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1、探析高层建筑中转换层结构应用和发展趋势 摘要：本文就高层建筑转换层结构应用，转换层结构形式和转换层结构的发展趋势做浅要分析。关键字：高层建筑转换结构发展趋势中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：一：转换层结构的应用1转换层结构的应用伴随高层建筑发展,建筑物功能亦发生巨大改变,不再是单一居家或写字楼。如公寓、旅馆、办公楼等均在建筑体下部设置商店、银行、大型超市，停车场等需要大跨度的公共区域。特别在一些多用途建筑物中,办公、旅馆、公共娱乐设备、商业设施等交错其中。各不同功能需求对建筑要求各不相同,旅馆等建筑其要求轴线布置较多以满足自身要求；下部银行、公共大厅、
2、会议中心、停车场等商业设施和公共娱乐设施要求大空间,且墙体应尽可能少。建筑物功能需求改变要求建筑结构形式上也应作出相应改变。而上、下结构形式的转变,应需要一个转换结构,以完成上部结构力与下部结构力的传递要求。2转换层结构应用功能从结构角度上看,转换层结构的应用功能主要包括:6(1)上、下层结构形式转换这种转换层现阶段广泛运用于剪力墙结构和框架－剪力墙结构中,将上部剪力墙转换成下部的框架结构。案例：深圳市的彩福大厦,整体建筑结构为37层(包含3层地下室),其地上1～4层和裙房均为商场,采用框架结构(含核心筒),其中6～34层为住宅,采用剪力墙结构,第5层为梁式转换层
3、结构,转换梁长度高达2.4m。此种典型的混合墙体设计在现阶段高层建筑中普遍运用。(2)上、下层结构轴的转换转换层结构即上下结构形式未发生任何改变,但通过转换层使下层柱柱距加大,形成大柱网,此种形式常用于外框筒下层以便形成较大入口。案例：香港新鸿基中心大厦,整体建筑结构为筒中筒结构,51层，高214m，此建筑第5层设立为转换层,1-4层为商业建筑,5层以上为办公建筑结构,为了在底层布置大的出入口,建筑结构上采用2.0m×5.5m预应力大梁进行结构轴网转换,将底层柱距扩大成12.6m和16.8m。此种转换层有效实现不同建筑需求的完美结合。(3)上、下转换层结构形式和结
4、构轴网同时转换在上部楼层剪力墙结构通过转换层改变成下部框架结构同时,下部柱网轴线应与上部剪力墙轴线搓开,并形成上、下结构层不对齐布置。6案例：在深圳云景大厦毛体建筑地下1层和地上34层中,此结构形式采用框支剪力墙的结构。其中,5层以上为轴线布置较为复杂的剪力墙结构,4层以下为大空间建筑结构,柱网轴线较为简单。由于结构形式和上、下轴网变化较大,在4层设置了2.2m厚的厚板式转换层形式。二：转换层结构形式实际高层建筑工程中，应用的转换层结构形式较为丰富,常用有梁式、桁架式和板式结构。1梁式转换层梁式转换层是目前应用最为广泛的转换层结构,设计和施工较为简单,各部受力也较
5、为明确,一般采用底部大空间框支剪力墙结构。当建筑结构需要纵横方向同时转换时,采用了双向梁布置。并且单向托梁、双向托梁连同上、下层较厚楼板梁共同工作,可形成刚度较大箱形转换层,这一形式在铁路工程中是常见的结构形式,而在房屋结构则很少。2桁架式转换层桁架式转换构件具有传力明确,传力途径清楚等优点,但构造和施工技术较为复杂。桁架转换层自重较轻,抗侧力刚度比转换梁要小,因此桁架转换层高层建筑质量和刚度突变力比梁式转换的高层建筑小,由此地震反应也相对较小。另外，从工程实际情况来看,6转换桁架钢材和混凝土用量也比转换梁经济。另外转换桁架不仅具备开洞与管道设置等条件,而且在位置
6、和大小上均有较大灵活性,使充分利用转换层结构建筑空间成为可能。3板式转换层在建筑施工过程中，当上、下柱网轴错开较多时,托梁难以直接转换,因此需要采用厚板承力,构建板式承台转换层结构。板式转换层其下部柱网可进行灵活布置,与上层结构尽量搓开。但这种形式的板的传力会变得不清楚,因而板受力也异常复杂,结构计算会相对困难。从抗震性能上看,板式转换层在竖向荷载和地震作用下,不仅会发生冲切破坏,而且可能形成剪切破坏,因此板内必须三向配筋,使得板式转换层结构自重过大,材料耗费很多。由于以上的原因,板式转换层结构在国内应用并不广泛。三：高层建筑转换层结构的发展趋势改革开放以来，国内
7、建筑业尝试使用底层大开间剪力墙结构（即梁式转换层结构），转换层结构工程应用发展迅速，而工程实际转换层结构的应用朝形式多样、方法多样和结构受力等方向发展，在未来发展趋势上主要体现为以下方面：1.钢骨混凝土转换层应用6现代建筑朝着高层和超高层形式发展，因此相应的转换层结构中转换构件承托层数也相对增多；由于建筑功能对层高及建筑空间种种要求和限制，迫使工程应用阶段引入钢骨混凝土材料势在必行。钢骨混凝土梁不仅在承载力高、材料刚度上可减小建筑截面尺寸，并且在塑性、耐久性和抗震性能等方面也优于钢筋混凝土材料，是高层建筑转换层结构材料发展趋势。此外，由于钢骨混凝土梁在施工过程中自
8、身刚度强，
