带转换层的高层建筑结构设计摘要：随着高层建筑功能多样化的发展，带转换层的高层建筑成为高层建筑的一大趋势。本文介绍了带转换层高层建筑的实际工程以及梁式转换层高层建筑设计方法，为高层建筑设计者提出了转换层高层建筑设计的建议；结合工程实例，对转换层高层的剪力墙和转换梁进行了建议性的设计，为高层建筑设计提供了借鉴。关键词：转换层；高层建筑；结构设计；抗震设计：TU97文献标识码：A：引言在高层建筑结构的底部,当上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱)不能直接连续贯通落地时,应设置结构转换层,在结构转换层布置转换结构构件,这类结构称为带转换层的高层建筑结构。近些年来由于这种结构底部大空间,使用灵活方便,在国内得到广泛应用。带转换层的高层结构设计1.转换层布置原则为了减少楼层竖向刚度变化过大给建筑带来的影响，就必须在刚度变化位置设计水平转换构件。例如：对于商住建筑，为了防止竖向刚度过于悬殊，转换层宜布置在裙房的屋面层，且，加大屋面梁板的尺寸，减少地震带来的影响。转换层竖向布置应避免高位转换，7度区不能超过5层，8度去不能超过三层。其布置形式沿高度方向可以是分段布置，形成大框架套小框架可以是间隔布置。当需要设计加强层时，加强层与转换层可以一起考虑。为了控制抗震性能，转换层的侧向刚度比不应大于2。2.转换层的设计以梁式转换层为例，叙述转换梁的设计步骤：1）转换梁的受弯承载力计算按照普通梁利用高层建筑分析程序进行计算。2）使用有限元分析得到的转换梁的界面内力，进行正截面和斜截面承载力计算。3.结构布置带转换层高层建筑结构的布置,主要考虑两个关键的问题:1)保证底部大空间有充分的刚度,防止沿竖向刚度过于悬殊。2)加强转换层的刚度与承载力,保证转换层可以将上层剪力可靠地传递到落地剪力墙。不讨论转换层的刚度与承载力问题,着重分析底部大空间的刚度及刚度的过渡问题。底部大空间有两种结构形式构成:框支剪力墙的框支部分和落地剪力墙。框支剪力墙的框支部分主要缺点是侧向刚度小;落地剪力墙的优点是侧向刚度大,且上下刚度变化均匀。落地剪力墙通过转换层的转换,承担框支剪力墙部分传来的剪力。所有控制这两种结构形式的比例和布置来实现结构侧向刚度的平稳过渡是带转换层结构的关键。《高层建筑混凝土结构技术规程》要求:结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不采用竖向严重不规则的结构。抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%(即C[1.428)和其上相邻3层侧向刚度平均值的80%。转换层设在3层及3层以上时,其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%(即C[1.667)。为此,对于落地剪力墙应当采取以下措施:1)与建筑协商,争取使尽可能多的剪力墙落地。2)加大落地剪力墙的厚度,尽量增大落地剪力墙的截面面积。3)提高底部大空间层的混凝土强度等级。4)落地剪力墙尽量不开洞,开小洞,以免削弱刚度。如果开洞,宜设在墙体中部。框支梁上一层的墙体应力复杂,不宜设置边门洞,不得在中柱上方设门洞。5)落地剪力墙的间距。非抗震:L[3B,且L[36m;抗震:底部为1层~2层框支层时:L[2B且L[24m;底部为3层及3层以上框支层时:L[1.5B且L[20m。落地剪力墙与相邻框支柱的距离,1层~2层框支层时不宜大于12m,3层及3层以上框支层时不宜大于10m。计算结果分析PKPM计算,wmass.out输出文件中的相邻层侧移刚度比计算信息中,可以查看各层刚度比的情况,本工程是多塔,在计算转换层与其上一层刚度比时,应将上部各个塔楼的刚度总和再与转换层的刚度进行比较。每次都要将各个塔楼的刚度加起来,较为繁琐。工程采用了Excel电子表格,做了简单的计算统计,统计了转换层X,Y方向的刚度及转换层上一层各塔楼X方向的刚度和与Y方向的刚度和,再列出下式进行比较。4.转换层结构设计建议国内外学者对带转换层高层建筑的受力性能、抗震性能等做了大量的研究，给设计人员提供了有效的设计依据，具有很大的参考价值。据大量试验统计建议：1）转换梁高的增加，会增大转换层处的地震反应力，但是，地震力对其他它楼层影响变化相对较小，双向地震力作用下基底剪力值增大，倾覆弯矩值减小，所以设计人员应选取适宜的梁高值，...