1、高层建筑梁式转换层结构设计探讨摘要：设计人员对高层建筑进行设计的时候，需要对关于梁式转换层设计的理论知识进行全面的掌握，在具体的工作中还要将这些理论知识应用到设计中去，最优的梁式转换层结构的设计对于设计工作的顺利进行具有至关重要的作用。希望通过本文的探讨，能够为相关的建筑设计提供一些有效的参考。 关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计 中图分类号：TU208 文献标识码： A 我国的高层建筑在上世纪七十年代开始逐渐加速发展，随着底部大空间结构的发展，转换层逐渐向方法多样化、形式多样化以及结构受力更加有利的方向发展。到了现在，转换层的结构被多数高层建筑所采用。对结构转换层的设计使小开间的住宅到中
2、等开间的写字间的转化，再到大空间商场的转化都成为了可能。梁式转换层结构在现在的高层建筑中成为了常用的结构形式。 一、在对高层建筑的梁式转换层进行设计时要遵守怎样的原则 竖向的构件要相应减少 在结构转换的进行中，竖向的构件要尽量的减少，因为理论上竖向的构件存在的越多，需要转换的结构就会越少，与之相应的转换层结构的刚度突变也会越少，这样的变化对于建筑结构的抗震性能非常不利。 在设计中，对转换柱和剪力墙的布置应该做到对称 在具体的设计中对转换柱和剪力墙进行布置的时候要遵循对称的原则，梁上面的立柱与梁跨中的转换中要避免转换梁发生变形的情况，梁上立柱的柱脚不要发生非常大的变形，这样柱很容易会发生剪切和变
3、形，最终很可能会使立柱发生超筋的现象。 转换层下部的主体结构刚度要得到强化 要使建筑物下部整体结构的抗震性能、延性、刚度和强度得到一定程度的保证，就要对转换层下部主体结构进行一定的强化，在具体的工作中一般都会采用提高混凝土等级、使转换层下部的主体结构构件的尺寸得到相应的增加、增设剪力墙等众多方式对下部主体结构刚度进行适当的强化。在这个过程中，主要需要注意两个方面的问题： 通过增设剪力墙的方式来提高刚度的时候，要对建筑结构整体的刚度均匀的分布开，做到刚度中心和质量中心的重合，如果二者的中心发生偏移，很有可能会发生建筑整体结构扭转。 要避免简体界面尺寸增大，因为如果这个尺寸变大很可能会导致下部结构
4、的抗侧总刚度中简体的比重变大，同时，地震总反应也会相应的增大，这样一来，简体的抗震能力就会出现变化，所能承受的抗震荷载就会变大，在简体的安全设计中抗震环节要引起格外的重视。 转换层的刚度要得到保证 在具体的建筑设计中一定要使转换层的刚度得到保证，因为只有刚度得到了保证才会更好的保证内力在转换层和下部构件中的合理分配。只有转换梁和剪力墙柱的受力性都非常好，才会对结构转换起到一定的效果。 转换层的位置不能偏高 如果转换层的位置偏高，剪力墙的内力和刚度都会发生变化，对抗震设计会产生不利影响。在进行高位转换的时候，转换层下面框支结构的刚度要得到相应的控制，这样的控制可以对层间内力突变的减少具有重要作用
5、。同时，落地剪力墙也要得到相应的控制，而且要比底层框支剪力墙的要求更严格。 对带转换层结构的计算要做到全面 在建筑的整体结构中，转换层结构是其中的重要部分，要对实际受力变形态计算模型进行三维空间的整体结构分析，可以对转换结构应用有限元的方法进行局部的补充计算。同时，对转换层上面的部分要对至少两层结构进行局部计算模型，正在使用的模型的外界条件要与实际运行状态相符合。 二、对转换层设计的计算要求 （一）对转换大梁的设计中要注意 梁式转换层建筑结构主要可以分成两部分，一个部分就是竖向荷载和剪力墙本身的受力已经很大了，同时还要作为建筑结构抗震的重要部位。另一个部分就是在转换的过程中要将上层的水平剪力传
6、到下层的抗剪结构之中，同时它本身收受的内剪力会比较大，还会承受一部分竖向荷载，这就要求建筑的楼板要具有足够的强度与刚度才行。 对转换层进行分析与计算 当整个设计完成之后，不能忘了还要对转换层进行有限元计算，同时还要对局部应力进行补充计算。在对转换层进行分析与计算的过程中，应该充分考虑到转换结构房盖的内刚度影响，同时还要对上下楼层的计算模式进行精确的计算。实际的设计操作证明，对框支剪力墙的计算可谓非常之复杂，下部的跟柱要与剪力墙紧密相连，如果连接不当，就很有可能会出现较大的误差。 三、对转换层中构件进行设计 转换层结构中转换柱的设计 对转换柱进行设计的过程中，要控制转换柱的轴压比，这样做的目的是
7、让结构具有非常好的延性。这一点主要是从抗震层面进行考虑的，如果说这个高层建筑是在一级抗震的要求之下进行建设的，那么，轴压比就应该控制在 0.6，如果说这个建筑是在二级抗震要求下进行建设的，那么，轴压比就应该将控制在 0.7。 转换层结构中对楼板的设计 在具体的设计中要增加楼板的厚度，这样做更加有利于剪力的重新分配。同时，转换层中的楼板不要有过大的开洞，而且要保证在洞口边设置暗梁，开洞的位置最好能够远离外侧边，如果有电梯的设计的话，要在电梯间用混凝土围成筒体。 转换层结构中对转换梁的设计 在转换梁的设计中，要充分的考虑到转换层的受力情况，在对转换梁进行设计的时候要设计充分的储备，尽量使转换梁的手
8、里程度减少，转换梁的两端在竖向荷载的作用下是最容易受到破坏的，所以在设计中我们要不断使构造得到不断的增强。 结论： 高层建筑转换层的结构设计有许多可以探究的地方，比方说桁架转换、斜柱转换以及箱型转换等等。在具体的设计中需要结合工程实际情况选择出适合的设计方法。 参考文献： 1黄志勇. 论某高层建筑梁式转换层结构设计J. 广东科技,2009（6）. 2曾秋宁. 浅谈高层建筑梁式转换层结构的设计J. 广西城镇建设,2010（7）. 3覃文胜. 高层建筑梁式转换层结构设计探讨J. 中国高新技术企业,2010（28）. 4吴海波. 高层建筑梁、板式转换层结构设计方法研究J. 中国建筑金属结构,2013（24）. 5魏鹏. 高层建筑结构梁式转换层的抗震性能研究D.西南交通大学,2009.
