黑龙江省建筑设计研究院 150000
摘要：为了保证高层建筑当中预应力类型混凝土材质的转换层设计工作的质量，应认识到预应力类型的转换层在保证高层建筑质量方面的作用，并能结合实际的高层建筑要求制定出更科学的预应力类型的转换层设计方案。本文就高层建筑当中预应力类型混凝土材质的转换层设计工作进行了分析。
关键词：高层；预应力；转换层；混凝土
在高层建筑中，预应力类型的混凝土材质板式转换层已成为了影响建筑稳定性的关键因素之一，因此在开展项目建造的时候也会在更加注意到建筑对转换层的需要。但在目前实际的转换层设计、建造当中，由于设计人员的技术局限性、施工技术局限性等因素的影响，导致目前的转换层结构方面设计工作有时候会出现一些问题，需要技术人员能不断的优化转换层设计。
1预应力类型的混凝土材质板式转换层在使用中的优点
（1）现代高层使用的阶段中，建筑结构开裂问题是影响高层使用寿命以及稳定性的一个管家要素，而通过在高层设计当中融入了转换层设计结构后，就能强化高层建筑的稳定性，避免高层在使用中出现墙体结构开裂的情况，促进高层建筑整体性能的提升。而在当前的实际的高层设计当中，转换层已经得到了较大范围内的推广，起到了提升建筑物稳定性的作用。
（2）预应力类型转换层的出现为高层建筑建设发展提供了助力，并且这种建筑结构在发展中也在根据高层的建筑特点以及实际操作要求进行优化。在长时间的发展中，转换层的可操作性得到提升，为提升施工质量、缩短工期做出了贡献。而且也因为转换层结构施工难度的降低，因此也就有越来越多的建造团队能在建造中运用这项技术，达到了一种转换层设计、建造技术发展的良性循环。
（3）和其他建筑相比，预应力类型的转换层还能调节混凝土板结构内部中的压力分布，使建筑楼板结构的稳定性更加突出。在过去的高层建筑中，不同体积大小的混凝土结构受到体积影响、结构影响，有时候导致混凝土结构内部出现裂缝，这些裂缝不仅会影响高层的使用寿命，而且在发生地震的时候，这些裂缝就会成为导致高层坍塌的关键因素之一。而通过使用预应力类型的转换层就能对混凝土内部存在的收缩力进行控制，将裂缝出现的可能性降到最低，保证高层建筑具有优质的稳定性。
2预应力类型的混凝土材质板式转换层在使用中的重点
2.1开展设计时的基础原则
在实际开展预应力类型的转换层设计工作的时候，要能从高层建筑实际运用进行分析，保证预应力类型的转换层能满足高层建筑在稳定性、实用性、抗震性方面的需要。其次，现代高层功能设计中通常含有较多的先进功能结构、设备结构，因此在开展预应力类型的转换层设计的时候要能根据需要灵活的进行调整，保证预应力类型的转换层的设计严谨的科学性。
第三，现代高层在发展中也逐渐表现出了不同的发展方向，在科学的设计预应力类型的转换层的时候，应认识到高层建筑高度以及建筑方向性对预应力类型的转换层的影响，并能合理的将预应力类型的转换层划分为分段类型的布置方式、间隔类型的布置方式、位于建筑物顶部的布置方式，通过这些布置方式的合理使用，进一步强化高层建筑综合质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2设计方法分析
（1）设计计算要点
首先对预应力混凝土板式转换层结构参数进行计算分析，根据计算结果，适宜将其设置在转换层的下面，同时可以采用等效交叉梁系方法计算实体厚板，一般情况下等效交叉梁单侧宽度小于板厚，一般为两个支承距离的一半。其次应对厚板的具体荷载进行计算，按照实际柱、墙，将支座的各项参数输入即可。再次由于三维单元计算方法精度较高，时间相对较短，所以采用此种方式对厚板的局部参数进行计算，在计算过程中，其主要形式为直角合格，所以还需要绘制网格，绘制过程中，应保证网格的长、宽、高的量级相同，并对尺寸相近的单元进行模式划分。
（2）结构平面布置要点
在所有转换层结构中，板式结构层具有结构布置简单、灵活等，缺点在于板的自重较大、材料消耗大；梁式转换层有点在于施工简单、传力明显，缺点在于空间受力复杂、高度受到限制等；箱式转换层的优点在于刚度大、整体工作效果好，缺点在于施工较为复杂、施工成本较高；桁架式转换层弯矩、剪力相对较小，缺点在于施工复杂。转换层结构形式有很多种，包括板式转换层、梁式转换层、箱式转换层以及桁架式转换层等等，在结构平面布置过程中，应根据建筑工程的实际情况，合理选择转换层结构形式。因此通过对不同转换层结构形式的分析，结合工程实际情况，采取板式转换层结构形式。
（3）结构竖向布置要点
在设计过程中，应对转换层的上部和下部分别进行强化和弱化，为达到这一目的，其具体做法如下：对于转换层下部结构，如剪力墙、核心筒部分，应增加其厚度。对于结构竖向布置，关键在于控制好建筑的侧向刚度，应遵循下大上小的原则，并严格控制转换层上下等效侧向刚度比。同时在条件允许的情况下，应使其底部剪力墙不开洞；采取有效措施，提高底部柱的强度等级。
3高层建筑预应力混凝土板式转换层结构设计的要点
3.1转换层下部区域结构的刚度分布
为切实提高高层建筑预应力混凝土板式转换层结构设计要点，应当充分做好转换层下部区域结构的刚度分布，充分考虑竖向刚度变化情况，并全面衡量抗震设计相关内容，确保转换层主体结构剪切刚度满足高层建筑相关技术标准，通过提高混凝土强度或增加剪力墙等方式来保证刚度分布的均匀性。在预应力混凝土板式转换层结构设计过程中，下部区域结构的刚度分布是转换层结构设计中的重点内容，一旦设计刚度较大，会导致地震反应发生，结构竖向刚度急速膨胀，使得转换层上下受力不均衡，严重影响转换层结构稳定性与经济性。一旦刚度过小，在沉降差作用下会产生次应力，导致配筋增加。应当注意的是，在转换层下部区域结构刚度分布中，应当高度重视筒体安全设计等相关工作。尤其是剪力墙的运用应当保证刚度均衡，最大程度上避免建筑物变形而影响高层建筑结构稳定性。
3.2剪力墙作用于结构上下部分的刚度传输
为促进不同结构之间内力的有序传递，应当在结构上部对刚度分布进行科学化控制，通过减少剪力墙的方式缩短墙肢，从而促进刚度顺利传输。与此同时，应当适度增大下部刚度，在确定剪力墙数量后对其进行优化布置，保证对称分布，从而促进刚度传输的均匀性和有效性。
3.3合理确定转换层结构的刚度值
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。此时，就要选择合适的次梁截面尺寸，保证其刚度达标。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，另外，材料的需要增加，经济上比较不合理。
4结束语
在现代城市建设中，高层建筑的建造对城市的整体形象、土地资源使用率、居民生活质量的提升都起到了积极的促进作用。而在高层建筑数量增多、建造高度逐渐上升的情况下，也就更需要设计人员能做好预应力类型的转换层等结构的设计工作，保证高层建筑的安全质量。
参考文献
[1]陆冰洋.高层建筑预应力混凝土板式转换层结构设计分析[J].城市建筑，2015（24）：61.
[2]孙福英，王霞.高层建筑预应力混凝土板式转换层结构设计[J].城市建筑，2016（17）：79.
[3]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计和实施[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[4]余红生.转换层支撑系统的选择和其安全性分析[J].建筑安全，2013（4）.
[5]赵鸿铁，胡安妮.统计分析高层建筑选择转换层结构形式的影响因素[J].西安建筑科技大学学报，2000（32）.
论文作者:黄国贤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/13
标签：预应力论文; 刚度论文; 结构论文; 高层建筑论文; 类型论文; 混凝土论文; 板式论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;