摘要：随着高层建筑数量不断增加的同时，建筑的质量以及安全性的问题已经成为了社会的热点。梁式转换层结构作为高层建筑中常见的建筑形式，在提高建筑的安全性方面具有积极意义。文章主要研究梁式转换层结构的设计原理及其应用。
关键词：高层建筑；梁式转换层结构；结构设计
前言：
梁式转换层结构作为在现代高层建筑中常见的建筑结构方式，对保证建筑的稳定性，维护建筑的安全运行具有非常重要的实际意义。但是，在人们越来越高的社会质量要求下，现有的梁式转换层结构设计已经不能满足社会发展对高层建筑质量的要求。对此，应该立足时代的发展，实现梁式转换层的更好应用。
一、梁式转换层结构特点概述
梁式转换层结构在现代高层建筑中的应用非常广泛，这主要是由于其性能优良、结构优化、造价准确、施工方便、应用性强、经济效益明显的优势特点[1]。建筑的结构是保证建筑稳定性的重要内容，一旦建筑的结构设计不合理，将会直接导致建筑结构的不稳定，进而影响建筑的空间利用率。从结构功能的角度来看，梁式转换层结构能够很好的对建筑的负载进行均衡，并且在极大程度上防止建筑的结构发生变形。从建筑使用功能的角度来看，梁式转换层结构有利于优化建筑的各方面线路设计，实现建筑更好的线路管理，保证建筑用户的用水、用电、取暖等实际应用功能。
二、高层建筑梁式转换层结构的设计原理
2.1基本原理
高层建筑是一个非常复杂的建筑体系，其涉及多方面的实际因素，在设计方面，必须综合的考虑到建筑的内外多方面因素，有机的实现建筑对转换层的实际结构需求。在现阶段的高层建筑建设工程中，梁式转换层结构的设计主要遵循三维设计、协同作业、有限元三点基本原理[2]。转换层在高层建筑中的作用是一种结构上的建筑压力分配组件。与其它低层建筑相比，高层建筑的内部结构承受着更大的压力，这些压力是不平衡的，上半部分往往比下部分面临更多的压力。而转换层的作用，就是对这些建筑内部的不平衡压力进行平衡，以此维护建筑的稳定性，保证建筑的运行安全。因此，在进行梁式转换层结构设计的过程中，必须要经过精密的计算以及科学分析。此外，在设计的过程中，设计人员必须要综合考量建筑的各方面因素。高层建筑是集工作、生活、娱乐等多方面内容为一体的复杂结构，其在建筑结构方面涉及电力线路，各方面管道、通道的设计规划，这些内容都应该作为建设者应该考虑的内容。
2.2设计原则
首先在进行梁式转换层结构设计的过程中，应该尽量降低竖向构件的应用，在转换层结构中，如果减少了竖向构件的使用，就可以有机的增加转换结构的数量，这样，能够在极大程度上提高转换层结构的强度以及韧性，有利于高层建筑防震能力的切实提高。其次，应该保持剪力墙与转换柱的对称性，剪力墙与转换柱是转换层结构的两个重要设计内容，两者的对称，能够有机的保证转换层结构的稳定性。再次，转换层的刚度是保证转换层效果的关键，只有足够的刚度，才能够在建筑中承受更多的压力，以更好的保证建筑的稳定与安全。一般来说，在建筑设计当中，梁的高度应该超过跨度的12%左右，如此，才能够实现建筑内部受力的良好分配，平衡建筑上下层的压力。此外，转换层的位置设计要恰当，只有最恰当的高度，才能够保证转换层的使用效果，使建筑更加的稳定、安全。
三、高层建筑梁式转换层结构的应用
高层建筑作为现代城市建筑的主要类型之一，一直是建筑企业发展的重点项目梁式转换层结构作为保证高层建筑稳定性以及安全性的重要结构内容，已经成为了现代建筑企业重点研究的应用课题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1优化布置形式
在进行梁式转换层结构设计的过程中，不可以将结构上半部分中的竖向构件直接的进行连续落地贯通，必须要在最大程度上保证结构的安全、稳定。在实际的布置形式中，可以应用转换大梁或斜撑的方式，并合理应用厚板以及箱式的结构[3]。但是，在地震多发的地区不可以应用厚板的结构形式。在6级地震以下，或非地震地区，可以应用厚板结构。厚板结构会对周围的结构形成一定的约束作用，能够在一定程度上减少地震的反应。因此在第七或第八层的结构上可以应用厚板转换层。此外，在进行准换层的布置时，一定要严谨、谨慎，应该综合考虑到建筑的各方面实际因素。尤其是功能设计比较复杂的高层建筑，必须要考虑到建筑的实用功能设计，根据实际情况，进行科学的设置，以此实现更好的设计效果。
3.2全面的计算
梁式转换层结构是高层建筑中重要的结构内容之一，其关系着建筑结构的稳定性，对建筑的整体安全具有重要意义。对此，在进行梁式转换层结构设计的过程中，一定要本着科学、严谨的原则，对转换层的实际受力与变形进行精确的计算。在计算的过程中，应该对转换层开展科学的三位空间结构整体分析，以此实现对转换层整体结构的掌握，实现更加科学的转换层设计。具体的，可以应用有限元的方式对转换层的结构进行计算，以此为参考依据，对转换层进行有机的结构实施以及布局。此外，在进行计算模型的应用过程中，必须保证实际显示状态与外部实际条件相符合，以此保证结构设计的准确性。
3.3合理设计转换层高度
转换层设计的高度，是影响转换层实际作用发挥的重要因素。如果转换层结构设计的位置过高，将会在极大程度上使剪力墙在转换层周围的刚度降低，使建筑的整体抗震性下降，影响建筑的稳定与安全。建筑的抗震设计在概念上与剪力墙是存在一定差别的，其在开展高位转换的工作过程中，必须要严格对下层结构中的框支结构进行刚度层面的掌握。只有其刚度达到了结构稳定的实际需求，建筑的安全性才能够得到切实的保证。对此，在转换层高度设计的过程中，一定要考虑到下层结构轴向上的变形、弯曲、剪切情况。由于结构刚度与效率呈正相关的实际关系，转换层结构的适当偏低能够有效的降低低层间的内力突变现象。
3.4注意转换层结构的刚度
在梁式转换层结构的设计过程中，应该结合建筑的实际内力情况，保证一定的刚度。只有合理的结构刚度，才能够保障转换层的切实工作效率，使其能够对建筑的压力进行合理的分配，以此保证建筑的稳定与安全。在转换层的结构中，下层结构所承受的内力较大，因此，要重点保证下层结构的刚度。转换层下层结构的刚度在极大程度上关系着建筑的抗震能力。对此，在进行梁式转换层结构设计的过程中，应该对转换层的上层结构进行适当的弱化处理，突出下层结构的刚性。如此，能够使结构的上下层在刚度以及变形特征方面更加接近。一般来说，转换层的下层结构主要可以通过增设剪力墙、调整混凝土强度等方式进行刚度的调整。
3.5竖向布置
在进行梁式转换层结构的设计过程中，应该尽量减少竖向构件的应用数量，过多的竖向构件应用，会在一定程度上使转换层的刚度变小，影响建筑的抗震设计。对此，在进行设计的过程中，应该根据建筑的实际功能需求，沿着高度的方向进行灵活的布置。还可以根据建筑的实际情况在局部设计转换层。但是，在进行设计的过程中，必须要保证相应的刚度，以此避免竖向建筑的刚度过于悬殊，进而影响建筑的稳定性。
结束语：
综上所述，在高层建筑的建设过程中，转换层结构是的重要结构内容，其在极大程度上关系着建筑的稳定性以及安全性。对此，相关设计人员应该积极实践，实现更加科学、合理的梁式转换层结构设计。
参考文献：
[1]张博.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[D].湖南大学，2016.
[2]付全.分析高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].建筑设计管理，2014，3108：60-61+64.
论文作者:张亚宗
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/7
标签：结构论文; 建筑论文; 刚度论文; 高层建筑论文; 过程中论文; 结构设计论文; 厚板论文; 《基层建设》2018年第11期论文;