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摘要：随着我国建筑行业的快速发展，高层建筑已经成为了一种发展趋势。其中梁式转换层结构成为了多功能高层建筑实现功能转换的一种有效措施，本文主要介绍一下梁式转换层结构设计的原理和该结构在高层建筑中的主要应用。
关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计；设计原理；实际应用
引言：随着我国城市化建设的不断加快，城市人口的居住压力不断上升。在有限的建设土地中只有通过建设多功能的高层建筑，才能满足城市人口的居住和日常生活。面对多功能的高层建设要求，需要在建筑结构设计中加入一个高效的转换层，而目前我国高层多功能结构设计中使用最广泛的就是梁式转换层结构。
一、梁式转换层结构的发展历程
我国的高层建筑中应用梁式转换层结构是从上个世纪七十年代开始兴起的，在梁式转换层结构最开始应用的时候，主要是为了实现建筑物底层的大开间环境，并没有设计到建筑功能转换的效用。
随着我国高层建筑的不断发展，梁式转换层结构技术也得到了很大的提升。并且国家建筑管理单位将梁式转换层技术正式的规定了相关的技术标准和施工工序。
我国的第一座梁式转换层建筑建成在上海，这座建筑物的设计为十三层，建筑的底层是大空间结构，但是由于当时技术的限制，该建筑物的功能比较单一。在接下来的发展过程中在大连建设了一座十五层的梁式转换层结构，并且第一次实现了多功能转换的建筑目的，该建筑物的下三层为大空间结构，可以为用户提供购物、餐饮、娱乐等消费，而上面的十二层建筑提供住宅需求。从此以后我国有关梁式转换层结构的多功能建筑开始不断的兴起[1]。
二、梁式转换层结构在高层建筑应用中的设计原理
（一）减少高层建筑的竖向结构件
在高层建筑物进行设计的时候，由于要考虑到功能之前的转变，并不是单纯的住宅或者是商场，因此要尽可能的减少建筑物的竖向构件。主要是因为在高层建筑物中竖向的构件太多，会影响到建筑物功能的转换使用，并且是随着竖向构建的不断增加，建筑物的功能就会被限制的更严重。并且建筑物中竖向构件的增多，也会影响到梁式转换层结构设计中的强度和刚性，最后就很可能出现建设质量不达标，梁式转换层结构没有达到承接上层建筑和下层地基的质量标准，影响到整座建筑物的抗震性能，给建筑物埋下了一定的安全隐患[2]。
（二）对称布置转换柱和剪力墙
在梁式转换层结构的设计过程中对换柱和剪力墙是经常被使用的施工技术，在进行对换柱和剪力墙在建筑结构中进行布置的时候，要尽可能的保障剪力墙和转换柱之间的对称性，这样才能有效保障梁式转换层结构的施工质量。在转换梁上面的转换柱最好是可以处于转换梁的重心位置，在转换梁受到外部作用力的时候，转换梁会产生一定的形变，这个时候由于转换柱位于结构的中心位置，这样转换柱的柱脚就不会由此产生很大的形变，同时转换柱的也不会出现严重的剪切和弯曲变形等情况出现，从而有效的保障了转换柱和剪力墙的质量安全。
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（三）保障梁式转换层的结构强度
（三） 在梁式转换层结构设计的时候对转换层结构的刚度有着严格的规定，一旦转换层的刚度要求没有达到建筑物的设计要求，就会影响到整座建筑物抗震效果。因此在梁式转换层的结构设计过程中，一定要确保梁式转换层的刚度[3]。
在梁式转换层结构的设计过程中，一般是要求梁的高度要比整体结构跨度还要多出百分之十二。并且在施工过程中使用的混凝图质量必须是达到国家梁式转换层结构施工标准的混凝土，绝对不能出现以次充好的情况发生，这样才能实现建筑物的多功能转化，并且为建筑物提高有效的安全保障。还有就是对梁式转换层结构中的转换柱和剪力墙进行设计的时候，要清晰的了解转换柱和剪力墙之间的受力关系，这样才能很好的进行设计，保证梁式转化层结构的受力分配均衡，为该建筑物提供一个质量可靠的转换作用。
（四）转换层结构的位置不能过高
（四） 在进行梁式转换层结构设计的时候，一定要严格的控制转化层的高度，保证梁式转化层结构控制了科学合理的范围内。一旦出现梁式转换层结构设计的高度高出了建筑的质量技术标准，直接导致该梁式转换层结构的刚度和强度下降，结构中的转换柱和剪力墙受到的外界应力骤然加大，非常容易出现转换柱和剪力墙发生变形和超筋的情况。直接降低了梁式转换层结构的质量，给建筑物埋下了很大的安全隐患。
因此当建筑物的实际转化需求变化的时候，需要对梁式转换层结构的位置进行一定程度的升高，那么设计人员就要根据实际升高后的建筑物应力变化，对转换柱和剪力墙的刚度和性能进行相应的提高，同时由于转化层高度的提高，在剪力墙施工的过程中要限制剪力墙之间的间距，在保障建筑物质量的前提条件下，提高建筑物功能转化的效率和质量安全[4]。
三、对梁式转换层的结构进行严格的计算
（五） 梁式转换层的结构设计是多功能高层建筑结构设计中非常重要的一个环节，对整个建筑物的质量安全和实用性能都是具有重要的意义的。因此我们在进行梁式转换层结构设计的时候，为了有效的保障结构层的设计方案可以达到实际的施工要求，在设计之前需要对所有的数据资料进行严格的计算。在根据建筑物的数据信息建立受力计算机模式的时候，要从三维立体的整体结构出发，对建立的计算机模型进行整体性分析，利用有限元的计算方法来实现对梁式转换层结构局部位置的完善和优化，提高梁式转换层结构的数据计算准确性。
四、梁式转换层结构在高层建筑中的应用探索
三、 在我国建筑行业的发展中最开始采用的是上部剪力墙，下部框架结构的施工方案，这样的施工方案具有明显的特点就是上刚下软，一旦遇到地震或者是海啸一类的地质灾害，很多的建筑物就会出现坍塌。为此我国的建筑技术人员开始总结经验，发现了转换层结构可以很好的提高建筑物的稳定性。随着高层建筑的不断发展，建筑物的功能转化性也被提出了更多的要求，我们可以根据实际的施工环境和项目要求，设计相应的梁式转换层结构来实现多功能转换的建设目标。
结束语：
四、 在今后的高层建筑发展中要根据项目的实际需求，大力的推广梁式转换层结构，推动我国高层建筑物的施工技术。
参考文献：
[1]杨永康.浅谈高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].中华民居(下旬刊)，2014，10:113-114.
[2]於斌.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].居业，2015，10:58-59+61.
[3]柯松.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用研究[J].低碳世界，2016，06:128-129.
[4]李滔滔.高层建筑梁式转换层结构的设计方法[J].建材与装饰，2016，36:66-67.
论文作者:班莎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/20
标签：结构论文; 建筑物论文; 高层建筑论文; 结构设计论文; 多功能论文; 剪力墙论文; 建筑论文; 《防护工程》2018年第23期论文;