摘要：随着社会经济的快速发展，房屋建筑发展速度越来越快，人们对建筑质量的要求也越来越高。在高层建筑中，建筑设计人员做好带结构转换层设计工作，能够更好的提高建筑工程的实用性，也有利于增强高层建筑的稳定性。因此，对带结构转换层的高层建筑的结构设计工作进行探讨是非常必要的。
关键词：高层建筑；带结构；转换层；结构设计
引言
在当今高速发展的社会中，高层建筑是集商务和住宅为一体的综合建筑形式，对城市的发展起着巨大的作用。绝大多数高层建筑一般采用下部大空间的商业用房，上部采用小开间的办公用房或民用住宅，因此，为了保证高层建筑在地震作用下的安全性和整体稳定性，必须设置转换层，起到承托上部剪力墙以及改变传力途径的作用。近些年来，由于带结构转换层的高层建筑可以做到下部空间大、布置灵活，正得到广泛应用。因此，必须保障带结构转换层的高层建筑结构设计质量，以确保结构设计的合理性和科学性，这对建筑行业的发展具有积极的促进作用。
1高层建筑转换层结构概述
建筑转换层是一种水平构件，具备转换功能的作用，基于施工受力分析，其需要大型结构尺寸，以满足楼层结构对其的刚度需求，因为当楼层上部结构水平所承受的剪力，传达到下部楼层时，需要楼面具备支撑负荷重能力，因此设置转换层，且转换层要具有较强的刚度。其次，转换层结构能够减少由于地震造成的影响，需要在设计支撑系统时，要充分的考虑如何避免转换层出现刚度突变以及监理突变，结合下部楼层结构，灵活的布设支撑系统。采取给下部构件卸荷的方式，严格控制构件轴压比值，进而确保转换层结构具有足够延性。最后，转换层构件是基于混凝土分层浇筑技术实现的构件承载，民用建筑转换层构件的高跨相对较大，因此在转换层界面弯曲的过程中，当厚板受力特征凸显后，要采取分层浇筑方式，以此确保浇筑构件可以在民用建筑施工过程中，正常使用承载。
高层建筑转换层可以实现结构变化较大楼层间荷载的传递，现代高层建筑的转换层类型主要有梁式、桁架式、箱形、板式等。而在我国建筑中设置转换层的建筑多数选用梁式转换层结构。建筑转换层结构具体如下几种形式：（1）梁式转换层。目前梁式转换层应用最为广泛，它设计和施工简单，受力明确，较经济，一般用于底部大空间框支剪力墙结构体系。当需要纵横向同时转换时，一般采用双向梁布置。（2）板式转换层。当上部剪力墙布置复杂，上、下轴线错位较多，用转换梁结构难以直接承托时，而采用主次转换梁则受力复杂，此时需采用厚板式转换结构。板式转换结构具有上部墙体及下部柱网可灵活布置，不受结构轴网限制等特点。它的不利之处在于，结构构件自重大、结构层间刚度大、材料消耗大、不经济。（3）箱型转换层。当转换层上、下板厚较大，与中间托梁一起共同工作时，形成箱形转换结构。箱形转换层可用于上、下层结构形式转换、柱网尺寸扩大及轴线错位等。（4）桁架式转换层。当底部大空间柱距较大时，转换梁截面也很大，常常达到楼层的整个高度，若不开洞，则该层无法利用，此时可采用桁架式转换，但构造和施工复杂，尤其是节点。
2高层建筑带结构转换层结构设计措施
2.1转换层结构布置
从建筑功能方面考虑，转换层结构的布置设计通常在高层建筑的结构设计中运用转换层结构设计，建筑的底层空间结构的设计一般是大开间，上层空间结构的开间相对较小；底层梁柱的数量少，上层梁柱数量较多。这种设计不符合一般高层建筑的结构设计，会使高层建筑结构受力性能和稳定性降低。如果采用了转换层结构，但是其布置不合理，同样不会起到很好的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常转换层结构布置设计过程中应注意以下问题：（1）虽然在高层建筑中运用转换层结构，但其竖向结构是没有办法直接的连续贯通落地，这是由于每层中竖向结构分布的位置存在较大差异，只有采用相关的转换结构，才能确保上层建筑结构稳定性。这些转换结构一般为转换大梁、空腹桁架、桁架、箱形结构、斜撑及厚板等。（2）高层建筑筒体结构的设计，如果采用转换层结构，那么内筒必须贯通落地，而且墙壁厚度必须增加，以确保筒体结构刚度和整体性。框支剪力墙结构同样需要使用剪力墙贯通落地，并增大墙壁厚度。特别是抗震结构的设计中，落地剪力墙之间的距离设计必须要严格把控，并且落地柱四周楼板不要出现错层的现象，以避免高层建筑的转换层结构下部受到破坏而达不到标准。在转换层结构设计中必须遵守规定，以确保高层建筑结构整体性和刚度，不要出现楼盖错层或者内力传递突变的现象。（3）框支剪力墙转换层结构的上层尽量避免在梁体的周边安置边门洞，同时也不要在中柱的上方安置孔洞，以避免其剪力增大从而造成应力集中的现象，导致墙体被破坏。如果必须安置门洞，那么最好在墙体中部安置门洞，以保证结构每个部位受力均衡。
2.2降低竖向结构刚性差异
高层建筑中的结构转换层，存在竖向结构刚度低的问题，这不仅会严重降低高层建筑的稳定性和质量，同时还会大大提高结构转换层的使用风险。因此，设计人员必须采取有效措施，解决上层和下层的双向结构转换过程中存在的差异。在结构当中设置具有较高安全系数的补偿剪力结构，根据实际情况增加落地墙的厚度和数量，以便于提升高层建高层建筑空间的结构刚度。设计中还需考虑落地构件的截面、尺寸和设计均匀，尽可能选择质量较好、刚度较大的混凝土作为施工材料。这样不仅能够使落地构件能够达到相关的抗弯设计要求，同时也能增加落地构件的抗侧力性能。
2.3分析建筑不同楼层的受力
在高层建筑当中，不同楼层之间的受力情况是不相同的。所以，在对高层建筑的结构转换层进行设计的过程中，应该对不同楼层之间的受力情况进行综合的考虑。设计人员可以将转换层不同部件之间的应力值进行计算，并结合结构转换层的应力分布情况，这样就能够有效的提高结构转换层的实际效果。与此同时，转换层设计人员，还应该掌握高层建筑的特点，并针对建筑的实际情况来对全埋式锚固结构进行设计。
2.4合理设置建筑剪力墙
在进行高层建筑结构转换层中的剪力墙设计时，设计人员必须考虑建筑的实际情况，根据设计要求，合理地设置剪力墙的数量和位置。这样不仅能够提升结构转换层设计的效率，同时还极大地发挥结构转换层在高层建筑当中的作用。设计人员需要考虑剪力墙中的框架结构疏密，通过计算确定位剪力墙的位置，并且根据楼层的受力情况设置适量的剪力墙。为了提升结构转换层的设计水平，增加高层建筑空间布局设计的有效性，设计师还需要在剪力墙当中增加一定数量的钢筋。对于剪力墙当中不平的部分，必须选择相同的材料进行找平施工。设计人员在进行转换大梁的设计时，还需要对结构梁两端部分的结构进行一系列的优化，这样才能有效地控制短肢墙内力和结构承受应力。
结束语
总而言之，转换层结构能够满足不同建筑的转换层结构柱轴线、上下墙在构造上的要求，合理布置构件，使整体结构受力均匀，尤其适合功能繁多、体型复杂的结构，可以实现高层建筑物的各种功能，更好彰显高层建筑优点。在转换层设计的时候，需要根据高层建筑的结构性能和结构框架要求，采取有效的设计方案进行结构转换层的设计，最大限度地提升结构转换层设计方案的科学性、可靠性、规范性、可行性，从而为带结构转换层的高层建筑结构设计水平的全面提升奠定基础。
参考文献：
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[3]涂冬冬.建筑结构设计基本方法及注意事项[J].中国新技术新产品.2010（07）
论文作者:罗明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/2
标签：结构论文; 高层建筑论文; 结构设计论文; 构件论文; 刚度论文; 建筑论文; 剪力墙论文; 《基层建设》2017年第21期论文;