣才可以形

成比較大的出入口,以滿足商業(yè)需要。1.3轉(zhuǎn)換上、下層的結(jié)構(gòu)類型和柱網(wǎng)

高層建筑的上部的剪力墻結(jié)構(gòu)可以通過轉(zhuǎn)換層來改變成框支剪力墻的結(jié)構(gòu),同時,下部的柱網(wǎng)和上部的剪力墻的軸線相互錯開,可以形成上、下柱網(wǎng)不對齊的布置形式。2帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求2.1減少轉(zhuǎn)換

高層建筑的一個主要特點就是高,所以其自身的重量比較大,導(dǎo)致高層建筑的下部的框架受力集中,容易引起應(yīng)力變形。2.2傳力直接

在布置轉(zhuǎn)換層的上下主體的豎向結(jié)構(gòu)的時候,要盡量使水平的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)直接傳力,避免多級復(fù)雜的轉(zhuǎn)換,慎重使用傳力比較復(fù)雜、對抗震不利的平厚板的轉(zhuǎn)換形式,如果上、下柱網(wǎng)實在沒有辦法對齊的話,可以采用箱形的轉(zhuǎn)換形式。2.3弱化上部、強(qiáng)化下部

針對帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)或者筒體結(jié)構(gòu),可以采取下面措施來強(qiáng)化下部結(jié)構(gòu):加大筒體以及落地墻的厚度、提高混凝土的強(qiáng)度等級、必要的時候可以在房屋的周邊增加設(shè)計部分的剪力墻、壁式框架或者樓梯間的筒體、提高抗震的能力。還可以采取在不落地的剪力墻上開洞、開口或者減小墻體厚度等措施來弱化上部。2.4優(yōu)化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行抗震設(shè)計的時候,由于建筑功能的要求,如果不得不進(jìn)行高

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淺析高層建筑中轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)計

（中工武大設(shè)計研究有限公司，湖北，武漢，430072）【摘要】由于房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，高層建筑越來越經(jīng)常的出現(xiàn)在人們生活之中。本文就高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換問題進(jìn)行分析，并提出結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的原則。

【關(guān)鍵詞】框架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；設(shè)計原則

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市建設(shè)的步伐加快，城市建筑，尤其是城市大型建筑的建設(shè)，促進(jìn)了建筑設(shè)計的發(fā)展。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面取得了較大的進(jìn)步。1框架結(jié)構(gòu)與框支結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)是指在建筑物（包括構(gòu)筑物）中，由建筑材料做成用來承受各種荷載或者作用，以起骨架作用的空間受力體系。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，經(jīng)常會遇到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換問題。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換分為對上部剪力墻的轉(zhuǎn)換（一般稱為框支轉(zhuǎn)換）和對上部框架柱的轉(zhuǎn)換（一般稱為框架轉(zhuǎn)換）。

當(dāng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件承托的上部樓層豎向構(gòu)件為剪力墻時，上部剪力墻被稱為“支剪力墻”，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換被稱為框支轉(zhuǎn)換。在框支轉(zhuǎn)換中，轉(zhuǎn)換會使上部剪力墻對豎向荷載的傳力路徑發(fā)生改變，而且還要將上部抗側(cè)剛度較大的剪力墻轉(zhuǎn)換為抗側(cè)剛度相對較小的框支柱。根據(jù)轉(zhuǎn)換位置和轉(zhuǎn)換區(qū)域的大小，框支轉(zhuǎn)換又可分為一般框支轉(zhuǎn)換和局部框支轉(zhuǎn)換。由于一般框支轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換層上下的側(cè)向剛度比較大，容易形成結(jié)構(gòu)軟弱層和薄弱層，從而引起地震剪力的劇烈變化，

對結(jié)構(gòu)的抗震極為不利；而且轉(zhuǎn)換部位受力比較復(fù)雜，比如轉(zhuǎn)換梁將會由于上部剪力墻產(chǎn)生的拱效應(yīng)而受到拉力作用，因此應(yīng)采取嚴(yán)格而有效的抗震措施。和一般框支轉(zhuǎn)換不同，局部框支轉(zhuǎn)換的框支剪力墻數(shù)量少，且樓面結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)換層有較強(qiáng)的約束，此類轉(zhuǎn)換一般不會產(chǎn)生明顯的結(jié)構(gòu)薄弱層效應(yīng)。

當(dāng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件承托的上部樓層豎向構(gòu)件為框架柱時，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換被稱為框架轉(zhuǎn)換。在框架轉(zhuǎn)換中，轉(zhuǎn)換雖然也改變了上部框架柱對豎向荷載的傳力路徑，但轉(zhuǎn)換層上部和下部的框架剛度變化不明顯。根據(jù)工程的具體情況，框架轉(zhuǎn)換分為一般的框架轉(zhuǎn)換和重要的框架轉(zhuǎn)換兩部分。一般框架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備下述性質(zhì)：（1）轉(zhuǎn)換梁的跨度較�。�2）承受的豎向荷載較�。�3）被轉(zhuǎn)換的上部柱數(shù)量較少。（4）周圍樓板對轉(zhuǎn)換構(gòu)件約束較好（5）轉(zhuǎn)換層在建筑底部以上區(qū)域。重要框架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)要具備以下性質(zhì)：（1）轉(zhuǎn)換梁的跨度較大（2）承受的豎向荷載較大（3）被轉(zhuǎn)換的上部柱數(shù)量較多（4）周圍樓板對轉(zhuǎn)換構(gòu)件約束較差（5）轉(zhuǎn)換層在建筑底部區(qū)域。一般框架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和重要轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換梁跨度、承受力、上部柱數(shù)量、約束性及區(qū)域方面具有相反的性質(zhì)。另外，當(dāng)被轉(zhuǎn)換的框架柱非常重要時，也就是說在被轉(zhuǎn)換的框架柱失效的情況下會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的全部或局部倒塌，在這種情況下，框架轉(zhuǎn)換也可確定為重要框架轉(zhuǎn)換。2轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)層的作用

一般而言，當(dāng)高層建筑下部樓層豎向結(jié)構(gòu)體系或形式與上部樓層差異較大，或者下部樓層豎向結(jié)構(gòu)軸線距離擴(kuò)大或上、下部結(jié)構(gòu)軸

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