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高层建筑转换层设计分析 　　由于建筑功能的需要，形成了建筑上层的结构形式与下层的结构形式不一样；或上下层结构形式一样，但上下层结构的柱网的尺寸不一样。为解决这一矛盾，就采用了转换层结构。高层建筑结构转换层形式有梁式楼盖转换、箱形楼盖转换、析架转换、厚板转换和斜柱转换。本文就转换层的结构进行了相关论述。 　　一、转换层按结构功能的分类 　　按转换层实现的结构转换，可分为三类： 　　（1）上层和下层结构类型转换： 　　这种转换层广泛用于剪力墙结构和框架一剪力墙结构。它将上部剪力墙转换为下部的框架，以创造一个较大的内部自由空间。 　　（2）上层和下层的柱网、轴线改变： 　　转换层上、下的结构形式没有改变，但是通过转换层使下层的柱距扩大，形成大柱网，并常用于外框筒的下层形成较大的入口。 　　（3）同时转换结构型式和结构轴线布置： 　　即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上下结构不对齐的布置。 　　二、转换结构形式 　　（一）梁式和板式转换层 　　从结构传力方式看，梁式转换层具有传力直接、明确和传力途径清楚的优点。转换梁具有受力性能好、工作可靠、构造简单和施工方便的优点，结构计算也相对容易。 　　板式转换层一方面给上部结构的布置带来方便，另一方面也使板的传力变得不清楚，因而受力也非常复杂，结构计算相对困难，采用有限元计算时，计算结果繁杂，这给配筋设计带来不便，而且从受力考虑，往往需要在柱与柱，柱与墙之间配筋加强，相当于设置暗梁，增加了配筋量。 　　由于厚板集中了很大的刚度和质量，在地震作用下，地震反应强烈。不仅板本身受力很大，而且由于沿竖向刚度突然变化，相邻上、下层受到很大的作用力，容易发生震害。以往的模型振动台试验研究表明，厚板的上、下相邻层结构出现明显裂缝和混凝土剥落。另外，试验还表明，在竖向荷载和地震力共同作用下，板不仅发生冲切破坏，而且可能产生剪切破坏，从己设计的工程来看，带有厚板转换层的商住建筑，结构设计和施工都比较复杂，板内必须三向配筋。 　　从设计的工程来看，带有厚板转换层的商住建筑，结构设许和施工都比较复杂，材料用量和造价都较高，而且抗震设计上的问题较多，目前还在进一步研究，所以采用这种结构形式要慎重对待。 　　（二）梁式和析架式转换层 　　从结构的传力方式来看，转换析架具有传力明确，传力途径清楚，但构造和施工复杂。另一方面，转换析架不仅使开洞与设置管道具有条件，而且它们的位置与大小都有很大的灵活性，使充分利用该转换层的建筑空间成为可能。 　　从经济指标来看，采用转换彬架其钢材和混凝土的用量比采用转换梁要经济。析架转换层的节间采用轻质建筑材料填充，有利于减轻结构的自重，而且转换析架抗侧力刚度比转换梁要小，也就是说，具有析架转换层的高层建筑其质量和刚度的突变比带转换梁的高层建筑缓和。因此，地震反应要比带转换梁的高层建筑要小得多。 　　（三）结构转换层的特点 　　（1）转换结构构件常常承受其上部结构传下来的巨大竖向荷载或悬挂下部结构的多层荷载，使得转换结构构件的内力很大，因此，竖向荷载成了控制转换结构构件设计的主要因素。 　　（2）转换结构构件通常具有数倍于上部结构的跨度，转换结构构件的竖向挠度成为严格控制的目标。 　　（3）转换结构的连续施工强度大，有的施工过程复杂，有一定的难度。 　　（4）结构中由于设置了转换层，沿建筑物高度方向刚度的均匀性会受到很大 　　的破坏，力的传递途径有大的改变，这决定了转换层结构不能以通常结构来进行 　　分析和设计。 　　三、转换层结构的布置原则 　　（一）结构转换层的竖向布置 　　（1）结构转换层的作用 　　一般而言，当高层建筑下部楼层竖向结构体系或形式与上部楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时，就必须在结构改变的楼层布置水平转换构件，即结构转换层。因此，转换结构可根据其建筑功能和结构传力的需要，沿高层建筑高度方向一处或多处灵活布置（也可根据建筑功能的要求，在楼层局部布置转换层），且自身的这个空间既可作为正常使用楼层，也可作技术设备层，但应保证转换层有足够的刚度，以防止沿竖向刚度过于悬殊。 　　对大底层多塔楼的商住建筑，塔楼的转换层宜设置在裙房的屋面层，并加大屋面梁、板尺寸和厚度，以避免中间出现刚度特别小的楼层，减小震害。 　　（2）竖向布置 　　a.应避免高位转换 　　根据文献的论述，转换层位于3层以上时，层间位移角、剪力的分配及传力途径发生急剧突变，易形成薄弱层，抗震非常不利。对部分框支剪力墙高层建筑结构，其转换层的位置，7度区不宜超过第5层；8度区不宜超过3层。转换层位置超过上述规定时，应作专门研究并采取有效措施，6度时其层数可适当增