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摘 要：在对高层建筑梁式转换层结构进行设计的过程中,设计人员要做好设计准备,对设计原则、设计要求、设计注意点进行全面分析及认识,保证梁式转换层结构设计与高层建筑需求一致,提升设计的使用效果.人员要将安全问题放在设计的突出位置,提升安全控制效益,改善建筑结构的整体防震质量,确保我国高层建筑又好又快发展.
关 键 词：高层建筑；梁式转换层；结构设计
1高层建筑梁式转换层结构设计原则
高层建筑结构下部受力状况远远高于上部,在进行结构设计的过程中需要对下部的刚度进行合理选取.传统措施主要是通过增加下部墙体,提升柱网达到对墙体结构密度的提升,但这种方法在高层建筑施工中操作难度较大,实用性较差,整体效果并不理想.高层建筑梁式转换层结构设计主要通过对高层建筑结构进行调整,依照反常规设计实现受力转化的一项操作.该设计的过程中要对各项构建、剪力墙、转换柱等进行重新设计,严格依照刚度要求,改善传力途径,其具体设计原则包括：
减少竖向构件：结构在实施转换的过程中要最大限度减少竖向构件.竖向构件可以有效减少高层建筑施工中所需要的各项转换结构,当竖向构件越多,整体结构转换层的刚度突变越小,整体抗震效果大幅降低,对高层建筑具有非常严重的影响；
转换柱及剪力墙的对称布置：在进行上述结构设置的过程中,人员要尽量保证上述结构对称,要尽量将梁面上的立柱转换为梁跨的梁体,保证两者之间的柱脚转角在规定范围内.只有控制好转换柱及剪力墙之间的对称布置,才能够从根本上提升两者之间的转角控制效益,降低立柱可能出现的超筋现象；
强化转换层下部结构刚度：在对转换层的刚度进行控制的过程中要适当弱化整体刚度效果,保证上下部之间变形及结构刚度特征相近.在设计的过程中要控制好以下两方面.第一,使用剪力墙提升抗侧刚度时要保证建筑结构整体刚度均匀,刚度质量中心与刚度中心能够完全结合在一起,防止出现两者中心偏移现象,提升建筑物结构之间的扭转控制效果；第二,增强简体截面的控制效果,保证简体结构整体抗侧刚度比重在下部结构中上升,保证整体抗震荷载级数达到安全设计要求,提升整体的抗震、防震效果,改善高层建筑梁式转换层结构质量；
转换层结构位置：上升位置设计的过程中要保证主体尽量处于较低的位置.当转换层过高时非常容易出现框架剪力墙结构刚度及内力达不到标准,导致整体的使用效益大打折扣.此时,高层建筑的抗震效果非常低下.在转换层设计的过程中要严格依照高位转换原理,对各项下部框架控制结构刚度进行调整,保证实现轴向变形控制,减少层间存在的压力；
转换层计算要求：转换层在计算设计的过程中要对各项数据进行全面采集,依照工程结构主体状况对细节进行明确,形成统一的结构数据.上述结构处理的过程中,人员要依照受力变形状况实施数学建模,依照计算机技术及信息处理技术,对各项三维立体空间进行构建.例如,设计人员可以选取有限元方法对转换结构进行次进行局部补充及计算,完成各项整体之间的两层结构模型计算,实现对各项模型条件的处理,保证模型数据符合实际施工需求.
2高层建筑梁式转换层结构设计要求
在实施高层建筑梁式转换层结构设计的过程中,涉及人员要严格依照以下内容要求,对各项设计内容进行落实.
2.1转换大梁设计
高层建筑梁式转换层结构设计时要将其主体大梁分为两部分,依照具体施工部位,实施对应处理.转换层大梁的处理：该处理过程中的过程中要对转换层大梁受力数据全面分析,依照柱竖向荷载或者承托建筑结构上部剪力墙内容,形成各项组件构建,为建筑结构抗震设计打下坚实的基础；转换层楼板的处理：在转换层楼板处理的过程中要对水平剪力状况进行全面提升,改善整体平面内剪力状况.在高层转换设计的过程中,通过对各项楼板之间的控制能够有效提升负载状况,提升竖向受力效果,保证楼板具有高度的刚度及强度.在对转换大梁设计中人员要通过三维空间分析程序对各项设计细节效果进行处理,观察结构之间的衔接效果.确定转换大梁与主体之间连接效果良好后,才可以对本部分设计进行明确.
2.2分析计算转换层
分析计算转换层能够有效提升局部力的补充计算状况,改善局部分析的有效性及合理性.上述分析计算主要通过平面有限元完成,实现各项数据之间影响的分析及探究.人员要对各项平面内刚度影响因素进行合理控制,依照楼层要求及内部状况,实施拘捕计算.除此之外,在上述结构分析计算的过程中还要对楼层平面内的刚度实施三维空间盒子模型构建,保证模型数据与整体高层建筑梁式转换层结构控制的有效性.相关资料显示：框支剪力墙计算非常的复杂.一旦出现连接不良非常容易出现计算误差,导致整体之间的分析效果受到限制.因此,建立空间分析过程时要将梁柱作为分析基础,建立底部框支剪力墙分析的过程中要将剪力墙作为基础,构建研究模型.
3高层建筑梁式转换层结构设计注意点
高层建筑梁式转换层结构设计内容较为复杂,只有在对上述操作原则进行全面分析,控制好各项设计要点后才能够提升设计效果,改善高层建筑结构质量.除此之外,设计人员还要明确各项高层建筑梁式转换层结构设计中的各项注意点,最大限度降低施工过程中可能出现的安全问题及质量问题.
转换梁设计是高层建筑设计中的关键问题.在设计的过程中,转换梁决定了高层转换层设计效益.当前高层建筑中主要是将转换层作为设备层使用,在设计的过程中要依照设备层结构要求落实各项设计内容,细化设计方案.因此,转换层要在其本身的基础上设置腹部开口,设计人员要依照建筑结构状况明确开口位置及开口大小.
当转换梁的跨中弯矩和支座剪力与上部结构之间协调性较差时非常容易出现建筑安全问题,导致建筑防震效果受到严重限制.因此,在对该部分设计的过程中,设计人员要首先充分考虑转换梁与高层建筑上层结构之间的协调效果,依照两部分内容的共同工作程度实施对应设计,细化设计内容.
在设计的过程中,设计人员要最大限度降低转换层与下部结构竖向刚度产生突变,防止转换层与下部结构之间的衔接效果受到限制,造成主体结构质量降低.除此之外,在下部结构设计的过程中要在保证建筑物性能需求前提下尽量提升对应结构的截面尺寸,增加剪力墙.要适当调整混凝土的结构等级,保证混凝土强度在C30以上,确保提升下部整体设计强度,提升高层建筑结构使用效益.
设计的过程中,人员要依照具体高层建筑梁式转换层结构设计环境,依照施工现场状况对设计内容的可操作性进行强化.人员需要严格满足建筑外观需求,在上述要求下不断调整及完善高层建筑梁式转换层结构设计,提升现场施工效益.
4结语
上世纪70年始,我国开始将高层建筑梁式转换层结构作为高层建筑设计的重要内容,提升了建筑结构控制的效益.结构转换设计完成了对建筑空间的提升,实现了对常用结构形式的灵活连接及转变,对我国高层建筑安全指标具有非常积极的意义.除此之外,上述结构还能够改善建筑受力状况,降低传统高层建筑施工过程中的操作难度,已经成为当前高层施工中不可或缺的内容.