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摘要:随着我国经济建设水平越来越高，这也直接推动了社会的进步，进而也不断提高了人们的生活水平。建筑是人们生活起居和工作生产必备的场所，所以建筑产业发展迅速，目前也已经成为我国经济发展的一项主要产业。城市用地正在逐渐趋于紧张，所以高层建筑数量越来越多，这也给人们提供了更为广阔的发展空间。高层建筑设计和施工过程中，转换层这种结构当前使用非常广泛，其设计是否合理将会直接影响到整个建筑工程的质量本文针对转换层的设计情况进行了一些讨论，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
关键词:高层建筑；转换层；结构设计；预应力混凝土
我国经济正处于快速发展阶段，得益于此，人们也在不断提高生活品质，但是在另一方面来看，建筑工程为人们提供生活和工作的场所，所以人们自然也就提高了对建筑工程的要求。我国城市化发展带来了城市内人口稠密的问题，很多大城市已经寸土寸金，可利用的土地资源已经捉襟见肘，高层建筑在城市中已经越来越普遍。预应力混凝土结构是当前建筑工程中非常重要的一项内容，如果其设计存在不合理之处，将会在很大程度上影响到整个建筑工程的使用，给人们带来不便。
一、预应力混凝土应用在转换层结构中的优势
对于高层建筑来说，由于其整体结构较为高大，所以其材料的性能和强度和普通建筑有所区别，在转换层中应用预应力混凝土技术，其最大的优势就是具有很强的抗裂效果。正常来说，在转换层的设计中经常存在较大的跨度，由于一系列外力的作用经常导致裂缝的出现，这样就会大大降低整个建筑的性能。预应力混凝土最大的优势就是避裂缝的出现，并且大大提高整个建筑结构的抗冲切能力，不仅给施工带来了方便，并且给后续使用带来了质量保证。这项技术大大提高了整个结构的稳定性，保证了混凝土浇筑这项工序的施工质量，提高了整个建筑工程的使用年限。
二、关于设计中的重点内容
（一）设计中的关键原则
在设计过程中，纵向构件的是用数量是一项非常重要的内容，应该予以严格控制，尽量减少纵向控件的使用数量，这样也可以大大降低整个转换层的设计难度，避免其刚度变化导致的运算量增加，同时也能保证整个转换层的抗震性能。在设计过程中，尽量控制预应力混凝土板的位置，如果其位置较高，就难以避免造成盈利不均的情况。应该将控制工作融入到整个设计工作中，在设计中就直接确定整个力传导防线，并且结合防线的位置和形式来确定转换层的形态，这样才能确定其设计方式，进而实现转换层和建筑主体之间的融合，重视质量的提高。
除此之外还应该重视转换层刚度方面的问题，如果能够将刚度控制在一个较小的范围内，就会大大提高整个结构的稳定性和经济性，对成本实现控制。
（二）分析转换层结构的设计要点
（1）转换层下部区域结构的刚度分布情况
在进行转换层结构设计的时候，其中的刚度分布是否均匀是非常重要的。若刚度非常大的话，在出现地震等灾害的时候，就会导致其出现膨胀的情况，而且转换层的上部和下部所受的作用力也不相同，原材料的用量也会增多，这在安全性和经济性来说都是非常不可取的。若转换层的刚度太小的话，就会造成沉降差，这样就会使配筋的数量增多，特别是转换次梁中更为明显。所以，转换层设计时的竖向刚度变化是常常会遇见的问题，而且问题也非常复杂。在对转换层结构进行抗震设计过程中，需要确保其中的剪切刚度符合相关设计要求，这个时候，比较大的竖向转换构件就能够进行良好的使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这个过程中应该主要的问题有以下几点：筒体截面的扩大使得其在下部结构的总刚度比重增大，需要承载更大的地震荷载，因此，需要高度重视筒体的安全设计，以实现更强的抗震性；在运用剪力墙的时候，要保证刚度在整体上的均衡性，使得刚度与质量中心能够重合，避免出现建筑物的变形。
（2）剪力墙作用于结构上下部分的刚度传输
想要将作用力在各不相同的结构中进行良好的传递，同时还能够防止作用力传递的过程中出现刚度的变化，就应该从以下两点进行解决：在转换层的上部，需要对刚度进行尽量减小，降低剪力墙的数量；提高转换层结构下部的刚度，这样就可以有效保障转换层的使用功能不会遭到破坏，同时，对剪力墙也应该科学合理的设置，避免出现非常集中的情况出现。
（3）合理确定转换层结构的刚度值
在进行转换层结构设计的时候，一个重要的值就是转换层结构的刚度值。一旦出现刚度超标的现象，地震反应就会出现，竖向刚度会急剧增大，使得上下层不利于受力和均衡性。如果转换层的刚度较小，那么竖向构件之间会出现沉降差，在结构与构件之间形成次应力。
（4）转换层结构设计的过程中应该充分结合高层建筑的实际情况
对高层建筑进行转换层结构设计主要就是提升高层建筑的整体使用性能，因此，在转换层结构设计的时候一定要对高层建筑自身的特点进行思考。①应针对高层建筑的外观进行思考。如巨型框架、拱形等，在确保各个作用力被科学合理的分配之外，还应该确保不会影响高层建筑的整体外观。②进行转换层结构设计时，应保证其特点和高层建筑的使用功能相一致，设备层兼顾转换层，并且还需要确保转换层具有充足的空间，这个时候，可以应用实腹或者空腹桁架对梁式转换进行替代。
划分单元时，需要对单元中的很多要素进行精心处理，比如柱边以及剪力墙边等。而之所以要对其进行精心处理，主要是避免应力过度集中在某一个部位，而引起单元形体改变。经过大量的计算发现，转换层结构容易出现裂缝的区域主要集中在两个部位，一个是支承柱边缘，另一个是板顶，因此在施工时要格外注意这两个部位。
三、层次构造和配筋方面的问题
在纵向构件的设置过程中，转换层上下刚度越接近，其结构越稳定，所以正常来说，在抗震设计过程中，应该严格控制刚度比例，正常来说，需要控制在2以内。故实际工程中尽量将上部剪力墙贯通下来，并在主体四角设剪力墙，形成下部较大的整体刚度和抗扭刚度。又经分析计算结果可知，水平刚度突变处结构位移最大，自然是应力集中区，也就是结构的薄弱环节，必须加强构造措施，提高其延性。整体分析中：通过结构平面布置来减小结构沿竖向刚度变化的不均匀度；通过调整构件截面尺寸来调整上下层剪切刚度。
四、结语
结合上文所谈，在高层建筑的设计过程中，转换层结构是一项非常重要的内容，所以如何提高其设计水平就成为一个非常重要的问题，其能够真大程度上影响到整个建筑的质量。在设计中如果应用预应力混凝土，就可以大大提高结构的稳定性，改善其应力情况，这样就能让其抗震性能得到很大的提升。在预应力技术下，其内部压力分布已经十分均匀了，所以结构十分稳定，不会产生裂缝。在设计工作中，应该注重分析和计算的相关工作，并且进行验算来提高准确率，保证了设计质量才能提高施工质量。
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论文作者:聂金琪
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/24
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