建筑转换层结构设计方案的研究

《建筑转换层结构设计方案的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、建筑转换层结构设计方案的研究摘要：本文首先阐述和分析了建筑转换层结构设计原则以及相关技术标准，然后结合实际案例，从结构类型选择、转换层结构布置、计算分析结构等方面对转换层结构的布置进行了阐述。中国8/vie　　关键词：建筑工程；转换层结构；设计方案　　中图分类号：TU97文献标识码：A　　在建筑设计领域中，转换结构的应用越来越广泛，特别是在有不同功能划分的建筑中。而转换层受力复杂，又承担上部结构的荷载，因此，转换层的结构方案布置对结构整体的安全性尤为重要。　　一、建筑转换层结构设计原则以及相关技术标准　　进行建筑转换层结构设计时，应当注重结构计算的合理性，

2、从全局角度出发，提高最终结果的准确性。实践期间，通常是根据受力变形情况建立求解模型，全面研究三维空间架构特征，完成计算工作。转换结构属于综合结构不可或缺的环节之一，考虑到结果的精确度，我们可以选择有限元法分级求解。具体实施阶段，不但要重视模型中的结构层数量（两层及以上），而且需要确保其边界条件和真实情况完全匹配。计算综合结构的过程中，需要通过两种或以上的力学模型确认抗震性能，而针对弹性时程的求解，应当选择弹塑性时程进行处理。高位转换期间，必须根据重力荷载环境完成结构的计算。　　转换层属于高层建筑结构的重要组成，所以有关其内力分析，必须从全局出发对结构进行研

3、究与探讨。而在综合内力以及位移求解方面，可以选择两种不同的算法进行处理，即三维空间与空间关系协作分析法，以上算法的优势如下：综合计算过程中，将转换构件理解成其中的一个环节进行计算。然而，由于转换层结构竖向刚度并非均衡状态，竖向部署容易发生明显改变，因此在结构部署上，必须遵循概念设计与力学概念进行处理，同时依靠过去的经验与实践成功案例，全面分析后为结构部署冗余杆件与加强点。一般来讲，高层建筑含有转换层的情况中，我们可以借助三维分析、平面有限元等程序完成计算工作。此处需要强调一点，转换大梁在其中尤为关键，必须成为设计的重点关注对象。对于工程设计而言，我们需要借

4、助建研院提供的TBSA，TAT等软件进行大梁的分析设计，而计算上则可以将其理解成杆件，完成结构整体分析，根据上层结构作用至转换层的荷载，基于有限元法进行转换层与邻近平面的研究，最终确定配筋状况。　　二、建筑转换层结构设计方案实例分析　　某高层建筑工程，裙楼为商业用房，塔楼为住宅。由于根据其用途特性实现空间搭配，主要表现在主体中间环节，也就是电梯间、楼道等公用环节，可采用落地剪力墙核心筒进行处理，而其他环节应当选择合适的结构模式。遵照以上设计理念，二层顶应当选择结构转换模式，最终得到我们需要的结构类型。转换层上下楼层的结构布置如图1、图2。　　3.1结构类型

5、选择　　结构转换层方面，工程设计期间应当基于需求选择相匹配的类型，而本工程中，若是选择厚板转换层，因本项目处于7度设防区，转换层又位于地上三层，根据《高规》10.2.4条之规定，7度设防时，厚板转换仅在转换层位于地下室时方可采用。且转换厚板造�r高，施工困难，受力状态较为复杂，传力途径不明确，使得建筑物在转换层处出现刚度的突变，使得转换层产生的内应力较大，不适用于多震地区。但是选择箱形转换时，便可以消除以上不足，这种转换方式可以保证结构的完整性，上、下竖向构件与上层结构部署没有直接关联。但是其内力分析过程烦琐，转换层施工有一定难度，施工较为困难且造价过高。

6、因此选择梁式转换层结构设计方案更为合理。　　3.2转换层结构布置　　在本项目中竖向转换构件的布置有以下特点：（1）在建筑四周转换柱两侧布置短肢剪力墙，中部设置与上部结构剪力墙贯通的核心筒作为主抗侧力构件。建筑四周转换柱两侧布置剪力墙的目的有两个：一是提高剪力墙承担的地震剪力的比例；二是提高结构整体抗扭转的能力。并且有利于减小框支柱的轴力，控制框支柱轴压比≤0.6。（2）落地墙厚度设为600，控制转换层上部与下部结构的等效刚度比不大于1.3，并尽量接近1.0。　　转换梁的布置应该传力直接明确，尽量避免采用二次转换，但在此工程中，上部空间划分为住宅空间，因此为

7、满足设计要求，就需要设置置转换主梁和次梁，并且为满足建筑功能要求，加设了部分短肢剪力墙。转换梁的布置需特别注意以下两点：　　在上部墙肢或者转换次梁靠近转换柱较近时，转换梁端部会产生较大剪力；　　上部剪力墙不能居转换梁中线布置时，转换梁也会产生很大扭矩；　　问题（1）可通过梁加腋（包括水平或竖向加腋），或局部加大梁截面的方式处理；问题（2）可通过增加次梁、增加转换梁宽度、水平加腋等方式解决。　　3.3计算分析结构　　在对建筑结构计算分析时，其计算选择的合理性直接影响到计算结果准确性及可靠性。在此工程中选用的就是以墙元模型模拟剪力墙的SAT，转换梁的最大净跨度

8、为7.5m，大梁截面尺寸为800mm×1800mm，1000mm×