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摘要：随着我国城市化进程不断发展，客户对建筑的需求趋于个性化、多元化，由于环境、资源等因素的制约，高层建筑成为必不可少的建筑形式。转换层是复杂高层建筑设计经常遇到的课题。转化层形式多样，设计人员必须将建筑功能的需求和结构体系相结合，选择合理的转换层结构形式。
关键词：高层建筑；转换层；结构设计
前言
通常使用功能方面是要求建筑的上部楼层布置住宅或者是旅馆，中部则是办公室，到了下部就是商店或者是餐馆及文化娱乐设备等。着眼于建筑功能方面来讲，上部则应该是小开间轴线布置以及偏多的墙体，以便于适应于旅馆以及住宅各方面要求，中部的办公室用房是需要偏小及中等大小室内空间，能够经过柱网中的墙体布置数量来实现。下部的公用部分是要求尽量大的空间，所以柱网宜大及墙体应尽可能的小。因此分析高层建筑中转换层结构的设计是有着极大现实意义。
一、建筑转换层特性概述
通常为了能够充分强化建筑转换层结构各方面设计，就必须对转换层特性进行全方位认识。因为转换层结构相关构件通常均是要承受上部极大竖向荷载量，并且结构构件数量也是极为复杂化，为了能够确保建筑转换层结构具备较大强度及刚度，务必有效加强相关设计。因此着眼于建筑转换层结构设计方面来讲，通常不止是应该考虑诸多因素，并且这对设计人员的经验及专业技术有着更高要求，特别是建筑结构的转换层设计，这时是要顺着建筑物体高度方向刚度均匀性会出现极大的影响，以至于不可以依据常规节后展开设计或者是施工，这时也是需要紧密的结合竖向相关不规则结构类型，并提出针对性设计方案，这对建筑结构设计是极为关键。
二、高层建筑中转换层结构相关问题
1、高层建筑中转换层结构含义
高层建筑结构通常是具备上部楼受力较小，上部楼受力偏大，设计人员往往会主要提升下部结构刚度或者是墙及梁和柱等各个方面数量，楼层逐层提升时降低设计中的墙及柱结构使用，进而促使建筑形成稳固结构支撑柱网，该方面也是高层建筑下部结构空间决定的关键，此设计和传统建筑结构设计方案可以说是相反的，设计人员务必在空间结构转换的相关楼层添加水平转换构件，以便于确保设计目标有效完成，该类结构设计也就是高层建筑转换层。
2、高层建筑中转换层结构形式
2.1梁式转换结构
该结果通常是用在转换施工中，是基于上部墙至转换梁再至下部柱体方式传递受力，确保传递路径顺畅以便于展开受力计算和工程分析，通常其高度大约是0.8至6米，造价偏低。箱式结构均是单项及双向相关托梁配合，再和上下层楼板进行共同浇注以便于形成结构，刚度较高。如图1所示，梁式转换结构简示图；如图2所示，箱式转换结构简示图。
2.2板式结构
该结构往往是用在上下层间柱网过多错开，并且不具备规则结构方面的布置，梁支托不能充分实现楼层转换，相关板的厚度大概是2至2.8米，均是要适应于抗剪或者是抗切等方面要求，并且该类结构有利于灵活布设，自重较大且会耗费更多材料。
2.3框架结构
该结构通常均是基于巨型柱以及竖向筒体作为主要大量从而组成转换结构，并且具备更高抗震性能，下层柱体的结构布置务必要重视具体拉应力状况，以便于选用适宜的构件，应在进行施工前添设稳固临时性支撑结构，这也是现阶段转换层结构发展潮流趋势。
三、高层建筑中转换层结构设计要点
1、建筑转换层结构布置
建筑结构底端结构设置转换层，通常均是在高层建筑上展开的。因此转换层上部对应竖向构件严禁直接性连贯至地，这时就要设计人员应设计安全性以及可靠性较强的高质量转换构件。着眼于当下建筑转换层特性来讲，常见转换层构件关键是应具备转换析架以及转换大梁，再加上空腹析架以及斜撑和箱形结构与厚板等。转换板通常只是用在六度抗震设计或者是非地震地区。要是地下室的话，因为四周都是有着约束物体，因此地震反应总是要比地面框支结构偏小，因此7、8度抗震设计应该是要选用较厚的转换层板。通常为了能够充分防止下部结构由于地震出现坍塌现象，要设置落地框支柱或者是落地剪力墙等，并且布置中务必要依据规范化标准展开。
该方面施工需注意以下几点：其一，在建筑是筒体结构时要设置转换层，必须充分确保筒内上下是全部贯通至地的，紧密结合刚度方面要求是应增加墙体厚度；其二，在建筑结构是框支剪力墙结构时应充分保障剪力墙上下均是贯通着的，并且依据刚度比把墙壁厚度施以合理增加；其三，在结构是长矩形平面框支剪力墙结构时要基于规范化标准适应的把落地剪力墙之间的间距进行提升。
这三个方面务必要重视及落实，以便于在本质上保障转换层下部结构不会被破坏，特别是抗震结构设计各方面要求更是严格。进而充分保障刚度突变能够有效控制，进而把内力传递于突变程度下降，把转换层上下不相关结构内力传递方式有效改变，进而确保转换层楼盖具备更高刚度，进而传递不同抗侧力结构剪力，以便于防止框支柱因为相关楼盖出现错层，从而被严重的破坏。
2、建筑转换层结构抗震设计
通常水平地震出现时会倾覆分布力矩分布曲线，从而转换层存在转折，并且转换层下部关键是使用剪力墙结构，这时的落地剪力墙倾覆力矩会在转换层向下递增速度加快，不过支撑框架倾覆力矩方面的递增较少。再加上转换层框支剪力墙诸多剪力均是采用楼板作为载体，把传递落实剪力墙，从而造成倾覆力矩曲线出现转折，若是转换层位置偏高，则剪力的分配或者是传力途径也就会出现快速变化，以至于落地剪力墙存在诸多裂缝，转换层下部支撑极易存在屈服现象，从而形成诸多薄弱环节，该方面对抗震性能影响较大。因此为了能够在抗震设计时确保安全性能，在框支剪力墙结构转换层方面设置位置是三级时，则剪力墙底部以及框支柱增强位置设置地震等级时通常是要提升一级。
3、建筑转换层上下结构侧向刚度比值确定
通常在确定比值时，若是转换层设置是在三层或者是三层以上，就要依据较高规格来分别计算出等效侧向刚度比以及转换层的本层相近上部楼层相关的侧向刚度比，并且在设计时应该要满足这两类刚度比制约前提条件。并且，充分结合具体比值展开确定。在高层建筑是扩展外围柱距框筒结构以及内部的相关抽柱框架结构，因为建筑功能通常是要求下部柱子截面偏小及层高应该比上层高。这时通常是将转换层之下均是使用钢骨混凝土柱或者是钢管混凝土柱，以充分调节柱相关截面积以及刚度或者是延性，进而促使其适应于建筑功能各方面要求。不过这时是应该注重转换层上下之间的连接，在转换层的上部是钢筋混凝土时要把下部钢骨混凝土柱锚进转换层之内。通常底部空间剪力墙结构是因为底部大空间剪力墙结构底端高大或者是某些大空间剪力墙结构因为底端较大空间剪力墙结构底层刚度出现变化，这时是应该控制转换层的上下剪切刚度比。
结语
总而言之，转换层设计是结构整体方案设计的关键，因此展开转换层设计时务必要充分结合自身相关特性，使之与建筑功能和结构体系相匹配，以便于提升转换层设计安全性以及功能性，从而提高总体建筑工程质量及价值。因此，研究分析转换层结构的特性，选择合理的转换层形式有利于高层建筑结构的设计。
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论文作者:司楠
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/28
标签：结构论文; 刚度论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 或者是论文; 剪力墙论文; 构件论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;