摘要：社会经济不断发展，建筑形式种类更具多样性，高层建筑更多，单一结构的建筑形成不能满足新时期建筑的要求，这就出现了很多高位转换的建筑结构，但是其与单一形式的结构相比更加复杂，如果遇到地震情况，其是否具有一定抵抗能力值得思考，因此，研究其抗震设计具有一定积极意义，文章分析这种建筑结构受力点和抗震性能，并给出了此类结构的抗震设计建议。
关键词：高位转换结构；抗震设计；分析
高层建筑成为当前较为流行的一种建筑形式，并且随着建筑技术的逐渐成熟和改进，出现很多高位转换结构的高层建筑。这种建筑形式在一些部位并不是直接贯穿地相连，就需要做结构转换设置。但是人们也注意到了存在其中的问题，比如设计困难、应用范围小、设计中需要计算的步骤多等等。并且对于其抗震设计还需要持续深入，才能更好地提升其抗震性能，下面内容就具有高位转换结构的建筑物的抗震设计进行分析。
1.应用及研究现状
经济水平不断提升，人们对于建筑结构的追求有了一些新的想法，其中高位转换层结构形式，在现代建筑中开始应用起来，并且这种其处于先进的行列之中。我国经济日益发展，促使我们国家很多行业在世界范围占到很高位置，从这点可以看出，我国的各个行业都得到了极大发展。建筑行业同样也不能例外，但是不能一味重视建筑的发展，忽视建筑可靠性和安全性，高位转换结构的建筑物，其具有增样的抗震能力是当前建筑设计人员最为关心的问题，因此深入研究和分析这一结构形式有着非常重要的作用。
1.1高位转换层的结构形式的应用
高位转换层结构分成了不同的形式，其中梁式结构应用的比较广泛，这种形式一般会在转换层楼面设计一种纵横交错类型钢筋混凝土，用来承担荷载。另外还有一种筒中筒的结构形式，其看上去非常密集，底部一层出口处、入口处，底部二层出口处、入口处，这些部位在不能满足使用要求的时候，应该将外部的筒减少几根，但仅仅是在局部位置减少。如果出口处和入口处不仅仅有一处，并且一层和二层的出口处和入口处没能上下对下，就需要在相对应的楼层下设计出用来转换的一圈大梁，这样能够将上部份柱子承担地荷载力，通过该大梁传输到下面层两边的柱子上，进而将两侧结构的构建尺寸大小进行调节。高位转换层结构一般应用的具体表现在这些建筑中，包括企业综合建筑、服务业建筑，以上两种形式的建筑物，通常需要设计一些大门厅和局部两层或者三层的高度，实现建筑个功能，主要结构一般呈现为，将建筑物中的部分墙和柱去掉，这就需要设置一些转换结构的构件，这样才能确保建筑物的荷载可以承受，将其中荷载传送到地基和基础上面。
1.2研究现状
高位转换结构形式的研究中，对于梁式转换层的研究比较多，其在具体施工中也能看到其很多种类，这些实际应用常常会比在书中学习到的知识深奥的多，对于其的研究应该从实际施工内容谈起。依照梁式转换结构所使用的材料进行研究分析，是当前研究最为广泛内容，分成了钢筋混凝土梁转换的研究；就整体与局部的情况分去看，在这一方面的研究还有单根梁转换研究、超高层整体研究、含转层高层研究；从转换梁支撑构件的角度去看，主要研究内容包括了框支柱的研究、框支墙的转换墙研究。
2.高位转换层的结构形式的抗侧刚度的计算和影响
对于此种结构的抗侧刚度计算研究，从其中可以看出该计算能够将这种结构形式具有怎样的抗震能力表现出来，因此，设计这种结构时，确保抗侧刚度计算的准确性，对于保证结构规范有着重要的意义。相关设计规范中针对计算有着明确的规定，计算公式为，K=P/δ，P表示作用在机构上的力，δ表示因为受到力的影响所产生出的变形，K则表示某机构刚度，也就说弹性体在抵抗外力时出现的变形能力，变形包括了压缩、拉伸、弯曲。刚度计算理论通常分成两种，其中一种是大位移理论，另外一种是小位移理论。前者具体表示为，依据结构受到力作用之后，其变形位置可以建立出相应的平衡方程，进而得到精确结果，但是整体的计算非常复杂。后者具体表示为，构建平衡方程的同时，建设该定结构不会出现变形，然后通过外载荷将结构内力计算出来，之后在去考虑怎样计算变形。
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2.1 高位转换结构的抗侧刚度的计算
这种结构抗侧刚度计算，不单单非常复杂，还会涉及到很多数据进行分析与讨论。比如，带有转换层类高层建筑结构，其会存在这样的情况，某个竖向抗侧力在构件方面，没能达到连续性效果，该位置转换层的上下部结构侧向刚度容易出现突变，如果受到地震力的作用，其受力变得更加复杂，因此在实际设计中，会应用转换层侧向刚度的平滑过度，去控制突变问题，进而去将其地震危害。在一些研究中，对于转换层设计的具体体现，主要表现在了第三层，用到了“等效侧向刚度方法”，对其做具体研究和分析。这种方法影响上部结构振型曲线以及结构自振周期的作用并不大，但是能够较大程度上影响到层间位移角以及结构绝对位移，这种方法在建筑设计中占有非常重要的作用。
2.2 设计结构刚度的应用范围
建筑物防震设施设计中常常会应用到设计结构刚度，通常情况下，对于建筑物的抗震设防，上层和下层的刚度比一定要低于2，在实际设计中，对于上层和下层刚度比的计算，得出的结果高于3的时候，就应该将转换层之上剪刀墙数量相应减少，同时让底部剪刀墙厚度增加。底部一定要在最大范围内设计出横纵两个方向的剪刀墙，并且增加墙的厚度，并将其设计在底部角部和边缘部位，这样就能大大增强其抗扭的刚度。这种结构刚度的设计，主要目的就是让建筑物抗震能力符合国际标准要求。
2.3 抗侧刚度对高位转换结构的的影响
转换层层剪力会受到侧刚度比的影响，转换层的上部，如果有着不一样的结构，不一样的剪刀墙厚度，侧刚比受到地震力影响，层剪力就会出现变化。最大层剪刀力曲线出现很大的变化，就是处于转换层的位置。如果转换层的上部侧向刚度比同下部侧向刚度比做比较时，其相差的比较大，其的抗震效果会比较好，很大程度上好于原有结构抗震效果。
3.水平地震作用下该结构形式的变形以及受力特点分析
3.1 变形协调分析
如果高位转换层结构和受力特点受到了水平形式的地震影响，主要表现为变形协调，像最大层间位移、层间位移角以及位移。地震影响建筑物的时候，建筑物就会受到来自各个方向上传来地震能量，产生了很多对建筑物破坏的作用力，导致建筑物结构出现变化。比如楼层和楼层显现出位移，有断层危险。另外还能表现在楼梯上，楼梯出现了相对性的位移或者出现了绝对位移是非常危险的。地震力影响下，楼板和休息平台会出现相对的错位，也就是水平位移差，造成楼梯轴向的拉压受力，导致楼板混凝土，因为对这种受力的承载力不充分，出现了受拉的破坏。
3.2 受力状态分析
建筑物是怎样的受力状态，对于建筑物抗震能力大小有着重要意义，其是影响的重要因素与划分指标。在框架-剪刀墙的结构当中，必须要重视其抗震墙的连墙刚度的具体要求。受力状态就是去分析建筑物在地震发生时，每个部位应该承受的力量大小，然后才能在具体施工中，对建筑结构精细改建和优化。
结束语：
综上所述，高位转换结构是建筑物的构成部位，其有良好抗震性能，才能确保整个建筑结构的抗震性能，在对其进行抗震设计时应该考虑到抗侧刚度，认真分析并研究，保证其在规定范围内，才能确保抗震效果满足要求。
参考文献：
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[3]钱江，宣伟慧，周颖，等.带高位转换层超限高层结构抗震性能数值模拟分析[J].力学季刊，2012，33（3）：427-435.
论文作者:王初旭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签：结构论文; 刚度论文; 高位论文; 建筑物论文; 位移论文; 形式论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第21期论文;