導語：如何才能寫好一篇高層建筑的受力特點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：高層建筑；梁式轉換層；結構理論；應用

中圖分類號：TU973.1文獻標識碼：A文章編號：1673-0038（2015）52-0085-02

引言

隨著我國城市發(fā)展的步伐不斷的推進，在城市建設發(fā)展中高層建筑已經成為城市發(fā)展的一道亮麗的風景線，在樓層的數量方面較多，結構也與地層相比也比較復雜。在高層建筑中的梁式轉換層在建筑中主要發(fā)揮承上啟下的效果，需要對其進行進一步的合理分配來保證豎向的載荷及應力分配均勻，以此來保證結構在受力方面的平穩(wěn)性。通過一系列有效的手段及技術，能夠更好的提高梁式轉換層的有效性。一般情況來說，在不同的位置是需要承擔不同的功能。例如說，底層為大部分都為車庫、零售、娛樂、餐飲等等，中層的建筑大部分都為辦公區(qū)、商業(yè)區(qū)，高層則多半都為住宅。基于各項位置及功能的不同，在建筑的結構中也就不同，需要高層建筑滿足一系列的強度。由于轉換層在結構上分類較多，本文中我們將進一步對梁式轉換層結構做出進一步的闡述和研究。

1高層建筑的特點及梁式轉換層結構的概述

1.1高層建筑的特點

高層建筑在結構上通常都尤為復雜。高層建筑梁式轉換層在結構設計上不僅僅要對高層建筑的承受力水平及載荷做出有效的保障，還需要對高層建筑所能承受的垂直方向載荷做出保證。在對高層建筑的梁式轉換層結構進行設計的過程中，大部分的因素都會對高層建筑梁式轉換層設計的水平做出影響。隨著國內經濟的發(fā)展，國內城市發(fā)展中高層的建筑越來越多，人們對于居住環(huán)境的舒適度在追求層面也越來越高，由此，高層建筑的梁式轉換層結構設計方面也變得尤為的關鍵。高層建筑最具顯著性的特點就是在樓層的數量上較多，高度比較高，這些特點全部都給高層建筑的梁式轉換層結構在設計過程中帶來了比較大的難度，高層建筑的梁式轉換層結構在設計上，將承載控制到合理的范疇中顯得尤為的關鍵和重要。高層建筑梁式轉換層結構設計的關鍵就是對其抗壓力來進行設計的。

1.2梁式轉換層結構的必要性

高層建筑梁式轉換層的相關技術領域研發(fā)具有非常重要的作用和意義，其最大的挑戰(zhàn)，就是通過建筑自身在承受的角度上做出分析，大部分建筑通常都是在下部的結構上較為密集，以此來保證建筑的穩(wěn)定性。上部結構基本都是保持相應的密集度，以此來實現建筑上稀疏下密集的穩(wěn)定結構。建筑的功能在多元性以及綜合性層面在現如今的建筑領域中已經變得尤為的關鍵和重要，高層建筑的底部以及中部通常都是使用較為稀疏的商業(yè)構造模式來實現的。上部多半都是采用相對比較密集的建筑構造形式。與建筑自身在受力的穩(wěn)定性上出現了矛盾性。高層梁式轉換層結構在應用上，完全可以有效的來解決存在的矛盾。

2高層建筑梁式轉換層結構設計理論

2.1高層建筑梁式轉換層結構設計的基本特征

高層建筑梁式轉換層在建筑領域始終都是發(fā)揮著承上啟下的效果，它是需要進一步對建筑的上部結構及豎向載荷做出合理的分配，以此減少結構所產生巨大突變以及應力的集中，以此來實現結構的連續(xù)性以及在受力上的平穩(wěn)性。通過采用一些有效的特殊技術及方式，比如說，在梁式轉換層中布置相應的設備及管道，這些設備是完全能夠適用和滿足于高層建筑在供水以及供暖上的需求。在國內大部分的高層建筑都是采用了上部梁式，下部框架的結構模式，通過對構件進行轉換，來完成載荷的轉移，防范由于內力過多而產生的集中情況。

2.2高層梁式轉換層在構造上的特點

在建筑工程領域之中，對于轉換層的應用十分的廣泛，在構造的形式上更是趨于多樣化。梁式轉換層最為關鍵的特點就是，尺寸比較大，用途上更是尤為的廣泛，結構通俗易懂，施工及操作簡單，能夠很大程度和意義上節(jié)約成本及造價，在性能上更是尤為的牢固，工程計算方便等等諸多特點。例如梁式轉換層結構以下部的轉換大梁為主，框支梁承載上部剪力墻，框支柱支撐框支梁，被稱為梁式框支剪力墻結構。以墻-梁-柱（墻）為傳力途徑，明確、直接的傳力作用，便于方便工程計算、分析以及設計，在施工也較為簡單。實際過程中，可以根據轉換梁的受力特點、工作形式和應用方式等將轉換梁劃分以下幾種不同的結構形式。如果在設計過程中出現設計不足的情況，那么會對抗震產生非常不利的影響，梁過于高還會對空間的使用效果造成不好的影響。

2.3高層建筑梁式轉換層的受力特點

高層建筑梁式轉換層最為關鍵性的功能就是在傳力方面，它能夠將上部密集的小空間上的豎向載荷傳輸給趨于下部稀疏較大的空間上去。因為轉換層高層建筑自身在結構上的特點，載荷在豎向傳遞過程中通常都不連貫和直接，這會導致在側向剛度上發(fā)生一定的突變情況，轉換層在應力上的集中，會導致結構在受力上尤為的復雜。如果發(fā)生一定的地震災害，因為下部結構相對比較薄弱，將會出現坍塌或者是變形的情況，給建筑的安全性帶來一定的威脅和隱患。對于轉換層在結構上的設計。第一，需要考慮的問題是關于受力的問題，最大的限度上來解決傳力不連貫而造成的受力集中以及突變等等問題，避免建筑結構遭到破壞，帶來生命財產的威脅及損害。

3高層建筑梁式轉換層結構設計上的應用

3.1高層建筑梁式轉換層結構的應用

關于高層建筑的開發(fā)最為的研發(fā)國家為美國，它更是作為了高層建筑的起源地。現如今，高層建筑已經遍及實際的每一個角落。通過對國內建筑相關信息的統(tǒng)計得知，截止到2014年年末，國內的高層建筑已經達到上百棟之多。我國是從70年代開始才采用梁式建筑的方式，并且其發(fā)展速度更是非常驚人，一直到了90年代，梁式轉換層的結構才被廣泛的被應用。

3.2高層建筑梁式轉換層結構應用的概括

在一些相對比較發(fā)達的國家中，早在20世紀中期，就有大量的建筑工程師開始設計比較高大的建筑，建筑結構更是通過采用了上部剪力墻的形式，下部分通過采用框架結構混合的方式。此項結構上主要是采用上剛下柔的原理，結構上相對比較穩(wěn)定。在經過十幾年的發(fā)展以后，歷經了幾次比較大的地質災害過后，建筑工程師們慢慢的發(fā)現，此項結構其實并不牢穩(wěn)，在應對地質災害的情況下造成了更為嚴重的坍塌情況。由于，設計師及工程師們幾經研究，則研發(fā)出了轉換層結構。在國內，20世紀80年代初期開始廣泛的對大空間的建筑進行研究，在上海以及大連等地更是開始建設了首批的梁式大型的建筑，隨著梁式轉換層結構的設計技術的不斷完善及創(chuàng)新，國內的高校也開始大批量的通過高層建筑來進行實驗，在隨后的高層建筑上梁式轉換層結構得到了證實，開始不斷的被廣泛的應用。國內的學者們更是對其做了大批量的研究，這些都促進了高層建筑梁式轉換層的發(fā)展及應用。

4總結

綜上所述，在高層建筑的梁式轉換層的上密下疏的建筑原理上為建筑在受力方面起到了承上啟下的作用和效果，科學合理的對上部機構的豎向載荷做出有效的分配，避免結構突變及應力的集中，以此來進一步的實現結構的連續(xù)性以及在受力上的平穩(wěn)性。

參考文獻

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[4]張娟娟，邴作慶.談高層建筑梁式轉換層結構設計[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（17）.

[5]覃文勝.高層建筑梁式轉換層結構設計探討[J].中國高新技術企業(yè)，2010（28）.

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關鍵詞：桁架轉換層；高層建筑；抗震；設計原則

引言：隨著社會的不斷進步，人們對建筑物安全的要求越來越高，尤其是多高層建筑物的安全已日益受到人們的重視。轉換層是多高層建筑物承力的關鍵部位，是保障多高層建筑物安全的關鍵所在。由于桁架轉換層具有較高的抗裂性與承載力，使其在多高層建筑物的施工中得到廣泛應用。

一、桁架轉換層概述

桁架轉換層是由常用的梁式轉換層發(fā)展而來的。桁架轉換層根據其結構不同可分為斜桿桁架轉換層、空腹桁架轉換層、混合桁架轉換層。當來自建筑物上方的荷載較大時，單層的桁架轉換無法滿足承重的需求。在多高層建筑中，多采用雙層或多層桁架轉換層結構，也就是疊層桁架。

在托柱形式的梁式轉換層中，當很大跨度的轉換梁承托較多的層數，由轉換梁承托上部框架傳遞下來的豎向荷載很大而致使截面很大時，可采用桁架轉換層，能較好地布置大型管道等設備，并充分利用建筑空間。換桁架主要承受豎向荷載，在滿足建筑功能的前提下，通過增大中間節(jié)間的跨度或減小端節(jié)間的跨度來增大中間弦桿的內力，減小端節(jié)間的內力，使弦桿內力分布均勻。

二、桁架轉換層結構的受力分析

轉換桁架主要用于承受豎向荷載，轉換桁架的受力特征主要表現為豎向荷載作用下的受力規(guī)律。轉換桁架的工作機制可視為由多根截面較大的弦桿（梁）共同承擔上部荷載的工作機制，各腹桿改變了豎向荷載的傳力方向和位置，起卸載作用。根據桁架腹桿的分布情況的不同，高層建筑轉換桁架的結構形式主要有：空腹桁架、斜桿桁架、交叉桁架：但由于轉換桁架承受的豎向荷載往往是相當大的，有時上部較高的荷載，單層的轉換桁架在計算上無法滿足結構要求，此時就必須設置雙層或多層的轉換桁架結構，即疊層桁架轉換體系，當然還包括由于建筑立面美觀或結構簡化受力的目的而采用的無豎腹桿的交叉斜桿桁架；以及由于桁架受力較大，為更好的保證桁架端部與柱的錨固及減小桁架端部柱的內力，實際工程中往往將桁架體系伸過所要轉換跨的下一跨。

三、桁架轉換層在高層建筑結構抗震設計原則

1、整體結構按“強轉換層及其下部、弱轉換層上部”設計。帶桁架轉換層的結構應按“強化轉換層及其下部、弱化轉換層上部”的原則，使轉換層上下主體結構的側向剛度盡量接近，平滑過渡。

2、桁架轉換層按“強斜腹桿、強節(jié)點”設計。將轉換桁架置于整體空間結構中進行整體分析。此時，腹桿作為柱單元，上、下弦桿作為梁單元，按空間協同工作或三維空間分析程序計算整體的內力和位移。計算時，轉換桁架按實際桿件布置參與整體分析，但上、下弦桿的軸向剛度、彎曲剛度中應計入樓板的作用。整體結構計算需采用兩個以上不同力學模型的程序進行抗震計算，還應進行彈性時程分析并宜采用彈塑性時程分析校核。

3、桁架轉換層上部框架結構按“強柱弱梁、強邊柱弱中柱”設計。桁架轉換層上部框架結構按“強柱弱梁、強邊柱弱中柱”的原則，以保證轉換層的結構具有較好的延性，確保塑性鉸在梁端出現，能夠滿足工程抗震的要求。

四、桁架轉換層在高層建筑結構抗震構造要求

1、轉換鋼桁架的下弦鋼骨混凝土部分后澆使型鋼鋼骨預先受力。由于桁架下弦為主要受軸向拉力作用的構件，在計算中我們主要以型鋼構件輸入進行計算，而在實際的設計中為了使下弦桿與周邊的梁與板更好的連接，設計人員將下弦枰設計成為以型鋼為鋼骨的鋼骨混凝土。在軸向拉力的作用下，由于鋼的極限拉應變遠大于混凝土的極限拉應變（鋼筋的極限拉應變將達001），為了使型鋼鋼骨預先受力、混凝土內的裂縫開展較小，設計時采取了下弦桿混凝土后澆的做法。這樣，當上部較大荷載作用至轉換桁架時，下弦的型鋼受到較大的拉力，產生了相當的拉應變，然后在澆筑混凝土時，型鋼內增加的拉應力相對有限，大大的減緩了混凝土內裂縫的開展。

2、換桁架的弦桿相鄰位置設置邊梁使其受力更為合理。如果在布置轉換桁架弦桿的二、三、四層的弦桿相鄰位置設置一根邊梁，保證與桁架相鄰的樓面的荷載通過與桁架節(jié)點相連的橫梁以集中力的形式傳遞至桁架的節(jié)點上，這樣可以使轉換桁架的弦桿受力特點更與普通的桁架一致，即弦桿的受力形態(tài)以軸力為主，盡量減少弦桿受到彎矩作用，特別是平面外彎矩的作用，使轉換桁架的受力更為合理。

3、《高層混凝土結構技術規(guī)程》規(guī)定轉換層結構的樓板厚度不宜小于180mm。并配置雙層鋼筋，而在前面的分析中我們已經知道，當弦桿考慮板的作用時，對轉換桁架的受力更為有利。這一方面可以使設計人員在建筑的限定梁高的情況下充分加大弦桿的剛度：另一方面作為轉換桁架弦桿平面外穩(wěn)定最有力的支撐和保障構件，加厚樓板后可以更好的保證桁架弦桿的平面外的穩(wěn)定。另外，結構的水平力傳遞主要依靠樓板和轉換構件，因此樓板和轉換構件都要承受較大的剪力，并且有一個交互和傳遞的過程，如果轉換桁架的弦桿僅有一側的樓板可以相連，可以加厚與之相連樓板的板厚，這樣更好的保證轉換桁架上的水平力向轉換層樓層平面內轉移，使轉換層的整體受力更加均勻。

4、高層結構的抗震分析。方法除特殊規(guī)定外，建筑結構應進行多遇地震作用下的內力和變形分析，此時，可假定結構與構件處于彈性工作狀態(tài)，內力和變形分析可采用線性靜力方法或線性動力方法。規(guī)則且具有明顯薄弱部位可能導致地震時嚴重破壞的建筑結構，應按規(guī)范有關規(guī)定進行罕遇地震作用下的彈塑性變形分析。此時，可根據結構特點采用靜力彈塑性分析或彈塑性時程分析方法。模態(tài)分析用于確定設計結構的振動特性，即結構的固有頻率與振型，它們是承受動態(tài)載荷結構設計中的重要參數。同時，也是后面要進行的譜分析和動力時程分析的前期分析過程。非線性靜力分析（pushover）法是一種簡化的非線性地震反應評估方法。其基本原理是：在結構分析模型上施加按某種方式分布的荷載（如均勻荷載，倒三角荷載，一階振型荷載等）模擬地震水平慣性力，并逐級按比例增大，直到結構達到預定的狀態(tài)（位移超限或位移達到目標位移），然后評估結構的性能。

五、結束語

桁架轉換層的出現，不僅使多高層建筑物的功能需求得到滿足，同時還使建筑更加美觀。在桁架轉換層抗震的結構設計中，應對多高層建筑結構的整體進行分析與論證，設計出最佳的施工方案，同時不斷總結施工經驗，以保證建筑結構的合理、經濟、安全。

參考文獻

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[2] 中華人民共和國行業(yè)標準（JGJ3-2002），高層建筑混凝土結構技術規(guī).中國建筑工業(yè)出版社2002.

[3] 廖紅兵，帶高位轉換層的高層結構抗震設計及性能分析[d]，重慶大學，2006.

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[關鍵詞]高層建筑；結構設計；特點

中圖分類號：TU398.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）06-0195-01

導言

高層建筑物在建筑過程中遇到的問題較普通建筑更為錯綜復雜。因此，我們必須依據建筑過程中出現的具體問題進行具體分析，依照需求制定策略。由于高層建筑物具有更高的建筑要求和更大的生產生活價值。所以，我們更要盡可能的確保建筑的質量，和建筑的科學性。

1 高層建筑結構的分析

1.1軸向變形不容忽視

對于高層建筑結構，由于層數多，高度大，軸力值很大，沿高度積累的軸向變形很顯著，軸向變形會使高層建筑結構的內力數值與分布產生顯著的改變。對連續(xù)梁彎矩的影響：由于中柱和邊柱的軸向壓縮變形不同，往往會使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值及跨中正彎矩值和端支座負彎矩發(fā)生變化。對構件剪力和側移的影響，在考慮豎向桿件軸向變形與不考慮豎桿件軸向變形相比較，各構件水平剪力和側移都會產生很大的誤差。由此可見，在進行高層建筑結構設計時，構件的軸向變形必須列入到設計考慮的范圍中來。

1.2軸向變形不容忽視

建筑物中，豎向荷載數值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續(xù)梁彎矩產生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產生影響。

2 高層建筑結構特點

2.1抗震設計要求更高

在進行高層建筑結構設計的時候，有一項重要的設計就是抗震的設計。由于高層建筑結構的特點，本身高度就是非常的高。因此，在抗震設計方面比多層建筑抗震設計要求要更高。由于我國是出現地震比較多的國家，因而在進行建筑物設計的時候，都要對其進行抗震設計，尤其是本文所談到的高層建筑，更是要注重對其進行抗震設計。在實際的高層建筑結構的抗震設計中，除了要充分的考慮豎向荷載以及風荷載等因素外，還必須使高層建筑的結構具有良好的抗震的性能，具體實現的目標應該做到小震不壞，（中震可修）大震不倒。

2.2盡量減輕高層建筑的自重

在高層建筑結構設計中，需要對其建筑物自身的自重應該做到盡量的減輕，在一定的程度上來講，減輕高層建筑的自重比多層建筑減輕的意義要更高。之所以這么說主要是從地基的承載力以及樁基的承載力方面進行考慮的，如果高層建筑物與多層建筑物在同樣的地基或者樁基的條件下，減輕建筑物的自重就意味著不會增加基礎的造價及其相關的處理措施。并且能夠增加層數。尤其是在軟土土層具有非常明顯的經濟上的效益。

2.3軸向變形問題

高層建筑自身的一個特點就是比較高，因此，建筑自身的豎向荷載施加的作用力也比較高。進而常常會造成柱體內部軸向變形，甚至會影響到連續(xù)梁彎矩。另外，軸向變形還能夠影響到整個高層建筑建筑預制構件下料的長度。在進行構件的預制的時候，應該根據軸向變形的情況，進行系統(tǒng)和全面的計算，并且將結果作為下料的依據，對下料的長度進行及時的調整。

3 高層建筑的結構體系設計

3.1框架結構體系

框架結構主要承重結構，由梁、柱。板、構成平面框架。對于框架柱而言，軸壓比越小在往復水平上荷載下的滯回曲線也會越豐滿，即耗能能力越大，延性就愈好。其優(yōu)點：建筑平面布置靈活，可以依據自身的要求設計。其缺點：框架結構本身剛度不大，抗側力能力差，水平荷載作用下會產生較大的位移，地震荷載作用下較易破壞。不高于巧層宜采用框架結構，可以達到比較好的經濟平衡點。框架體系中，角柱的受力應該比別的柱差，為了防止角柱遭遇扭轉變形或是彎壓變形嗎，柱截面不宜過小，同時還要加密箍筋，起到增加受壓區(qū)混凝土約束的作用。注意事項：在框架結構體系中，一定要考慮高層建筑的底部柱，柱截面的大小要注意：在高層建筑中，應該盡量的三排柱結構設計方案；采用鋼管混凝土柱、勁鋼混凝土柱或是高強混凝土柱；通過增加體積配箍率或是沿著柱身增加箍筋達到提高延性。

3.2剪力墻結構體系

當建筑結構的框架體系強度和剛度不能滿足設計要求時，往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架，從而形成了框架一剪力墻體系。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協同工作的結構體系。在體系中框架主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力。當墻體受力主體全部由剪力構成的話，就會是剪力墻體機構，剪力墻結構體系是把建筑物墻體當作承受荷載的結構體系。剪力墻間距要滿足最大橫墻間距限制，6、7、8度設防區(qū)最大橫墻間距分別為21m、18m、和1 5m。墻體同時作為維護及房間分隔構件。其優(yōu)點：其剛度、強度都比較高，傳力直接均勻，有一定的延性，整體性好，抗倒塌能力強，結構體系特征明顯。現澆鋼筋混凝土剪力墻結構整體性好，剛度大，承載力要求容易滿足，適于建造較高的高層建筑。抗震性能力強，承受力好。其缺點：剪力結構墻間距設計方面不能太大，空間平面布局不太靈活，自重大，開洞宜小等。

3.3筒結構體系

以筒體為抗側力構件的結構體系統(tǒng)都稱為筒結構體系，它包含單筒，多筒，復合筒等，它是由由一個或者幾個簡體為主抵抗水平力。也有把簡體結構分為實腹筒、框筒及析架筒的說法。其優(yōu)點：筒體結構體系能使整個建筑猶如一個固定于基礎上的封閉空心的筒式懸臂梁來抵抗水平力，其是以空間受力為主，具有較大的剛度、強度、整體性，各構件受力比較合理，抗風、抗震能力強，往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。其缺點延展性能有問題，并且全部此阿勇成本高，造價高。

3.4抗風結構優(yōu)化設計

在基礎設計上，要使用配比較高的砂石來保證地基的密實度，同時還要設置抗拔錨桿，以此來提高建筑基礎的抗拔強度。在減振系統(tǒng)設計上，要多利用耗能支撐、剪力墻、樓板等組成的耗能減振系統(tǒng)來減少風荷載對高層建筑的影響。對于風荷載與水平力的問題，要對高風壓區(qū)進行加固。這主要是從水平壓力、水平荷載內力等方面進行綜合考慮，來為高層建筑進行加固設計。

3.5抗震結構優(yōu)化設計

①提高結構設計的整體規(guī)則性，以此確保承載力體系分布的合理性。②改善地基的抗震設計，即在簡化建筑平面、提高地基的強度與高度的同時，將上部結構的重點和群樁設置在同一直線之上。③在剪力墻的設計方面，要提高高層建筑承重結構的抗側力，以此來滿足承載力的耗能與延續(xù)性，這樣可以有效地提高高層建筑的抗震能力。

4 結語

高層設計中，建筑和結構是關系最密切的專業(yè)。建筑師往往根據建筑的使用功能和美學要求處理建筑體型，包括平面和立面；而結構師則根據受力的合理性進行結構設計，其中結構形式和結構體系的選擇，結構總體布置等對結構的受力性能優(yōu)劣性起決定性作用。結構的總體布置與結構體型密切相關，簡單的體型易于得到規(guī)則和受力合理的結構總體布置，可使結構具有良好的抗震性能。

參考文獻

[1] 吳雪丹.對高層建筑結構設計特點的分析J].建筑知識：學術刊，2013 （7）：109-110.

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關鍵詞：建筑工程；結構設計；轉換層構造

1 轉換層高層建筑結構的構造要求

轉換層的結構應按“強化轉換層及其下部、弱化轉換層上部”的原則，使轉換層上下主體結構的側向剛度盡量接近，平滑過渡。抗震設計時。控制轉換層上下主體的結構側向剛度，當轉換層設置在3 層及 3 層以上時。其樓層側向剛度尚不應小于相鄰上部樓層側向剛度的60%。將轉換桁架置于整體空間結構中進行整體分析。此時，腹桿作為柱單元。上、下弦桿作為梁單元，按空間協同工作玻三維空間分析程序計算整體的內力和位移。計算時，轉換桁架按實際桿件布置參與整體分析，但上、下弦桿的軸向剛度、彎曲剛度中應計入樓板的作用。整體結構計算需采用兩個以上不同力學模型的程序進行抗震計算。還應進行彈性時程分析并宜采用彈塑性時程分析校核。轉換層的結構設計中應按轉換層“強斜腹桿，強節(jié)點”。桁架轉換層上部框架結構接“強柱弱梁、強邊柱弱中柱”的原則，以保證轉換層的結構具有較好的延性，確保塑性餃在梁端出現，能夠滿足工程抗震的要求。轉換桁架的相鄰層樓板宜雙向雙層配筋，每個方向貫通鋼筋的配筋率不宜小于 0.25%，且在樓板邊緣、孔洞邊緣應結合邊粱設置予以加強。轉換桁架上、下弦桿的配筋應加上樓板平面內彎曲計算引起的附加鋼筋。

2 轉換層商層建筑結構實例分析

對于大跨度的鋼桁架轉換層結構的受力。各方面的影響因素較多，導致結構受力情況比較復雜，對它的受力影響因素進行探討具有實際意義，可為實際工程的設計與施工提供理論依據。因此，通過對大跨度鋼桁架轉換層的受力影響因素進行分析，認識鋼桁架轉換層的受力特點。以期充分利用鋼結構構件受力性能好的特點，使其承擔較多的荷載作用。以調整端部混凝土結構的受力，減少混凝土結構的荷載作用，使整個結構體系的受力更為合理。下面結合工程實例分析高層轉換桁架的受力影響因素及其受力特點，某高層建筑為地上 24層，地下 2 層，總建筑面積 72788m2，其中地上 58300m2，地下 14488m2。平面長 92.1M，寬 49M。結構檐口標高為 108.80m，中間有電梯、樓梯、機房等的高層建筑。

2.1 梁式轉換與精架轉換的比較確定

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

2.2 轉換桁架的具體形式的確定

在本例工程的三層轉換構件采用確定桁架結構后，設計人員則需要進一步確定桁架的結構形式。根據前面的論述，轉換桁架的結構形式有多種，但是根據本例工程的三層轉換構件的具體情況，采用何種最合理的結構形式，則必須加以比較分析后方可確定。

2.2.1 單層轉換桁架與雙層轉換桁架的確定

采用精架結構作為高層建筑的轉換構件時，一般情況是取出一層層高的高度作為轉換桁架的高度。對于本項目，轉換桁架位于結構的邊緣，建筑師為了使轉換桁架對于立面的影響降至最小，希望桁架僅在中庭設置，即取一層高度（4.00m）作為轉換桁架的高度。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，而結構的柱距為 9.0m，若僅取 4.00m 為桁架高度時，在柱與柱之間必須另設一個桁架節(jié)點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 為轉換桁架的高度，則在柱與柱之間可以不必設置多余的桁架節(jié)點，使桁架的結構形式趨于簡單。

2.2.2 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換結構一桁架結構有如下的主要結構形式：空腹桁架、交叉斜桿桁架、無豎桿的交叉斜桿桁架。作為一種相對獨立的結構形式，無論采用何種結構形式。應該說都是可以實現的。對于建筑師來說，空腹桁架如果在構件尺寸可以接受的條件下。當然是首選，當然，采用無豎桿的交叉斜桿桁架形式，結構上可以使桁架的構造節(jié)點趨于簡單，在建筑師看來，也可以接受。

2.2.3 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目的轉換結構的結構形式后，結構工程師尚發(fā)現在這個計算模型中的框架柱的內力較大。作為抗震設計“強柱弱梁”的一般設計原則，框架柱中的內力相對越大，則在柱中率先出現塑性鉸的可能性將越大。而在模型計算中同樣可以發(fā)現，Z2 的內力較大。而作為相鄰的柱 Z1 的內力則相對較小，尚有較大潛力。

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

3 結束語

在大跨度、大荷載條件下應用桁架轉換結構將比采用梁式轉換更合理，且可以節(jié)約混凝土用量近 30%，用鋼量可節(jié)約20%。在采用桁架結構作為工程的轉換構件時，帶豎桿的斜桿桁架中各構件的內力較為接近，可以取得較為一致美觀而又經濟的截面，而不帶豎桿的斜桿桁架中各構件的內力差別較大，最大將達40%左右。總之，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，結構設計成為繁重而責任重大的工作，不但關系到建筑結構的安全性和耐久性，而且關系到建筑的適用性和經濟性。從而，設計人員在工作中應事無巨細，善于反思和總結工作中的經驗和教訓，才能將設計工作做好。

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[5]葛天英 建筑物梁式轉換層設計與工程實例[J].低溫建筑技術.2008，（08）.

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關鍵詞：結構轉換層；高層建筑；設計；施工進度；空間結構

社會的不斷進步，為人們居住環(huán)境質量的改善提供了可靠的保障。為了滿足人們各種各樣的住房需求，高層建筑在設計的過程中加入了多元化元素，完善了建筑的服務功能。不同用途的高層建筑實際的組合方式存在著顯著的差異，因此需要設計人員做好各項基礎性的設計工作。為了保證高層建筑結構布局的合理性，必須做好結構轉換層的相關工作，保證這些結構層實際應用中受力的均勻性。高層建筑轉換層對于內部結構的尺寸及受力特性有著明顯的影響，需要采取可靠的技術手段最大限度地發(fā)揮轉換層的實際作用，增強高層建筑結構整體的穩(wěn)定性。本文將對結構轉換層的相關內容進行了深入地分析，為高層建筑結構設計的合理性提供了必要的參考依據。

一、高層建筑中結構轉換層的相關內容

（一）結構轉換層的作用

高層建筑與普通建筑的設計有所區(qū)別，高層建筑中不同樓層之間的受力特點對于建筑整體安全性有著重要的影響。一般情況下，高層建筑中越往上的樓層受力較小，中間和下部的樓層受力相對較大。同時，每一層的受力情況也存在著一定的區(qū)別。因此，設計人員在設計階段需要采取增強高層建筑下部結構的剛度和橫梁、柱等結構作用效果的措施，保證這類建筑實際使用中的質量可靠性。當樓層逐漸增加時，設計人員通常會減少墻、柱等結構的安置數量，保證下部支撐結構能夠充分地發(fā)揮實際的支撐作用。因此，針對高層建筑結構轉換層的特殊性，設計人員在具體的設計過程中需要擴大下層結構的空間。這與常規(guī)性建筑的設計思路截然不同。同時，設計人員通過設置水平結構轉換構件的方式，保證了高層建筑空間結構的穩(wěn)定性。這種設計思路體現了結構轉換層在高層建筑設計和使用中的重要性。

（二）結構轉換層的主要類型

根據高層建筑用途的不同，設計者在設計的過程中也會采取不同類型的結構轉換層。這些轉換層在實際的應用中所涉及的技術有所區(qū)別，需要從多個角度分析不同類型的結構轉換層。高層建筑結構轉換層的主要類型包括：

（1）板式結構轉換層。

高層建筑上下層之間柱網數量的過多，需要依靠板式結構轉換層的作用保證各層之間的受力均勻性。板式結構轉換層在實際的應用中需要達到抗剪和抗切的具體要求，它的厚度最大不超過2.8m。同時，板式結構的設置靈活性突出，但自身的重量相對較大，需要大量的輔助材料；

（2）框架結構的轉換層。

框架結構最大的優(yōu)勢在于它的抗震性能較好，可以達到高層建筑的抗震要求。這種結構主要是以巨型柱的方式所組成的轉換結構，實際應用中對于下層的柱體結構要求較高。在具體的施工過程中，需要采取支撐效果較好的裝置加固最下層框架結構的柱體結構，達到設計方案的具體要求。這種框架結構在高層建筑轉換層應用中取得了良好的效果，將會成為未來高層建筑結構轉換層的主要發(fā)展趨勢；

（3）梁式的轉換結構。

高層建筑垂直轉換施工中需要依靠梁式的轉換結構完成相關的操作。這種轉換結構較為普遍，它可以傳遞高層建筑不同層之間的作用力，保證了高層建筑整體結構的穩(wěn)定性。梁式的轉換結構中最上層墻的受力大小可以通過一定的傳遞路徑傳到最下方的柱。在實際的應用中，梁式結構的造價成本相對較高，占據了高層建筑結構轉換層一定的市場份額。它的高度最大不超過6.0m，最小也在0.8m以上。

（三）結構轉換層的布設原則

高層建筑結構轉換層在長期的使用中容易導致整個建筑垂直方向剛度性能的下降，影響著高層建筑的抗震性能。因此，設計人員在高層建筑結構轉換層布設的過程中需要遵循一定的原則。這些原則主要包括：

（1）結合高層建筑整體的結構狀況，充分考慮不同層的受力特性。根據不同結構受力的傳遞性，需要選取可靠的受力結構作為整個轉換層的核心結構。采取這些措施有利于后期項目施工中技術人員及時地分析結構轉換層中存在的相關問題，提高了實際問題的處理效率；

（2）由于高層建筑結構轉換層垂直方向存在著剛度突變的安全隱患，影響著整個建筑的安全性能。因此，設計人員在布設結構轉換層的過程中，需要適當減少高層建筑垂直方向的構件，將轉換層設置在樓層較低的位置。同時，設計人員也需要將轉換層的剛度控制在一定的范圍內，保證高層建筑實際的抗震效果。

二、帶結構轉換層高層建筑設計中需要注意的問題

不同類型的高層建筑在具體的設計過程中需要考慮各種各樣的問題，主要是為了保證施工進度不受影響。其中，帶結構轉換層高層建筑設計中需要注意一些常見的問題。這些問題主要包括：

（1）保證高層建筑較大空間區(qū)域內的剛度性能達到行業(yè)的參考標準，采取必要的措施將轉換層上下結構中的剛度控制在合理的范圍內。同時，也需要保證等效側向剛度的科學性；

（2）為了消除外界作用力對框支剪力墻的影響，需要提高剪力墻豎向構件的配筋率；

（3）由于結構轉換層的位移角對于高層建筑整體的結構有著一定的影響，需要利用可靠的技術手段控制位移角的大小，并保證高層建筑基底的重力荷載達到一定的抗震要求；

（4）為了加強薄弱樓板的抗壓性能，需要采取厚度約為220mm的現澆混凝土樓板加固，并在對應的轉換層相鄰的樓層之間設置厚度約為150mm的樓板，二者之間呈對稱的關系。

三、帶結構轉換層高層建筑結構設計中的優(yōu)化策略

（一）減少轉換層豎向結構剛度的差異性

帶結構轉換層的高層建筑在實際的使用中轉換層的豎向結構存在著剛度突變的問題，影響著結構轉換層的安全性能。因此，設計人員在高層建筑結構轉換層的設計中應該減少轉換層雙向結構的差異性，將上下轉換層結構剛度的差值控制在合理的范圍內，并適當增加落地墻的厚度，將安全系數較大的補償剪力置于相關的結構中，保證高層建筑的部分結構的空間剛度。同時，由于落地構件對于高層建筑轉換層結構也有一定的影響，設計人員需要保證落地構件的設計均勻性，適當增大構件的截面尺寸。選擇剛度較大的混凝土材料，提高轉換層下方抗側力的性能，可以達到相關構件的抗彎設計要求。

（二）充分考慮不同層受力狀況對于轉換層的影響

高層建筑的結構轉換層相對比較特殊，主要在于它在實際的應用中需要考慮不同層的受力狀況，尤其是關鍵部位的應力大小。因此，設計人員在高層建筑結構轉換層的設計階段，需要充分考慮不同層的受力狀況，采取先進的技術手段計算出不同部件實際的應力值。根據高層建筑結構轉換層周圍的應力分布狀況，可以在結構轉換層中添加一定量的配筋，最大限度地發(fā)揮結構轉換層實際的作用效果。同時，為了保證高層建筑整體結構的穩(wěn)定性，需要設計人員掌握梁跨部位支座正負彎矩速度的變化規(guī)律，保證腰筋尺寸的合理性。設計人員也可以將梁跨部位下端的鋼筋設計為全埋式的錨固結構，消弱彎筋的作用，提高結構轉換層的安全性能。

（三）合理布設剪力墻，保證轉換層整體結構的合理性

高層建筑結構轉換層對于剪力墻的合理布設有著一定的要求，主要是為了突出轉換層整體結構的作用。一般在設計轉換層結構時，要求剪力墻的框架支柱必須均勻疏密，并將它與支柱之間的距離控制在合理的范圍內。二者的距離一般保持在11m左右。根據高層建筑整體的空間布局，設計方案需要達到工程剪力墻的具體要求，增強地下結構整體的抗壓能力。設計轉換大梁的過程中，需要保證梁體的整體結構能夠承受相關應力的大小，并對短肢墻的內力進行必要地控制。要實現這些目標，設計人員應該采取可靠的技術手段處理轉換梁兩端的結構，保證整個結構的穩(wěn)定性。

結語

在帶結構轉換層的高層建筑結構設計過程中，需要設計人員充分地理解和掌握結構轉換層的相關內容。應結合高層建筑整體的結構框架，選擇出符合實際要求的結構轉換層。本文通過對不同類型結構轉換層的闡述，為高層建筑空間布局的合理規(guī)劃提供了必要的參考依據。做好高層建筑結構轉換層的研究工作，具有重要的現實參考意義。

參考文獻

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[3]趙海杰.帶轉換層的高層建筑結構設計與分析概述[J].四川水泥，2015（11）.

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高層建筑結構于傳統(tǒng)的多層或平房結構有著基本上的不同，其中具有代表性的特點是水平方向的荷載和垂直方向的荷載要遠遠大于傳統(tǒng)建筑結構類型，所以設計中要重點考慮抗震性能和風荷載，要將高層建筑結構的外觀舒適性和功能性在荷載上進行通盤考慮，使高層建筑的結構設計在突出基本特點的同時，形成更為穩(wěn)定和美觀的建筑藝術精品。

2、高層建筑結構的設計要點

2.1高層建筑的構造措施高層建筑結構設計中要重點對剪力、壓力、柱體等相關結構和特性進行強化，同時要加強彎力矩的防護，提高拉力的大小，提升構造梁的性能，要注意對薄弱部位的加強，特別重點考慮的構造要點有：延性、溫度應力、薄弱層厚度，鋼筋錨固長度，抗震結構層次等主要環(huán)節(jié)，要達到高層建筑結構的設計合理化，就必須做好上述構造方面的設計。2.2高層建筑結構的計算簡圖計算簡圖是高層建筑結構設計和高層建筑結構計算時的中要基礎，因此，需要選擇適宜的高層建筑結構計算簡圖。在計算簡圖中要對高層建筑結構的剛節(jié)點和鉸節(jié)點進行重點把握，同時要控制計算簡圖的誤差，使其限定在高層建筑結構設計的允許范圍中。在高層建筑結構計算簡圖的應以中要對構造的重點防護措施進行強化，這樣有利于控制高層建筑結構的穩(wěn)定。2.3高層建筑結構的方案結構方案的經濟性、科學性和合理性是整個高層建筑結構設計的關鍵，要采用高層建筑結構的合理形式和經濟形式，這樣可以使高層建筑結構得主要性能和要求達到相應的設計。在方案中要注意豎向和水平向的規(guī)則，同時，要注意在同一結構單元內不能應用同樣結構體系和方式，以避免高層建筑結構出現問題。2.4高層建筑的基礎方案在高層建筑結構進行基礎設計師要重點考慮高層建筑結構的荷載分布、高層建筑工程的地質條件、高層建筑的施工條件。設計高層建筑結構時要重點考慮到對地基潛力的挖掘，因此，在高層建筑結構設計階段要對工程地質勘查報告的內容和技術參數進行重點了解，以便形成具有科學性和合理性的高層建筑結構基礎方案。

3、高層建筑結構設計的基本要求

3.1高層建筑結構設計的規(guī)則性高層建筑結構設計應符合抗震概念設計的要求，應采用規(guī)則的設計方案，不應采用嚴重不規(guī)則的結構體系。高層建筑結構設計應該具備多道抗震防線；具有合理的承載力和剛度分布的結構水平和豎向布置，避免因扭轉和突變效應造成局部薄弱部位。3.2高層建筑結構設計的平面規(guī)則布置高層建筑結構平面布置需要能抵抗豎向和水平荷載，對稱均勻，明確受力，傳力直接，減少扭轉的影響。在地震作用下，建筑的平面要簡單規(guī)則，在風力作用下可以適當放寬要求。建筑的抗震設防要求建筑的平面形狀宜對稱、簡單、規(guī)則，才能達到減震的目的。

4、高層建筑結構設計問題的防范和處理

4.1高層建筑結構設計中的扭轉問題在進行結構設計時，我們需要建筑的三心盡可能匯于一點，即三心合一。高層建筑結構設計的扭轉問題就是指建筑的三心在結構設計過程中未達到統(tǒng)一，結構在水平荷載的作用下發(fā)生扭轉振動的效應。4.2高層建筑結構的受力性能對于高層建筑物最初的方案設計，建筑師考慮更多的是應該是它的受力性能，而不是詳細地確定它的具體結構。沉降縫兩側單元層數不同時，由于高層的影響，低層的傾斜往往很大，因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來確定。4.3高層建筑結構設計中的其它問題一是，剪力墻的墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時，應采取在墻與梁相交處設置扶壁柱或暗柱，或在墻內設置型鋼等至少一種措施，減小梁端部彎距對墻的不利影響。二是，對各抗震等級框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求，同時增加了最小面積配箍率的要求。三是，嚴格要求各抗震等級剪力墻在各種情況下的厚度與層高。四是，地下室結構的樓層側向剛度不應小于相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍。

5、結語

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關鍵詞:高層建筑 轉換層 結構 施工技術

中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：

1 結構轉換層在高層建筑施工中的作用

目前，我國高層建筑在不斷的向前發(fā)展,現階段的高層建筑的上部需要進行住宅、旅館的布置,中間作為辦公所用,下面的樓層更多的是滿足商場、餐廳和各種娛樂場所等公共設施的需要。中間樓層需要進行中等開間的布置,在網柱中進行一定熟練工的墻體布置;下部的柱網的空間大,靈活性強,墻體較少。但是這可能會致使結構受力的反常規(guī)性,這就需要在結構轉換的樓層進行水平轉換構建的設置。

2 對結構轉換層特征的分析

轉換結構的構件跨度一般都是上部樓層結構跨度的數倍。因此轉換結構的構件其撓度,成為了進行控制嚴格的目標; 轉換結構的連續(xù)施工強度較大, 施工過程的復雜程度高;因為進行了轉換層的設置, 使得沿著建筑物高度走向的剛度勻稱性,受到了一定程度的破壞,改變了力的傳遞路線,因此要將轉換層的結構設計分析與常規(guī)結構區(qū)別開來。

3 高層建筑結構轉換層的設計

3 . 1 轉換層結構形式的選擇

板式轉換層在進行上部的布置時候不是很方便,而且板的傳力性能不夠清晰,受力分析較為復雜,結構計算的困難性大, 如果使用有限元進行計算,所得的結果較為復雜;轉換桁架的傳力性明確,途徑清晰,但是因為其較復雜的施工和構造特點, 以及轉換時所需的條件、具體的位置和大小等靈活性大, 使得充分使用這一轉換層具備了可能性。

我們從抗沖切合抗剪的角度進行考慮,轉換板的厚度比較大, 普通情況可達到兩到3m左右,需要大重量的混凝土使用,加大了下部垂直構件承受的負荷。轉換梁一般使用的截面高度是一點六到四米, 在跨度較小或者承托層數較少的情況下使用較小的截面高度, 如果跨度很大而且承托樓層數量較多時候,多采用較大的截面高度。

因為厚板集中了大量的剛度和總質量, 使得其在地震等作用下, 有較強的反應;由于板本身受到的力很大,豎向剛度突變性強,相鄰的上下層受到的作用力也大,所以很容易產生震害;根據施工經驗表明,厚度的上下相鄰層結構出現的混凝土剝落和裂縫等,使得板受到沖切皮壞,也可能導致剪切破壞,因此必須對板進行三向配筋;桁架轉換層的節(jié)間進行輕質建筑原料的塞充,能夠有效的減少結構自身的重量,而且轉換桁架的抗側力邀小于轉換梁,即有桁架轉換層的高層建筑物, 其剛度和質量的變化,往往比帶轉換梁的要相對緩和些,所以地震時候其反應比梁式轉換層的小很多。

3 . 2 轉換層上、下結構側向剛度比的合理取值

為了有效的保證轉換層下面的大空間,其整體結構要具有合適的剛度、抗震性能等,要最大程度上強化轉換層下部主體的結構,減少轉換層上部主體構造的剛度,讓轉換層的上下部主體結構的剛度和變形的特征最大程度的接近。進行剪切剛度比例的控制,是為了有效的減少高層建筑豎向剛度的相差懸殊。因為轉換層附近結構受到的內力較為的復雜,在實際的工程施工中,要按照建筑的前期設計,進行剪力墻布置的估算, 對轉換梁構件的相關尺寸予以詳細的計算和調整,找出最大剪力, 并進行科學的對比。

4 高層建筑轉換層施工存在的問題

4 . 1 支撐材料大量使用, 增加了施工成本

因為高層建筑轉換層的空間尺寸較大,自身的重量大以及結構的復雜性等, 使得在施工的時候其支撐體系較為復雜, 增加了施工的難度。采用常規(guī)的混凝土澆筑施工,其支撐體系一般要從轉換層安裝到底層地面,甚至要安裝到地下室的厚板位置。所以,造成了大量支撐材料的占用, 致使材料周轉過程產生的費用過大,直接的增加了施工的成本。

4 . 2 轉換層等的自重, 對下部結構產生影響

在轉換層的建設中, 因為轉換層巨大的自身重量以及結構復雜的支撐體系的重量,都加載到了下部的結構上面,對下部的結構造成了很大的不利影響。因此減小轉換層建設中對高層建筑下部結構的影響是尤為重要的。在進行轉換層的施工時候,因為其大體積混凝土施工的特點,決定了在這個過程中要注意采取科學的措施,避免溫度裂縫的產生。

5 對轉換層施工過程中出現問題的防治措施

5 . 1 根據下部結構的特征, 合理布置支撐體系

高層建筑的上部負荷是由豎向的受力構件來承擔的,而且轉換層施工的時候,巨大的荷載也是由下部豎向的受力構件傳給基礎層。在使用上述的常規(guī)模板支撐這一體系,材料的使用量較大,但是轉換層下部的頂層樓板不能承載巨大的負荷。所以在進行轉換層的支撐體系的布置時候,要結合高層建筑下部的結構特征,使用懸空支撐體系,進行靈活的設置,使上部的荷載均勻的傳到下部貫通的豎向受力部件,最大程度上減少直接作用于橫梁樓板等構件的荷載。

5 . 2 分層澆筑混凝土, 利用先澆筑的部分構件承擔荷載

轉換層的水平構件其高跨度較大, 多表現在短深梁或者厚板的受力的性質。澆筑混凝土的時候使用分層法,全面的利用前期澆筑的部分構件的強度作為荷載的承擔體,成為支撐體系減少荷載的有效手段。在進行工程的施工時需要特別注意的是,要加強對疊合構件受力的仔細分析,以最大程度的保證構件在施工、正常使用時候能滿足這些要求。

5 . 3 提高混凝土澆筑的操作, 增強澆筑質量

因為轉換層的體積較大, 在混凝土的澆筑過程中, 要通過使用大體積混凝土施工的先進技術來完成,如使用低水化熱的火山灰硅酸鹽水泥。采取科學的養(yǎng)護手段,盡量減少表面和內部溫度的差別。另外在進行支撐體系的拆除工作時候,要保證混凝土的強度值,制定科學合理的拆除步驟。

篇8

1.1應用分析方法了解各類結構體系

1.1.1框架式的剪力墻結構。高層建筑結構種類是非常多的，其中框架式的剪力墻結構就是較為普遍的一種建筑結構，其內在的位移結構設計方法非常多，并衍生出了很多的計算方法，應用最為普遍的是連續(xù)假定方法。在對位移的協調性進行計算時，要明確剪力墻框架的水平位移與轉角狀況，從而對其進行正確的計算，其求解的方法是構建結構位移和結構負載之間的關系方程式。但是在對其進行構建過程中，其影響因素和內在的需求等變量是有所差別的。

1.1.2剪力墻的體系。剪力墻的受力與變形狀況是剪力墻結構開洞影響的。剪力墻的單片受力特性是有差異的，并且按照這種差異可以將其分為單肢墻結構和特殊的開洞墻結構。這些不同的墻面結構截面所具有的應力和負荷也是有差異的，為此，在對其內應力和位移進行計算時要采用不同的計算方法。通常采用的計算方法是平面限單元方法，這種計算方法準確性較高，并且適合多種類型的剪力墻。但是其缺點是資源的浪費較為嚴重，自由分散度也較多。

1.1.3筒體結構。根據其計算模型的處理方法不同，筒體結構的分析也是不同的，主要包括連續(xù)分析法、分散分析法以及三維空間分析法，其中三維空間分析法的精確度較高，并且很多工程都采用這種計算模型。

1.2高層建筑的抗震分析設計和應用

高層建筑抗震分析和設計是高層建筑結構設計中的重點，為此要想使高層建筑能夠具有非常強的抗震性能，并滿足結構功能，就要對高層建筑結構的彈性、塑性、變形能力進行研究和分析。現今，我國抗震性能的各項規(guī)范都是構建在地震多發(fā)帶上，并滿足高層結構內應力和位移條件，這種在多地震帶上進行的設計和分析對高層建筑穩(wěn)定有重要意義。

2高層建筑結構選型的主要內容與要求

高層建筑結構在選型上有非常多的要求，同時也是確保高層建筑結構穩(wěn)定的前提。其主要內容是：要選擇好基礎結構；水平和承重結構要適合；豎向承重結構包含了剪力墻；橫向承重結構有單板和雙板的樓蓋。在高層建筑初期設計階段，要想使設計符合規(guī)范就要明確高層建筑結構的特點和使用范圍。其選型的要求為：高層建筑設計要選擇好地段，要盡量在安全的環(huán)境下設計和選型，從而減少事故的發(fā)生率。所以，要求設計人員也要深入到施工現場，全面勘察和調研項目施工場地的地質情況和地質特點。全方面搜集相關的數據和資料，確保提出和制定的施工方案具有可行性。在抗震設計過程中，高層建筑要有足夠強的承受力，并具有多重的抗震防線；其結構的選型要與建筑物的承受力相適應；在施工過程中，要盡量節(jié)省資金和資源，并要與周圍的環(huán)境相適應。高層建筑的結構設計受環(huán)境的影響較大，并且風力、壓力、承受能力等都是影響因素；建筑方案中的建筑尺寸、方位、高度等基本因素，還有建筑的外形、立體形態(tài)等；建筑使用功能也是非常重要的因素，一般高層建筑功能按照其功用的不同呈現出不同的利用價值，比如住宅、辦公樓等。有很多建筑功能和結構是不能匹配的，為此，要針對建筑功能的不同對建筑物進行設計。此外，建筑施工工期也是影響因素，還有建筑施工材料的供應狀況、建筑設計和施工質量的影響、建筑結構的抗震性等。為此，在選型時一定要對其影響因素進行綜合分析。

3結語

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【關鍵詞】高層建筑施工，轉換層，支撐架

高層建筑轉換層是建筑結構中的重要部位，也是建筑施工中的重點難點。其施工技術牽涉到力學、材料學、結構設計及管理學等多學科交叉應用，是一項復雜的系統(tǒng)工程[1]。在高層建筑轉換層施工中，其關鍵因素在于轉換層結構的支撐系統(tǒng)、混凝土的澆筑方案、混凝土的后期養(yǎng)護、混凝土的溫控技術[2-3]。而這每一個方面都是轉換層施工面臨的嶄新的課題，為確保高層建筑轉換層施工的順利、有效的完成、這就要求其施工應根據工程實際的情況、能方便的運用一些可直接套用的理論體系、并結合類似工程的經驗、能快速、有效的解決上述問題。在高層建筑日益增多的發(fā)展趨勢下、如何滿足工程建設的需要、總結出一套簡便、準確、高效的高層建筑轉換層施工技術理論體系、便成為在施工技術中需要解決的現實課題。從以往工程的實踐經驗來看，轉換層施工質量的好壞直接關系到整個工程質量品質、并且占有相當可觀的成本造價，對技術設計的周密、準確、經濟、對施工組織的嚴格控制是整個施工方案設計考慮的重點、并應考慮其在施工過程中的風險性。因此、對高層建筑轉換層施工技術的課題研究是尤為必要的。

1、梁式轉換層的主要結構形式與特點

（1）主要結構形式

實際工程應用中轉換梁的結構形式有多種多樣[4-5]，從跨數上，可分為單跨、雙跨及多跨；從上部墻體形式上，可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞及開門洞和開窗洞；從轉換梁功能上，可分為托墻和托柱；從轉換梁形式上，可分為加腋和不加腋；從轉換梁結構采用材料上，又可分為鋼筋混凝土、預應力混凝土和鋼骨混凝土、鋼結構等。根據實際工程中轉換梁的應用形式、受力特點及其轉換梁與上部結構的共同工作形式，可將梁式轉換層的結構類型歸納以下幾種形式。

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Abstract： In addition to the impact of gravity load， the high-rise building will be subjected to horizontal load， so if it is affected by the earthquake， it is more likely to appear structural damage. In order to ensure the construction quality of the high-rise building project， it is necessary to combine with the characteristics of the structure， to carry on the comprehensive analysis on the main points of seismic design， to determine the technical points， to select the appropriate measures to optimize and reduce the impact of the factors from the fundamental point of departure. This paper gives a brief analysis on the anti-seismic design of high-rise building.

關鍵詞：高層建筑；抗震設計；施工技術

Key words： high-rise building；anti-seismic design；construction technology

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）30-0089-02

0 引言

對高層建筑工程建設特點進行分析，其底部結構受力大、上部結構受力小，為降低地震作用影響，對其進行抗震設計時，需要基于工程結構穩(wěn)定性與安全性分析。結合目前高層建筑抗震設計所存不足，有的放矢的采取措施進行優(yōu)化，以不影響工程基礎功能為基本要求，提高工程抗震性能。

1 高層建筑抗震設計效果影響因素

1.1 工程結構設計

為提高工程抗震性能，必須要提高對結構設計方面的重視，保證可以達到小震不壞、大震不倒要求。對于很多高層建筑工程來說，平面布置復雜度過高，質心與剛心存在偏差，受到地震作用時，產生的破壞更為嚴重。因此在結構設計時，盡量要保證工程質心與剛心重合[1]。另外，還要控制出屋面建筑部分高度，降低地震過程中的辮梢影響，提高工程抗震效果。

1.2 施工材料選擇

面對相同地震影響，所選材料質量性能越好，結構損傷程度越輕，相反則越為嚴重。為提高工程建設效果，應選擇應用隔斷、維護墻、樓板等構件來提高結構穩(wěn)定性，將傳統(tǒng)施工材料替換為質量更輕的塑料板、空心磚、加氣混凝土板等，來提高工程結構抗震性能[2]。同時，還需要將材料管理貫徹到每個施工環(huán)節(jié)，嚴禁出現偷工減料行為，提高施工作業(yè)規(guī)范性，保證工程建設效果達到專業(yè)標準。

1.3 工程建設環(huán)境

地震發(fā)生后對工程產生的影響是多方面的，如山體崩塌、巖石斷層、代表滑坡等地表運動，以及水災、海嘯等次生災害。基于各項因素對建筑工程產生的影響，想要進行預防需要提前采取措施，并保證工程建設效果達到專業(yè)要求。其中，更為重要的是，想要降低地震災害的影響，需要合理選擇工程施工位置，提前對現場環(huán)境進行詳細勘察，掌握地質地形特征，盡量避開不利地段，選擇有利于抗震的地段。

2 高層建筑抗震設計現存不足與解決方案

2.1 前期準備不足

主要體現在施工現場與周邊區(qū)域地質地形材料掌握不全面，不能為施工設計提供依據。就我國建筑行業(yè)發(fā)展現狀來看，存在部分參建單位為降低成本，以縮短工期為目的，降低對前期準備工作的管理要求，導致各項資料準備不充分[3]。施工人員不了解現場地質地形特點，完全按照設計方案施工，與實際情況存在較大差異，出現問題的概率較大，是影響工程抗震效果的重要因素。

為提高建筑結構抗震設計效果，需要重視前期準備工作，安排專業(yè)團隊對施工現場進行地質勘察，掌握環(huán)境特征，將其作為影響因素進行分析，為抗震設計提供依據。建設與施工單位均要擺正態(tài)度，避免過分重視成本而取消前期準備作業(yè)，減少設計與實際差異，提高設計方案的可行性。

2.2 受力體系不當

高層建筑工程因設計導致負重結構不同，便會形成不同的受力體系。部分企業(yè)為降低施工難度，從工程受力體系角度出發(fā)，考慮負重結構要求，就會導致工程結構受力體系與抗震性能產生沖突。尤其是現在高層建筑工程結構日益復雜，會在很大程度上影響建筑工程抗震性能，削弱結構安全性與穩(wěn)定性。

應用結構構件模型設計方法，對工程各類構件均建立一個三維有限元模型，表征結構平動與扭轉效應，提高受力體系設計合理性。盡量提高建筑數值模型細化度，并分析建筑反應結構性構件與非結構性構件交互作用，做好各個要素控制。對于只承擔重力荷載的結構體系，要重點分析其對高層建筑抗震性態(tài)的影響。

2.3 平面布置缺陷

很多高層建筑工程建設時，為實現特點要求，導致其外型設計并不符合專業(yè)要求，經常會出現平面不均衡、實際超設計長度等問題，不僅會增大施工難度，同時還會影響結構性能[4]。

在對高層建筑工程進行抗震設計時，要針對平面結構布置進行重點分析，避免因此方面缺陷而虛弱結構抗震性能。高層建筑抗震設計中，不規(guī)則結構往往使抗震設計與施工不能準確確定均衡點，忽視薄弱環(huán)節(jié)施工要求，進而會影響整體施工效果。

3 高層建筑抗震設計要點

3.1 選擇科學結構形式

建筑工程高度不斷增加，受地震作用影響也越來越嚴重，如果結構穩(wěn)定性比較低，很容易出現水平位移問題，增加了結構安全隱患，同時在上下剛度不均勻變化的結構中，各層的剛度中心未能在同一軸線上，甚至會產生較大差距，因此，在選擇結構形式時，需要結合工程建設環(huán)境特點，重點考慮結構側移度，爭取提高結構整體穩(wěn)定性。并且要總結以往經驗，分析不同結構形式所具有的特點，掌握其受力要求，保證所選結構形式可以達到抗震設計要求。

3.2 加強施工現場管理

處于軟弱地基的工程，如果不采取措施處理，會因為地基穩(wěn)定性比較低，而造成結構出現沉降、倒塌等情況。這樣基于抗震要求，在進行結構設計時，需要重視現場管理，結合實際情況確定設計要點，且保證所選地點具有較高抗震優(yōu)勢，通過采取相應措施對地基進行處理，提高其穩(wěn)定性，從根本上來提高工程整體抗震性能[5]。

3.3 多層次結構抗震設計

保證高層建筑主要耗能構件具有符合規(guī)范要求的延伸性與剛柔性，對地震產生的作用力起到有效的延緩作用，降低對結構產生的影響，同時還可以提高工程整體設計效果。另外，還要做好對高層建筑內部構件關系的分析，無論是哪一層耗能構件出現屈服情況，均需要對其進行彈性檢測，確定其具有較長時間的抗倒塌與傾斜能力，提高工程抗震性能。

4 高層建筑抗震設計實例分析

4.1 工程概述

以某高層建筑工程為例，為一座綜合型辦公樓，總建筑面積62325.12m2，主體結構為矩形平面，長×寬為32.500m×21.500m。其中，主樓地下1層為人防地下車庫，底面標高-6.300m；地上16層，屋頂標高57.300m，其中1層層高3.900m，2層層高4.500m，3～6層層高3.900m，7～15層典型層高3.600m，16層層高4.600m。另外，東西側裙房共4層，裙房頂標高15.900m，地上與主樓設縫分開。主樓2～3層中間25.4m×24.3m范圍設置中庭上空，且1～4層中間不設置結構柱。工程施工地標準雪壓取值0.40kN/m2（n=50），標準風壓取值0.45kN/m2（n=50），抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第二組。

4.2 抗震設計要點

①工程樓板局部不連續(xù)為樓板平面開大洞情況，需要在洞口周圍設置鋼筋混凝土梁，并適當提高周圍樓板厚度與配筋。其在進行結構計算時，洞口周邊一跨范圍樓板定義為彈性板，其余則按照剛性樓板設計。樓板開洞設計后共用結構長、短柱，要重點做好跨層柱長度的計算與復核。提高短柱箍筋對直徑對應抗震規(guī)范，且全部進行加高加密處理。而長柱則應該選擇用型鋼混凝土柱，延伸到5層層頂，其中型鋼材料為HN800×400×20×40，同樣對所有箍筋進行加高加密處理。對于軸力設計值較大的墻肢選擇用承載力高的型鋼混凝土剪力墻，提高分布筋最小配筋率為0.35%～0.40%。

②主樓1～4層中間抽柱造成豎向抗側力構件連續(xù)性降低，為將4層設計成結構轉換層，需要重點做好其剛度的控制，尤其是加強下部結構側向剛度，使轉換層上下主體結構側向剛度平穩(wěn)過渡。同時，還可以提高剪力墻底部加強部位的抗震等級，而對于已經為特一級的不需要提高。且為彌補結構因布置樓梯與電梯井造成的板平面剛度減小，將板厚度提高到150mm，并選擇用雙層雙向通長配筋。

③對于4層層頂結構，豎向收進會對結構側向剛度產生影響，為提高剪力墻整體剛度，設計時可以提高關鍵部位樓板厚度，或者是增加配筋數量。同時，還應將收進部位樓板定義為彈性板計算，通過彈性時程分析法，對多遇地震進行補充計算。將框架部分承擔地震剪力進行調整，即調整值=MIN（0.2×底部總震剪力，1.5×樓層地震剪力標準值中最大值）。

5 結束語

在進行高層建筑結構設計時應根據建筑物的實際情況以及所處的地理位置進行設計，既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結構在水平荷載的作用下產生過大的位移而影響結構的承載力、穩(wěn)定性以及正常使用功能等。基于專業(yè)技術，對施工現場特征進行分析，確定結構設計要點，保證結構具有較高安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]蔡靜敏.某超限高層建筑結構抗震超限設計與分析[D].華南理工大學，2013.

[2]劉建鑫.高層建筑結構抗震設計分析的主要內容[J].呼倫貝爾學院學報，2014（02）：111-116，110.