摘要：自从我国的城市化建设发展以来，行业发展也十分迅速，当今城市建筑中，高层建筑已经成为了其最主要的建筑形式，高层建筑凭借其自身的智能化和优越的功能性，给人们的日常生活和工作提供了极大的便利。高层建筑在结构设计和施工中却面临着更多的困难，尤其是高层建筑的层数比较多，建筑的自重比较高，所以在进行结构设计时，需要对其内部结构进行专门设计，更好的拓展建筑使用空间。所以本文就针对带结构转换层的高层建筑结构设计工作进行探讨。
关键词：结构转换层；高层建筑；结构设计
随着经济社会的不断发展，人们的生活水平也显著提高，在人们的日常生活中，居住环境对人的影响是极大的，于是我国的建筑行业发展也十分迅速，各种样式的建筑，极大满足了人们的住房和工作需求。在当前城市的建筑中，高层建筑的建设越来越广泛，其功能性极强，多功能的建筑在设计时，也需要对其内部结构进行合理布局。高层建筑在结构方面，为了保证其稳定性和受力均匀性，通常会设计结构转换层，保证建筑的质量和使用安全。所以高层建筑在设计施工中，必须要对结构转换层设计进行探讨。
一、建筑结构转换层的作用
结构转换层当前被广泛应用于高层建筑的结构设计中，利用结构转换层，能够使高层建筑的功能增多，是高层建筑的功能性增强，可以在一个高层建筑的内部，实现其空间的多方面应用，从而最大程度满足人们的生活工作和娱乐需求，同时也能够增加高层建筑的价值。另外，高层建筑的结构转换层具体作用还包括：
1、增加室内使用面积
高层建筑的结构转换层，其类型十分多样，所以在应用的过程中，能够打破传统建筑的使用局限性，防止上部竖向结构伸延造成的建筑内部使用空间限制，扩大了相邻剪力墙之间的距离，从而使得建筑内部的空间扩大，在一定程度上增加了建筑的室内使用面积，可以在一高层建筑内部的空间进行多样化的设计和规划，从而提高建筑内部的空间利用率。
2、增加建筑出入口的数量和宽度
当前建筑在使用的过程中，由于其功能性和规模的增加，人流量也随之增加，在这种情况下，人们对于建筑的使用便利性也有了更高的要求，所以为了满足人们的使用要求，建筑的出入口数量和宽度也不断增加，提高人们的生活便利性。在高层建筑的结构中，转换层的应用，能够切实实现这一目标，利用结构转换层，能够使建筑下层的两个柱桩之间的距离增加，从而增加建筑出入口的宽度。
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二、结构转换层的类型
当前高层建筑的结构设计中，根据建筑的功能和用途不同，结构转换层也分为不同的种类，不同类型的结构转换层，在实际应用中也需要使用到不同的设计和施工技术，当前高层建筑的结构转换层主要包括以下三种：
1、板式结构转换层
板式结构转换层是当前高层建筑结构中应用十分普遍的转换层类型，由于高层建筑的层数比较多，建筑的上下层之间柱网数量也很多，所以不同楼层之间的结构转换，就需要使用板式结构转换层，保证每一层的受力均匀。板式结构层在应用的过程中具有效果稳定和灵活的特点，可以达到良好的抗剪和抗切效果，但是在施工的过程中，板式结构层的厚度也比较大，所以自重比较大，在施工的过程中及成本比较高，而且在高层建筑的结构设计中，需对板式结构层的应用进行特殊设计，满足稳定建筑结构的要求，还需要起到承受结构层自重的作用，所以施工过程比较繁琐。
2、梁式结构转换层
梁式结构转换层是当前高层建筑结构转换层中的重要类型，梁式结构转换层在应用的过程中，由于其能够起到良好的平衡受力作用，而且每个结构转换层的受力路径十分清晰，所以对于转换层结构的计算和设计相对简单。梁式结构转换层主要被应用于建筑的垂直转换施工中，在高层建筑中的应用十分普遍，可以对不同楼层之间的作用力进行传递，从而保证建筑结构的稳定性。但是梁式结构转换层在施工的过程中，其成本比较高，这是应用的一大限制。
3、框架结构转换层
框架结构转换层也是当前高层建筑结构转换中的重要类型，主要以巨型柱的形式进行结构转换，所以在应用中，对于建筑的下层柱体结构要求比较高，需要在施工中利用支撑效果好的装置，对下层框架结构的主体结构进行加固。框架结构在应用的过程中，其最明显的性能就是具有良好的抗震性，在高层建筑的施工中，利用框架结构能够提高建筑的抗震性能，所以与梁式和板式结构转换层相比，具有更加明显的优势，是未来高层建筑结构转换层发展的重要趋势。
三、带结构转换层的高层建筑结构设计
1、减少转换层竖向结构刚度的差异
当前高层建筑在进行结构设计与施工的过程中，结构转换层的应用已经越来越普遍，尤其是当前梁式结构转换层的应用比较普遍，这对于建筑的结构稳定性和质量有着积极的作用，但是与此同时，也存在着一些问题，转换层在应用的过程中，其竖向结构通常会具有一定的突变性，一旦建筑受到一些外力因素的影响，就会影响其竖向结构的稳定性，从而给高层建筑的安全造成影响。因此在带结构转换层的高层建筑结构设计工作中，需要减小转换层的竖向结构刚度差异，尽量将其高度的差值控制在合理范围之内，同时为了保证建筑的稳定性和质量，还可以增加墙体的强度，为建筑的空间刚度提供保障，从而提高建筑的质量和安全。目前很多高层建筑在设计的过程中，会采用大量的落地构件，而这些落地构件在应用的过程中，也会对楼层之间的受力情况产生影响，所以设计人员在进行结构设计时，要充分考虑到落地构件的使用情况，尽量选择刚度较大的材料，对其规格进行合理的控制。
2、考虑不同层受力状况的影响
高层建筑之所以需要使用结构转换层，主要是因为其层数过多，而内部的功能性比较强，内部空间的利用状况不同，这就导致了高层建筑内部，不同层之间的受力情况存在很大差异，受力复杂。所以在进行高层建筑的结构设计时，必须要考虑到每一层的受力情况，和影响其结构稳定性的因素，在设计时，需要对这些因素和问题进行针对性的设计。在设计工作之前，设计人员需要对高层建筑每一层的具体设计情况进行了解，根据其结构设计和受力情况进行转换层的设计优化，计算出合理的受力情况，精准计算结构转换层周围的应力值，并在规定的范围内适当调整结构转换层的规格和性能，保证结构转换层的有效利用。
3、合理设置剪力墙
高层建筑的结构转换层在应用的过程中，也以剪力墙的方式呈现，所以在进行结构设计时，必须要对剪力墙进行合理设置，从而保证转换层的结构合理性。在进行转换层结构设计时，一定要对剪力墙的框架之中进行合理设置，控制好框架之间的距离，同时要考虑到高层建筑中内部空间的规划和使用情况，在保证转换层功能的同时，还能够实现对高层建筑内部空间的有效利用。
结束语：当前城市的建筑中，高层建筑的应用已经越来越普遍，高层建筑的设计和施工更加复杂，因此在高层建筑的结构设计中，必须要对结构转换层进行合理设计。
参考文献
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论文作者:卢嘉昇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签：结构论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 结构设计论文; 过程中论文; 受力论文; 建筑结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;