高层建筑转换层结构设计分析 唐叶群.docVIP

精品论文 参考文献 高层建筑转换层结构设计分析 唐叶群 深圳市筑邦尚品建筑设计有限公司 摘要：随着人们对空间需求的多样化，各种各样的结构体系也不断涌现。大量的建筑不仅在高度有所提升，结构的复杂性也与以往有很多不同。本文根据多年的工作经验，对高层建筑转换层结构的类型、原则、要点进行分析，供同行借鉴参考。 关键词：高层建筑；转换层；结构设计 1、高层建筑转换层结构的主要类型 1.1梁式转换层 转换层结构形式的作用原理主要是通过将转换层上部的剪力墙落在框支梁上，而框支梁则是通过稳定的框支柱进行支撑，从而保证整体建筑结构的稳定性，形成较为稳固的转换结构体系，其在实际应用中的主要优势在于设计简单，便于施工操作，结构传力十分明确，且施工成本较低，具有着良好的经济性优势，因而受到许多建筑企业的青睐。 1.2箱式转换层 箱式转换层结构形式相对适用范围要小于梁式转换层，其主要应用于转换梁截面超出一定范围，不能够通过一层楼板的设置来满足其需要的刚度要求情况下的转换层构建。为充分保证建筑结构的稳定性，箱式转换层结构形式通常是在转换梁的顶与底分别设置一层楼板，两层楼板和四周围护的墙壁结构之间形成一个箱式的空间，从而使转换层结构的形式整体呈现为箱式结构。这种结构形式在应用中能够有效的保障对转换梁的较强约束力，同时转换梁的刚度也相对较大，从上到下整体结构在传力效果方面相对更为均匀，同时箱式结构中间所形成的空间也可以满足建筑设备层设置的功能需求，具有着良好的应用效果。但相对的，此类转换层结构形式在建设过程中需要在转换梁中进行较多的开洞处理，相对施工操作的复杂性更高，其施工成本也相对较高，经济效益一般。 1.3厚板式转换层 厚板式转换层的应用主要是为了应对上下柱网存在较多错位，无法实现利用梁结构直接进行承托的目的时的转换层建设需求，主要采取的方式是将转换层直接制作成为具有一定厚度的厚板，实现对结构受力的传导与转换的作用。为保证厚板式转换层功能的良好发挥，一般需要结合柱网的实际尺寸以及对上部结构荷载的分析来对板的厚度进行合理确定，其在应用中的主要优点包括上部结构布局对下部柱网的影响小，结构布置具有很大的灵活性，厚板能够达到较高的刚度，且对于施工工艺要求较低，施工便捷，还能够发挥出十分良好的整体性。而该结构形式应用的主要不足体现在转换层受力较为复杂，易造成计算分析的结果与实际情况之间的加大差异，同时由于厚板本身就有着较大的自重，其所消耗的材料也相对较多，因此经济性较差。 2、高层建筑转换层结构设计原则 2.1结构要精简 高层建筑工程转换层结构设计首先要求结构应较为精简，尽可能使用较少的转换构件，降低转换的实际次数，尤其是在结构主体的竖向构件布置过程中，应在施工条件与建筑结构要求允许的情况下，使尽可能多的剪力墙与柱实现上下连续贯通，从而降低与转换层结构相关的刚度突变问题的发生几率，实现高层建筑整体结构抗震能力的有效提升。 2.2传力要直接 在高层建筑结构中，多级转换很容易导致结构受力稳定性下降，影响高层建筑的抗震能力与整体的可靠性，因此，在转换层结构的设计过程中还应尽可能的保证传力的直接性，减少多级转换对建筑结构所造成的不利影响，这也决定着如次框、支柱梁等结构形式在高层建筑工程转换层结构中不适宜使用，应尽可能在方案设计中予以避免。 2.3力学计算要准确 准确的力学计算数据是保障转换层结构设计科学性与可靠性的重要基础依据，因此，在高层建筑工程转换层结构设计中还应注意保证力学计算的准确性，可通过采用两种力学模型不同的三维空间分析软件来计算整体的内力，并通过两种软件计算分析的结果对比来检核计算的准确性，对于计算结果中存在的差异应严格进行分析，找出差异出现的原因，并在调整后再次进行计算，直至计算结果一致，避免对转换层结构设计质量的影响。 3、高层建筑转换层结构设计要点 3.1明确高层建筑工程结构抗震等级 在抗震等级确定时需要充分考虑多方面的因素，按照相关规范的要求对建筑结构不同部位及结构构件的抗震等级进行分别评定。根据所选择的参考工程实际情况，由于其结构属于框支剪力墙，其中框支框架抗震等级为二级，剪力墙底部加强部位抗震等级为三级，考虑到加强底部及保持底部一致的因素，将转换层及其以下各层的一般框架梁和框架柱及转换梁的抗震等级定为二级。由于工程转换层设在建筑4层楼面即结构3层，已属于“高位转换”，框支柱及落地剪力墙的抗震等级应提高一级。因此，框支柱应定为一级抗震，转换层以下落