高层建筑结构转换层的发展与问题研究.pdf

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1、2014年第3期·71·第40卷总第179期SichuanBuildingMaterials2014年6月DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2014.03.029高层建筑结构转换层的发展与问题研究张坤(西安石油大学基建处,陕西西安710063)摘要:随着我国经济的发展和社会的需求，对高层托时,可采用厚板转换层,但厚板的巨大荷载会集中作用建筑的设计要求也越来越高。本文主要阐述了高层建筑的于建筑物中部、振动性能复杂、且该层刚度很大、下层刚转换层的发展现状和趋势，以及应用方式和特点。度相对较小,容易产生底部

2、变形集中,其传力途径十分复关键词:高层结构，转换层，结构性能杂,是一种对抗震十分不利的复杂结构体系。中图分类号:TU973文献标志码:B4.3桁架转换层文章编号:1672-4011(2014)03-0071-02转换桁架主要承受竖向荷载,在满足建筑功能的前提下,通过增大中间节间的跨度或减小端节间的跨度来增大中1高层建筑结构的特点间弦杆的内力,减小端节间的内力使弦杆内力分布均匀。在随着世界经济发展的加快,城市人口快速增长,城镇空腹桁架端部设置斜腹杆可改变上部竖向荷载的传力途径,土地资源短缺,迫使城市建筑向高空发展。同时,新材料、将部分竖向

3、荷载卸给靠近支座的竖腹杆直接传给支座,可新技术、新设备、新工艺的不断涌现,使人们在高空居住明显减小各弦杆的弯矩及剪力,增大斜杆和弦杆的轴向力。和工作成为可能。高层建筑能够体现一个国家或一个城市4.4箱形转换层的综合经济实力和建筑技术总体水平,而且还具有减少市该形式广泛应用于桥梁工程中,较少应用于房屋结构,政建设投资、用垂直交通代替横向交通,减少城市交通拥单向托梁或双向托梁连同其上、下层较厚的楼板共同工作,堵等优点。可形成刚度很大的箱形转换层,其平面内刚度远大于单层梁板,稍小于厚板转换层。2高层建筑结构转换形式的设计需要4.5搭接柱转换采

4、用搭接块作为转换构件,改变结构柱网,主要用于随着城市建设发展的需要,高层建筑向多功能、多用结构柱的错位连接。途方向发展,各种集商业、娱乐、办公和公寓为一体的高层建筑拔地而起。由于建筑物的各部分使用功能和要求的5转换层结构性能的研究不同,人们对建筑物结构形式、柱网布置等也就提出了不同的要求。如商业用房、娱乐用房等大多布置在建筑物的不管采用何种转换形式,带转换层的剪力墙结构仍是下部,往往需要大跨度、大柱网以相适应。而办公、公寓目前工程应用的主要结构形式。同时,由于转换层位置越等用房常常布置在建筑物的上部,它们的跨度、柱网又不来越高,带转换层

5、的筒体结构也时有应用。对带转换层的宜过大。为了实现和适应这种结构形式的变化过渡,很多剪力墙结构及带转换层筒体结构这两类转换结构,通过转高层建筑中都设置了转换层。换层上下层间位移角及内力变化情况的分析,可得出影响其抗震性能的主要因素,分别是：转换层设置高度、转换3转换层的分类层上部与下部结构等效刚度比、转换层结构与其上层结构侧向刚度比。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为1)上部结构为剪力墙下部为框架。转换层将上部剪力转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。对墙结构体系转为下部框架体系,创造一个较大的自由空间。上述两类转换结构,

6、转换层高度是影响其抗震性能的主要2)上下层柱网轴线改变,结构形式不变,但通过转换因素之一,转换层高度越高,转换层上下层间位移角及内层加大了下部柱网间距,形成了大柱网,一般用于在外框力突变越明显,设计时应限制转换层设置高度。转换层与筒下层形成较大入口处。其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换3)同时转换结构型式和轴线位置,即将上部剪力墙体层位置较低的带转换层的剪力墙结构,控制侧向刚度比可系转为下部框架体系,上下柱网的轴线又错开,形成上下以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。对于带转换不对齐布置。层的剪力墙结构或筒体结构,可采

7、取以下措施强化下部结4转换层的应用现状构：加大筒体及落地墙厚度、提高混凝土强度等级、必要时可在房屋周边增设部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体、4.1梁式转换层提高抗震能力;可采取以下措施弱化上部：不落地剪力墙作为目前高层建筑结构转换层中应用最广的结构形式,它开洞、开口、减小墙厚等。具有传力直接明确及传力途径清晰,同时受力性能好、工作可靠、构造简单、计算简便、造价较低及施工方便等优点。6转换层结构的发展方向4.2厚板转换层1)高强混凝土和纤维混凝土的应用。因转换层多属大当转换层上、下柱网轴线错开较多而难以用梁直接承体积施工,应采取措施减小施

8、工误差,故可采用高强度、低水化热的混凝土,防止新浇混凝土出现裂缝。钢纤维混作者简介:张坤(1986-)，男，陕西西安人，硕士研究生，助理工程师，(下转第75页)主要研究方向:结构工程。2014年