高层建筑混凝土结构转换层设计要点 陈超
高层建筑混凝土结构转换层设计要点陈超
发表时间：2018-02-26T09:36:51.473Z 来源：《基层建设》2017年第33期作者：陈超[导读] 摘要：随着当代中国经济发展突飞猛进，城市化进程不断推进，一座座高楼大厦在城市中拔地而起，城市中的高层建筑琳琅满目，与此同时，不一样的高层建筑也显示出了不一样的功能需求。
江西省建筑设计研究总院江西省南昌市 330006 摘要：随着当代中国经济发展突飞猛进，城市化进程不断推进，一座座高楼大厦在城市中拔地而起，城市中的高层建筑琳琅满目，与此同时，不一样的高层建筑也显示出了不一样的功能需求。因此在当代高层建筑的设计过程中，应当适当的应用转换层来对高层建筑的空间进行分割，使高层建筑设计符合其功能需求。但在高层建筑中设置转换层对于结构设计的要求非常之高，本文将先对转换层的混凝土结
构设计的特点进行简单介绍，进而对转换层设计要点进行阐述。
关键词：高层建筑；混凝土结构；转换层；设计要点前言
在现代城市的建设呈现高速发展的态势下，社会和公众也对建筑物的建筑形式有了不一样的需求，而城市的用地却还是一如既往的紧张，因此就要求同一栋高层建筑需要通过结构的丰富来同时提供多种功能，满足社会和公众的需求。转换层由此应运而生，通过转换层来实现多个功能区的相互独立。转换层在不同功能区之间起到过渡作用，但转换层也会对在一定程度上影响建筑的安全性和稳定性，因此转换层结构的设计尤为重要。
1.转换层结构介绍
1.1转换层结构的来源
在现代高层建筑的设计过程中，建筑结构的形式日趋多元化，而混凝土结构转换层的出现就是为了使高层建筑物在使用性能上能够得到较大的提升，运用转换层将整个高层建筑的内部空间划分为两个空间，其中一个空间是将高层建筑的底部数层设计为一个大空间，另一个空间是将高层建筑的上部各标准层设计为小空间，但这样分隔的空间设计会使得构成高层建筑中的上部楼层的竖向构件无法直接落地、与地面接触，如此一来就需要混凝土结构转换层的设计来实现两种结构体系的过渡转换。
1.2转换层结构的特点
首先，高层建筑中的混凝土转换层结构需要考虑抗震措施，并进行特殊的抗震措施处理，这是由于在现代高层建筑中，建筑物对于荷载的要求非常之高，因此，转换层的大梁与支承柱二者之间的连结处应力相对来说较为集中，如此一来，混凝土结构转换层便非常容易导致震害的产生，因此需要对混凝土转换层结构的设计进行特殊抗震处理；
其次，高层建筑中的混凝土转换层结构中上部建筑结构的竖向构件无法直接接触地面，由此转换层结构中的大梁就需要承受较大的上部建筑的竖向构件所传导过来的荷载力，使得转换层结构中的大梁需要承载更多的内力，因此，混凝土结构设计时应当对上部结构的荷载进行合理的设置；
最后，为了使高层建筑中的混凝土转换层结构的刚度得到保证，在转换层结构设计时，通常会将转换层的空间设计得较为高大，梁的截面尺寸因因此相对较大，从而使整个转换层的实际使用空间受到了一定程度上的影响。
2.转换层结构设计要点
2.1 结构类型的选择
为了确保高层建筑中混凝土结构转换层能够符合建筑质量和建筑要求，达到高层建筑结构的安全性和经济性要求，进而使该高层建筑设计符合建筑物的功能性要求，因此对于混凝土结构转换层的结构类型选择时应当更加慎重，结合个案即高层建筑的具体功能要求、具体条件来选型。
2.1.1箱形转换层结构
从箱形转换层结构整体来看，这一结构最大的优点是能够确保高层建筑中的上层建筑部分的竖向构件的向下传力得到有效进行，但是在箱形转换层结构的设计过程中，其内部结构设计非常复杂，对于其内力分析也十分复杂，要求非常之高。与此同时，目前中国建筑行业中，对于混凝土结构箱形转化层的实践技术研究刚刚处于起步阶段，包括设计和施工等各个方面都不太成熟，因而实际操作应用的难度太大。
2.1.2 厚板转换层结构
从厚板转换层结构整体来看，这一结构是三种混凝土结构转换层中最不宜选择的一种结构。首先，使用厚板会使所用混凝土和板材的总量大大增加，从而使投资成本大幅度提升，不具有经济性；其次，和箱型转换层结构一样，厚板转换层结构的内部受力分析也同样较为复杂。
2.1.3 梁式转换层结构
从梁式转换层结构整体来看，这一结构是三种混凝土结构转换层中最具经济性及合理性的一种结构。首先，梁式转换层的内部建筑空间布置相对较为灵活，具有很强大的经济性，同时，梁式转换层采取转换梁的方式来设计，使得高层建筑的上部建筑的竖向构件进行传力的路径较为清晰，能够满足高层建筑混凝土结构转换层的实际功能需求；其次，梁式转换层较其他两种混凝土结构转换层而言，它的设计难度和具体施工的难度都相对较小，是高层建筑混凝土结构转换层的最优之选。
2.2 转换层结构的设计原则
在进行高层建筑混凝土结构转换层的设计过程中，需要非常注重转换层内部结构的合理设置，在设置其内部结构时需要采取与常规方式相反的思路来进行设置，以此来解决上部建筑中竖向结构构件的突变，如果无法进行内部结构的合理设置，将会导致该高层建筑的竖向刚度发生突变性的转变，不利于布置高层建筑的抗震性处理措施，影响该高层建筑整体结构的抗震性。
首先，在高层建筑混凝土结构转换层的设计过程中，最应当遵循的原则就是对转换层的上层和下层的两部分建筑的刚度进行严格的控制，通过对它们刚度的控制，来使上部建筑的柱子的抗侧力能够得以提升，从而，降低上部建筑的竖向构件的刚度突变性，如此一来可以使整个高层建筑混凝土结构的整体受力更加均匀。
高层建筑结构转换层的施工工艺
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高层建筑混凝土结构转换层施工技术探究
高层建筑混凝土结构转换层施工技术探究 随着城市化进程的加快，人们对于建筑的审美以及实用性有了更高的要求，高层建筑多采用混凝土结构以满足稳定性的需求，而美观要求导致转换层的发展与探究更为迫切。本文通过分析高层建筑混凝土结构转换层施工要点及难点等方面，浅析与探究了混凝土工程转换层施工措施与建议，以促进其长远发展。 标签：建筑；混凝土结构；转换层；施工技术 高层建筑混凝土结构转换层施工在高层建筑工程施工中占有重要位置。一般而言，在高层建筑混凝土结构转换层施工中，施工企业必须充分了解及掌握转换层的特点及形式，并严格按照施工规范进行施工及操作，以确保工程施工的整体质量和使用周期。下面对高层建筑混凝土结构转换层施工技术进行具体探討。 1、高层混凝土结构转换层的结构布置特点 底部带转换层的建筑结构，转换层上部的部分竖向构件不能直接连续贯通落地，因此，必须设置安全可靠的转换构件。按现有的工程经验和研究结果[1]，转换构件可采用转换大梁、折梁、空腹折梁、斜撑、箱形结构以及厚板等形式。其中，转换厚板可在非地震区、6度抗震设计时及大空间地下室7度、8度抗震设计时采用；落地剪力墙和框支柱的布置对于防止转换层下部结构在地震中倒塌起到十分重要的作用。 转换层设计在建筑工程建设中占有重要地位，在建筑工程施工中，施工企业必须十分重视技术及实践经验等，准确掌握设计要点，提高转换层的设计水平与科学性，从而确保工程建设的质量。具体如下： （1）减少转换。布置转换层上下主体竖向结构时，注意使尽可能多的上部竖向结构能向下落地连续贯通，尤其框架核心筒结构中核心筒应上下贯通。 （2）传力直接。布置转换层上下主体竖向结构时，注意尽量使水平转换结构传力直接，尽量避免多级复杂转换，如慎重采用传力复杂、抗震不利的平厚板转换，上下柱网确实无法对齐时尽量采用箱形转换等。 （3）强化下部，弱化上部。对于转换层的剪力墙结构或筒体结构，可强化下部结构，如加大筒体及落地墙厚度，提高混凝土强度等级，必要时在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体等，以提高抗震能力；同时，可采取不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等措施弱化上部。 （4）优化转换结构。抗震设计时，当建筑功能需要高位转换时转换结构宜优先选择不致引起地震作用下框支柱（边柱）柱顶弯矩过大、柱剪力过大的结构形式，如空腹桁架、扁梁等，同时要注意需满足重力荷载作用下强度、刚度要求。
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。
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1．从结构的体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：＿框架结构，剪力墙结构，＿框架-剪力墙＿结构，＿筒体＿结构，悬挂结构和巨型框架结构。 2．一般高层建筑的基本风压取＿50＿年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，采用＿100＿年一遇的风压值；在没有＿100＿年一遇的风压资料时，可近视用取＿50＿年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。 3．震级――地震的级别，说明某次地震本身产生的能量大小 地震烈度――指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度 基本烈度――指某一地区今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭受的最大烈度设防烈度――一般按基本烈度采用，对重要建筑物，报批后，提高一度采用 4．《建筑抗震设计规范》中规定，设防烈度为＿6＿度及＿6＿度以上的地区，建筑物必须进行抗震设计。 5．详细说明三水准抗震设计目标。 小震不坏：小震作用下应维持在弹性状态，一般不损坏或不需修理仍可继续使用 中震可修：中震作用下，局部进入塑性状态，可能有一定损坏，修复后可继续使用大震不倒：强震作用下，不应倒塌或发生危及生命的严重破坏 6．设防烈度相当于＿B＿ A、小震 B 、中震C、中震 7．用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构的内力和位移的近似计算方法，一般计算的是这些结构在＿＿下的内力和位移。 A 小震 B 中震C大震 8.在建筑结构抗震设计过程中，根据建筑物使用功能的重要性不同，采取不同的抗震设防 标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别？ 甲：高于本地区设防烈度，属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙：按本地区设防烈度，属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙：除甲乙丁外的一般建筑 丁：属抗震次要建筑，一般仍按本地区的设防烈度 9.下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。（D） A 8°抗震设计时 B 跨度较大时 C 有长悬臂构件时 D 9°抗震设计
高层建筑结构设计分析论文
高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切，其中依据轧受力特性的不同，单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙，对应的也会有不同的截面应力分布，所以，在对位移和内力进行计算时，也应该对不同的计算和设计方法进行使用，将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算，能够应用到各类剪力墙之间，然而，也有一定的弊端存在于这种方法中，其有着较多的自由度。所以，在具体的应用时，较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系，其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平荷载，变性特点类似于框架剪力墙，但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段，有三种类型的分析方法：主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法，其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构，是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较
多，然而，连梁连续化假定方法会经常被使用，在对位移协调条件进行计算时，应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计，将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而，应该考虑需求和因素量会存在的差异，所以，也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载，对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中，尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响，然而，水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数，在高层建筑的结构设计中，水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先，由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能，对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中，并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力；其次，就高层建筑结构而言，地震作用和竖向荷载，也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同，在高层建筑结构设计中，结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量，结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中，不但规定结构要有一定的强度，对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受，同时，还应该确保具备一定的抗侧刚度，确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。
带转换层的高层建筑结构抗震设计
带转换层的高层建筑结构抗震设计 发表时间：2017-03-24T15:31:16.200Z 来源：《基层建设》2016年35期作者：李淑娟[导读] 摘要：高层建筑采用了转换层以满足不同建筑功能的需求，但带转换层的高层建筑结构抗震设计也逐渐引起了工程界的广泛关注。 香港华艺设计顾问(深圳)有限公司广东深圳 518000 摘要：高层建筑采用了转换层以满足不同建筑功能的需求，但带转换层的高层建筑结构抗震设计也逐渐引起了工程界的广泛关注。本文结合工程实例，介绍该工程结构布置的特点和结构抗震性能目标，对转换结构抗震性能设计进行详细的阐述，以期能为今后带转换层的高层建筑抗震结构设计提供一定的参考价值。 关键词：转换层；结构；抗震性能；设计 引言 随着经济的不断发展，为了满足建筑使用功能的要求，建筑底部需要设置大空间，上部楼层的部分剪力墙不能直接连续贯通落地，从而需要设置转换层，这种结构形式称为带转换层高层建筑结构。高层建筑转换层的设计造成建筑物的刚度发生突变，在水平地震荷载作用下，转换层上下易形成薄弱环节。建筑转换层结构的抗震设计一直是建筑结构设计的重点，要使工程建设真正能够减轻甚至避免地震带来的危害，把握好抗震设计是关键。因此，高层建筑转换层的抗震设计必须科学合理。下文就对带转换层高层建筑抗震设计进行研究。 1 工程概况 该旧改项目由高层住宅、商业裙房、幼儿园和地下室四部分组成，总建筑面积约186271m2。1栋B座采用部分框支剪力墙结构，地上41层，转换层位于第3层，结构主屋面高度为128.20m，建筑高宽比为5.8；商业裙房共2层，屋面高度为9.500m；地下室3层，底板面标高为-14.800m。1层层高为6.2m，2层层高为4.8m，3层架空层(转换层)层高为6.6m，转换层上一层层高为3.25m，标准层层高均为2.95m。建筑剖面图见图1。 该工程设计基准期及结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级；工程设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，特征周期Tg及最大地震影响系数αmax分别为0.35s和0.087s(安评报告取值)；框支框架和底部加强部位剪力墙抗震等级为特一级，框架及一般部位剪力墙抗震等级为一级；地面粗糙度为C类，风荷载作用下结构水平位移计算时基本风压为0.75kN/m2，承载能力计算时取基本风压的1.1倍；采用人工挖孔或机械钻孔灌注桩基础，选择中～微风化粗粒花岗岩作为桩端持力层。 2 结构布置 本工程结构布置采取如下措施:1)在建筑端部布置落地剪力墙，在增加整体结构侧向刚度的同时，增大了结构的抗扭承载能力；2)沿核心筒周边布置框支柱，减小了转换梁的跨度从而减小梁高，同时避免了二次以上的转换，可有效地降低转换层的造价；3)由于采取了第2)条措施，核心筒墙厚承受竖向荷载明显较小，墙厚得以减薄，有效地减小了对建筑走廊净宽的影响；4)标准层剪力墙对齐布置，形成连肢墙受力提供更大的侧向刚度，从而减小了墙厚对套内有效使用面积、设备管线竖向布管及凸出墙体影响美观的影响。转转层、标准层结构平面布置图见图2，3，主要结构构件截面尺寸和混凝土强度等级见表1。
高层建筑结构设计复习试题(含答案)
高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构 件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变， 这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产生的层间位移 与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈 剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复 力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。在 这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩，将分 配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。
结构工程师必知的100个设计要点
方案阶段 1.建设场地不能选在危险地段。 由于结构设计在建设场地的选择中一般是被动的接受方，因此，在结构方案及初步设计阶段， 应特别注重对建设场地的再判别。对不利地段，应根据不利程度采取相应的技术措施。 2.山地建筑尤其需要注意总平布置。 山区建筑场地应根据地质、地形条件和使用要求, 因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程; 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡应留有足够的 距离, 其值应根据抗震设防烈度的高低确定, 并采取措施避免地震时地基基础破坏。当需要在 条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙 类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外, 尚应估计不利地段对设计地震动参数可能 产生的放大作用, 其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定, 在1.1~1.6 范围内采用。 此条为强条; 台地边缘建筑地震力放大系数也意味着单体建筑成本的增加。实际上, 有时边坡 支护的费用可能远远大于边坡上单体的费用。曾经有的方案设计单位布置总平时将 18~33层的高层布置在悬崖边缘或跨越十多米高的边坡, 这些都是对结构及地质不了解才会产生的错误。3.是否有地下室。 高层建筑宜设地下室；对无地下室的高层建筑，应满足规范对埋置深度的要求。 4.高度问题 室内外高差是多少，房屋高度是多少，房屋高度有没有超限。 5.结构高宽比问题 设计规定，6、7度抗震设防烈度时，框架- 剪力墙结构、剪力墙结构高宽比不宜超过 6。高 宽比控制的目的在于对高层建筑结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性（主要影响结构 设计的经济性，对超高层建筑，当高宽比大于7时，结构设计难度大，费用高）的宏观控制。6.结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置。 采取必要的结构和施工措施尽量避免设置各类结构缝（伸缩缝、沉降缝、防震缝）。当必须设 置时，应符合现行规范有关缝的要求，并根据建筑使用要求、结构平面和竖向布置的情况、地 基情况、基础类型、结构刚度以及荷载、作用的差异、抗震要求等条件、综合考虑后确定。 各缝宜合并布置，并应按规范的规定采取可靠的构造措施和保证必要的缝宽，防止地震时发生 碰撞导致破坏。结构长度大于规范时, 应设置伸缩缝, 高层建筑结构伸缩缝的最大间距: 框架 结构为 55m, 剪力墙结构为 45m。 7.结构平面布置不规则问题
高层建筑结构转换层
高层建筑结构转换层 层建筑的发展趋势，既集吃、住、办公、娱乐、购物、停车为一体的综合建筑。由于空间功能的复杂化，使得建筑结构也随之变化。为了适应上部小空间下部大空间的功能需要，需在两种结构的交接部位设置过渡结构，也就是转换层。因高层建筑结构的多样性，转换层也呈现多种形式。 关键词：高层结构转换层多样 在我国高层建筑发展的早期阶段，所设计建造的高层建筑大都为单一用途，例如高层住宅、高层旅馆、高层办公楼等。近年来高层建筑发展迅速，建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展，因而相应的结构形式也复杂多样。后来陆续开始在高层住宅底层设置生活福利设施，并且开始大量兴建集吃、住、办公、购物、停车等为一体的多功能综合性高层建筑，尤其是在城市主干道两侧，并已成为现代高层建筑的一大趋势。 高层建筑功能综合化的优点： (1)将各种使用功能的建筑单元集中布置并上下组合在一起，使用上更方便省时，为人们提供良好的生活环境和工作条件，适应现代社会高效率、快节奏生活的需要； （2）集中紧凑的建筑布置，达到建筑面积最高利用率，相应集中紧凑的管道线路，有利于节约建设投资及减少能源消耗，也有利于物业管理，
节约管理经费； （3）可减少建筑占地面积，节约土地费用，增加城市的绿化面积。一、多功能综合性高层建筑结构体系的特点 从建筑使用功能而言，在设计中，通常将大柱网的购物商场、餐厅、娱乐设施设于多功能综合性高层建筑的下层部分，而将较小柱网、较小开间的住宅、公寓、旅馆、办公功能的建筑设于中、上层部分。这种建筑使用功能的特点相应决定了多功能综合性高层建筑结构体系的特点。由于不同建筑使用功能要求不同的空间划分布置，相应地，要求不同的结构形式，如何将他们之间通过合理地转换过渡，沿竖向组合在一起，就成为多功能综合性高层建筑结构体系的关键技术。这对高层建筑结构设计提出了新的问题，需要设置一种称为转换层的结构形式，来完成上下不同柱网、不同开间、不同结构形式的转换，简单地说，就是上下两层的结构不一样，必需设置一个转换层来承上启下。结构上的转换层概念，主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系。它在主要满足结构安全功能要求的同时，多数情况下解决一些特殊技术性建筑功能要求。比如在结构转换层空间内布置管道、设备等等。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架剪力墙等结构体系中。 二、转换层的类型及其工程实例 按照不同的结构转换功能，转换层可分为三种类型： 1、高层建筑上层与下层的结构形式不同，通过转换层完成其从上层至下层不同结构形式的变化。
高层建筑混凝土结构转换层剪力墙设计
高层建筑混凝土结构转换层剪力墙设计The Shear Wall Design of High-rise Building Concrete Structure Transformation Layer ■谭焯平■Tan Zhuoping[摘要] 高层建筑混凝土结构转换层，由于施工设计简单和受力明确，广泛应用于高层建筑剪力墙结构体系施工当中。 本文主要研究底部大空间剪力墙结构计算、剪力墙转换层楼板结构设计、剪力墙转换层框支梁结构设计。 [关键词] 高层建筑混凝土结构剪力墙设计[Abstract] High-rise building conversion layer, because theconstruction design is simple and clear force, widely used inhigh-rise building shear wall structure system construction.This paper mainly studies the Calculation of shear wall structures,bottom big space shear wall transfer floor structure, shearwall transfer layer box beam structure design.[Keywords] concrete structure in high-rise buildings, shear wall,design一、结构转换层底部大空间剪力墙结构的计算高层建筑混凝土结构转换层底部大空间剪力墙的结构计算，分为各片剪力墙水平力的分配和单片框支剪力墙两个部分。 1. 如何在各片剪力墙之间合理分配水平力高层建筑的工程设计，通常利用三维空间的分析程序，对底部大空间剪力墙结构进行内力分析，以确定各个构件的具体内力和配筋，以及分析框支梁临近楼层平面的有限元，从而确定剪力墙水平力的合理分布，这也是钢筋在
高层建筑结构设计要点分析
高层建筑结构设计要点分析 摘要：我国高层建筑数量逐年增加，建设规模也在不断扩大。建筑结构的安全 稳定性是评价高层建筑性能最基本、最重要的指标。影响建筑结构安全稳定的因 素很多，包括设计阶段设计结构的安全性、施工阶段的施工质量和验收后的维护。其中，设计阶段对高层建筑结构安全影响最大。由于高层建筑的竖向荷载远大于 多层建筑，且高层建筑主体结构较大，受风面积较大，建筑物本身也会受到水平 荷载的影响，因此，如何在设计阶段预防结构安全问题已成为设计阶段的一个重 要问题。 关键词：高层建筑；结构设计；要点；分析 导言： 近年来，随着我国经济的不断发展，城市建筑越来越复杂。城市建设中出现了许多新的 设计方案。在高层建筑的结构设计中，既要满足市场需求，又要满足规范要求，还要对高层 建筑进行必要的抗震设计和结构设计，在这种形式下，高层建筑结构的设计就显得极为重要。本文结合工作实践，主要论述了高层建筑结构设计的原则及注意问题。 1高层建筑结构的特征 高层建筑具有不同于多层或单层的结构和功能特点，直接影响到高层建筑的结构设计。 高层建筑结构复杂，层数多，建筑材料多样，且使用人员集中的场所，加上复杂的内部体系，使得高层建筑的结构安全成为人们关注的焦点。目前，我国高层建筑多为钢筋混凝土结构。 一般说来，结构体系有四种：高层建筑框架结构体系，采用柱、梁和基础结构形成基本框架。在此基础上，施工完成。结构空间设计灵活，但抗侧力差。对于采用剪力墙结构体系的高层 建筑，结构采用混凝土剪力墙，增加了建筑物的抗剪强度和刚度，但施工相对复杂；框架-剪 力墙高层建筑是高层建筑中最常用的结构形式，它包含了以上两种结构体系，避免了单一结 构的缺点。在功能上，对于不同的高层建筑，其使用功能会有很大的不同。有高层住宅、商 业高层建筑和商住高层建筑，建筑设计标准不同。如何选择高层建筑的结构体系，优化结构 设计，保证施工，已成为高层建筑施工的重中之重。 2高层建筑结构设计中存在的问题 2.1设计中嵌固端位置选取问题 在高层建筑设计过程中，预埋端部位置的选择关系到设计的合理性和安全性。预埋端的 位置选择对整个高层建筑的结构设计至关重要。在一些设计中，简单地将地下室屋顶作为建 筑物的预埋端，这是非常不合理的，也是当前结构设计中的主要问题。另外，地下室顶板刚 度没有精确计算，如楼层存在大开孔，导致地下室顶板刚度损失，使得屋面作为预埋端的条 件不足，很可能造成结构安全隐患。 2.2 设计中结构扭转问题 高层建筑的高度决定了在设计过程中，内外结构都会受到诸多因素的影响，特别是质量 中心、刚度中心和几何中心很难保持在一个统一的位置，从而造成高层建筑结构扭转的安全 隐患。
201810高层建筑转换层大体积混凝土大梁(梁高4.5米)施工
目录 1 施工方案 (1) 1.1 施工特点 (1) 1.2 施工方法 (1) 2 施工温度裂缝控制 (2) 2.1 混凝土内外温差计算 (2) 2.2 温度应力计算 (3) 2.2施工措施 (3)
高层建筑转换层大体积混凝土大梁施工XXXX地上25层，地下3层，总建筑面积56300m2，高76.15m，四层一下部分为钢筋混凝土框架剪力结构；5层以上部分为钢筋混凝土剪力墙结构；在四、五层设置转换层大梁支承标准层（剪力墙）隔墙的转换措施。 该建筑结构转换层大梁DBl1与四层、五层楼板连在一起，是整个建筑结构的关键部位，设计上要求一次浇捣，不留施工缝，所以施工很困难。 四层有几组梁DB1~DB11承受上部20层楼的重量，其中梁DB11高4.50m，宽5.08~3.36m，最大跨度17.30m，为三跨连续梁，总长32.60m，混凝土总体积为1100m3，重达2750t。该梁底标高为L0.675m，梁的下面为大厅空间，大厅空间下为3层地下室，梁底至箱形基础底板面23.50m。 1施工方案 1.1施工特点 由于转换层大梁DB11是整个结构的关键部位，为大体积混凝土，位于大厅内、地 下室上部，施工荷载大，荷载传递困难，受混凝土温度和收缩应力影响易产生裂缝， 给施工带来很大的困难。 DB11梁自重大，若采用一次支模浇筑混凝土方案，施工时模板的垂直支撑负荷太大，梁下的楼板无法直接承受其荷载；支撑的高度大，从+10.675m至地下-12.825m， 需设置大量钢支承，施工费用太高。 为减轻支撑的负荷，在不影响转换层DB11梁的质量情况下，与设计单位洽商后决定，利用叠合梁原理将转换层DB11梁的混凝土分两次浇筑，即利用第一次形成的钢筋 混凝土梁和原有支撑体系共同支承第二次浇筑的混凝土和施工荷载，形成叠合梁，以 解决该梁施工荷载的安全传递问题。 1.2施工方法 1.为节约钢材，减轻负荷，转换层大梁DB11分二次浇筑，施工缝留在四层楼板面处。先浇筑施工缝以下部分及四层楼板混凝土，后浇筑施工缝以上部分。 2.为确保第一次浇筑混凝土形成的梁具有足够刚度、强度和二次浇筑混凝土叠合 面的抗剪强度，将施工缝做成齿槽。 第一次浇筑高度为1.20m（不包括齿高）。支撑的计算仅考虑施工第一次浇筑施工 缝以下梁的全部荷载，待第一次浇筑的混凝土养护到设计强度的70%时，再浇筑施工
高层建筑结构设计要点及应注意的问题分析
高层建筑结构设计要点及应注意的问题分析 发表时间：2016-01-12T16:12:50.523Z 来源：《基层建设》2015年14期供稿作者：郭伟[导读] 新余市规划设计院江西新余建筑物选址的地质条件不同，所受的地震灾害的程度有很大不同，主要原因就是所选择的地理地质条件有区别。 郭伟 新余市规划设计院江西新余 338000 摘要：建筑结构设计的合理性对整个建筑物的质量和安全都起着重要的作用，因此建筑结构设计人员要不断提高专业技能，综合考虑各方面因素，以确保设计的建筑物结构满足相关规范和使用要求。基于此，文章重点探讨了高层建筑结构设计要点，并提出了几个应注意的问题。 关键词：高层建筑；结构设计；要点；问题引言 社会经济的迅速发展带动了建筑行业的发展，随着科学技术水平的快速进步和人民生活水平的迅速提高，人们对于建筑的要求也不断增加，除对以往如安全性、适用性、耐久性等建筑结构的基本预定功能提出要求之外，更对建筑的质量、舒适性以及环保性等方面提出了更高的要求。这就要求在进行建筑结构设计时，必须依据相关原则，保证其设计过程的科学性、合理性和规范性，从而设计出最为合理的方案。 1高层建筑结构设计要点1.1选定位置 建筑物选址的地质条件不同，所受的地震灾害的程度有很大不同，主要原因就是所选择的地理地质条件有区别。以此对建设项目位置确定提出了以下两点要求：一是工程项目建设位置的在选取时应选择地质环境具备一定的缓解地震能力的地方；二是避免与重大威胁场地相邻，例如变电站、大型石油储存设施等，降低除地震外其他因素带来的安全隐患问题。 1.2整体设计 建筑结构整体设计包括基础选型、布置柱网、剪力墙分布、结构体系选择等内容，其中最重要的是主体设计和基础设计。（1）基础设计。建筑结构设计基础选型一般包括有箱形基础、筏板基础、条形交叉梁基础等。在选择建筑基础形式上，我们应根据建筑的上部结构类型、层数、荷载及地基的承载能力选择整体好、满足地基承载力和建筑整体允许变形要求的基础形式，以达到建筑结构的安全实用和经济合理的目的。如果在选型基础上没有考虑以上因素的存在，当高层建筑物层数较多、地下室柱距较大、基底反力较大时，选型使用筏板基础中的梁板式而非平板式，这样建筑基础梁截面较大，其必然增加基础埋置深度，且当建设水位高时，梁板的混凝土需要分层浇筑，这样必会增加梁板支模的时间，使工期增长，实用和经济效益反而比平板式差。对于多层建筑而言，如果遇到软土层厚度较大的情况，此时可采用软土地基处理法来控制多层建筑的沉降情况。在选择处理方法时，需将地基情况、建筑上部结构特点和周边环境综合考虑，并结合建筑结构的实际设计情况，确定出地基的处理范围和处理完成后应达到的技术指标。在综合考量各处理方案的可行性、经济性、实用性的基础上，确定最佳处理方案（2）主体设计。高层建筑结构设计应尽量采用规则的平面布置和立面对称造型在高层建筑方案设计初期阶段，应提倡平面布置和立面造型简单对称。简单、对称的建筑结构设计中，震害不容易破坏，在民用建筑结构方案设计时，首先应考虑抗震的概念设计，多采用规则的、对称的建筑设计方案，避免采用不规则的、不对称的设计方案。在平面、竖向建筑结构设计中没有明显的、突出的突变，并应尽量避免整体扭转不均匀的现象出现，使质量中心和刚度中心基本相重合。在建筑结构体型上简单、抗侧力体系的刚度和承载力上下变化应连续。 1.3抗震设计 建筑结构设计的抗震性能理应受到结构设计师重视，但是，却因为建筑受到地域性的影响，地震的发生也会根据地区的地质地貌存在差异，很多地区多年未见地震，但是，即使是对多年未见地震的地区进行建筑结构设计的过程中，设计师也不能忽视建筑结构的抗震性，建筑结构的抗震性能不仅是针对地震来设计的，也有可能发生共振的情况，因此，为了确保人民群众的生命财产安全，必须要将建筑结构设计的抗震性能重视起来。首先，建筑结构设计师应切实的对当地的自然环境因素进行调查分析，并采用科学的手段来安排施工材料，并对建筑结构进行合理的规划设计，这样才能有效的提高建筑结构设计的抗震性能，不仅如此，对提高建筑结构设计的耐久度、安全度也有着极大的作用。其次，要对建筑结构设计的每个工程细节进行充分的考虑，如，建筑的钢筋骨架结构、混凝土结构、剪力墙结构等，必须要对各个环节进行详细缜密的计算和分析，这样才能满足建筑物安全质量的需求，才能确保建筑结构有着可靠的抗震性能，避免或降低地震给人们带来的安全影响，进一步提高了建筑结构设计的水平。2高层建筑结构设计应注意的问题分析2.1优化结构计算 建筑结构计算结果的准确性和合理性直接关系着整个建筑工程施工设计，因此应根据建筑项目施工现场实际情况，优化地基基础设计和结果计算。例如，在计算建筑项目楼板时，应结合楼板的类型和结构，采用正确的计算方法，如果楼板是连续板，则不能使用单向板的计算方法，如果是双向板，在结构计算时应考虑建筑材料泊松比的影响，并且注意调整跨中弯矩，确保建筑结构计算的准确性。现阶段，建筑结构设计多采用计算机程序进行计算，虽然计算机程序计算结果精确度较高，但是有时不符合建筑结构的实际要求，因此应仔细分析计算机计算结果，全面评价设计结果的正确性和合理性。 2.2严格遵循设计规范 设计规范是在社会发展到一定阶段所出台的与社会发展相适应的设计人员需遵守的规范条文，是大量理论与经验的产物，目的是为了提高建筑结构的质量，降低安全隐患，是设计人员必须遵守的。实际设计中不乏设计人员为了某些设计条件而在规范方面做妥协，这种做法具有极大的危险性，所以设计人员需认识设计规范的重要性，对建筑过程中不符合相关规定的行为及时的解决，避免出现安全隐患。 2.3重视建筑结构的耐久性
带结构转换层的高层建筑结构设计_熊进刚
收稿日期:2002-04-15 基金项目:南昌大学基础理论基金项目 作者简介:熊进刚,男,1970年生,博士. 文章编号:1006-0456(2002)04-0015-04 带结构转换层的高层建筑结构设计 熊进刚,李艳 (南昌大学土木工程学院,江西南昌330029) 摘要:本文简要介绍了高层建筑中结构转换层的功能、主要型式、特点及工程应用,并结合厦门市某带梁式转 换层的高层建筑,介绍了其结构转换层的方案选择、结构布置、结构整体分析与计算、转换梁的设计及有关构造要 求,供设计和研究人员参考. 关键词:结构转换层;转换梁;高层建筑 中图法分类号:TU 973+.12 文献标识码:A 1 概述 近二、三十年来,国内外高层建筑发展迅速,上部是住宅、旅馆,中部为办公用房,下部用作商场、餐馆等,多功能及综合性用途的高层建筑已经愈来愈多.楼层建筑功能的改变,往往需要改变竖向结构型式或改变柱网、轴线,甚至两者都改变.这样,在竖向结构体系发生变化的楼层就要设置转换层(transfer floor ),转换层也称为过渡层. 2 结构转换层的功能和主要型式 2.1 结构转换层的功能 从结构功能的角度看,转换层所实现的结构转换可以归纳为以下三类. 1)结构型式的转换.这种功能被广泛应用于框—剪结构和剪力墙结构,结构转换层将上部剪力墙转换为下部框架,如图1所示,给下部楼层创造一个较大的内部空间. 2)柱网、轴线的转换.转换层的上、下部结构型式没有改变,但通过结构转换层,使下层形成大柱网,如图2所示,以满足外框筒的下层形成较大入口和较大空间的需要. 图1 结构型式的转换 图2 柱网、轴线的转换 图3 梁式转换层 3)结构型式和轴线布置同时转换.上部楼层剪力墙通过结构转换层改变为框架,同时,下部楼层柱网轴线与上部楼层的轴线错开,形成上、下部结构不对齐的布置. 2.2 结构转换层的主要型式 第24卷第4期 2002年12月南昌大学学报(工科版)Journal of Nanchang University (Engineering &Technology )Vol .24No .4Dec .2002
高层建筑结构设计答案分析题
一、单选题 1.(4分)当时，按( )计算。 ?A. 整体小开口墙 ?B. 整片墙 ?C. 联肢墙 ?D. 壁式框架 答案 C 解析 2.(4分)当( )，为大偏压剪力墙。 ?A. ?B. ?C. ?D. 答案 A 解析 3.(4分)整体工作系数愈小，说明剪力墙整体性( )。 ?A. 强 ?B. 弱 ?C. 与没有关系 ?D. 没有变化 答案 B 解析 4.(4分)下列说法正确的是：( ) ?A. 无限长梁中梁一端的挠度始终不为零 ?B. 当任意荷载作用点距近梁端的距离，同时距较远端的距离时，则对该荷载的作用而言，此梁属半无限长梁； ?C. 当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于时，则对该荷载的作用而言，此梁称为有限长梁；
?D. 对柔度较大的梁，可直接按有限长梁进行简化计算。 答案 B 解析 5.(4分)已经计算完毕的框架结构，后来又加上一些算力墙，是否更安全可靠？( ) ?A. 更安全 ?B. 下部楼层的框架可能不安全 ?C. 不安全 ?D. 顶部楼层的框架可能不安全 答案 D 解析 6.(4分)采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是( )。 ?A. 的建筑结构 ?B. 以剪切变形为主的建筑结构 ?C. 、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 ?D. 、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 答案 D 解析 7.(4分)框架结构与剪力墙结构相比，下述概念那一个是正确的。( ) ?A. 框架结构变形大、延性好、抗侧力小，因此考虑经济合理，其建造高度比剪力墙结构低 ?B. 框架结构延性好，抗震性能好，只要加大柱承载能力，建造更高的框架结构是可能的，也是合理的 ?C. 剪力墙结构延性小，因此建造高度也受到限制（可比框架高度大） ?D. 框架结构必定是延性结构，剪力墙结构是脆性或低延性结构 答案 A 解析 8.(4分)剪力墙高宽比H／B<1.5，墙体易发生( )。 ?A. 弯曲破坏