带高位转换层高层建筑结构抗震性能分析

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1、带高位转换层高层建筑结构抗震性能分析：近年来高层建筑发展迅速，由于建筑功能的需要，下部布置刚度小的框架柱以获得大空间作为商场、餐馆、文化娱乐设施，上部布置刚度大的剪力墙形成小空间作为住宅、旅馆或办公用房。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层。在地震区，许多高层建筑的转换层位置较高，一般在3~6层，有的位于7~10层，一些建筑转换层设置甚至超过10层，即出现了所谓高位转换结构。可以说，这类建筑已成为现代高层建筑发展的一大趋势，尤其是现代大城市用地紧张以及复杂的立体交叉更是如此。本文重点对带高位

2、转换层的高层建筑的结构抗震性能进行分析和探讨。　　关键词：高位转换高层建筑结构抗震性能分析　　前言　　随着我国经济的发展和科学技术的不断进步，在城市建筑中高层建筑的数量正在逐渐增加。由于城市人口集中，用地紧张以及商业竞争的激烈化，促使了高层建筑向着多功能发展。单一结构型式已不能满足多功能综合用房的设计需要。　　为了解决上述问题，促使结构设计更加合理可行，采用“结构转换层”的优化设计方法。即在上下两种完全不同的结构型式中，设置刚度较大的结构层，将上层剪力墙的剪力传递到下层剪力墙上去。中间设置结构转换层完成上下层

3、剪力的重新分配，使结构设计方案趋于合理，使用方便、灵活。　　1高层建筑结构转换层的概念　　因建筑功能需要，上部小空间，下部大空间，上部部分竖向构件不能直连续贯通落地，而通过水平转换结构与下部竖向构件连接，这样构成的高层建筑结构称为带转换层高层建筑结构。所谓高位转换结构建筑通常是指转换层位置设置抗震设防烈度为8度时超过3层、7度时超过5层的建筑[1]。　　2高层建筑转换层上下结构的转换类型[2]　　转换层属于水平结构，通过转换层，可以改变上下层柱X的排列；或者过渡上下层混凝土剪力墙的不同布置，以获得特别的楼层空

4、间，以满足建筑功能对空间的要求。通过转换层，可以将不连续的竖向构件上的荷载传递到转换层结构以下相对较少的竖向承重构件上去。　　按照转换层所实现的建筑空间的转换，可以分为[3]：(1)上层和下层结构类型的转换，如上部是剪力墙结构、下部是框架一剪力墙结构；(2)上、下层柱X的改变，转换层上下结构形式不发生改变，通过转换层使得下层柱距扩大，常用于外框筒的底部楼层形成较大的出入口；(3)同时转换结构形式和结构轴线。　　3高层建筑结构转换层的结构形式　　针对不同的结构类型需采用不同的转换层结构形式，目前，实际工程中应用

5、较多的转换层结构形式主要有四种基本结构形式[4]：(a)梁式；(b)珩架式和空腹珩架式(c)箱形；(d)厚板式。另外还存在一些其他形式的转换层结构形式。如IBM大厦采用了拱式转换层，沈阳华利广场采用了斜柱式转换层，深圳福建兴业银行大厦采用了新颖的搭接柱转换结构。　　(a)梁式转换　　梁式结构的转换层一般在转换层的楼面设置纵横交错的钢筋混凝土承重大梁，为适应上部荷载的需要，梁的截面尺寸较大。　　梁式转换还更多地适用于框支剪力墙结构，这种高层建筑中最常见的结构是把大部分的剪力墙在一定层次上用框架抬起来，一部分剪力

6、墙落地，在底下几层形成大空间的商场，上部住宅则为大开间的剪力墙结构，在框架和剪力墙地交界处用一较大截面的托梁来过渡，及结构的转换层就做在框支梁这一层。目前，国内外多、高层建筑结构转换层中采用梁式转换层的方案最多，例如北京南洋饭店、上海天鹅宾馆、深圳航空大厦、四川成都岷山饭店。　　(b)珩架式转换(含桁架、空腹珩架式)　　珩架式结构的转换层是由梁式结构转换层变化而来的，整个转换层由多枰钢筋混凝土珩架组成承重结构，珩架的上下铉杆分别设在转换层的上下楼面的结构层内，层间设有腹杆。己建工程有北京香格里拉饭店、上海龙门

7、宾馆、南京新世纪广场等。　　(c)箱形转换　　箱形转换是通过一整层来达到具有较大刚度和承载力的一种转换结构。实际上也是由梁式结构转换层变化而来的。　　由于箱形转换层结构完整并具有较大的刚度，上层的剪力墙结构遇箱形转换层相当于一个结构中的两个构件，彼此之间受力关系清楚。从某种程度上来看，上部的剪力墙结构的受力状况与落座在箱形基础上的纯剪力墙结构相似。因此，过渡层上的剪力墙不像框支剪力墙那样应力复杂，这就在一定程度上解决了框支剪力墙结构中剪力墙开洞要求与洞口限制之间的矛盾。目前箱形转换层用于房屋结构还不多，但在铁

8、路工程中较常见。　　(d)厚板转换　　厚板结构的转换层通常适用于上下层既有结构类型的转变，又有柱X，轴线变化的情况。对于体型复杂的商住楼，特别是多塔楼体系，上部住宅单元剪力墙布置很不规则，而下部商场要求规则大柱X，难以布置转换梁和珩架，采用厚板转换层成为一种较好的选择。　　厚板在解决建筑与结构的功能方面有一定的优势，它特别适用于体型复杂、功能繁多的结构，能够更为灵活的实现建筑物的功能，真正体现高层建