带转换层高层建筑结构
带结构转换层的高层建筑结构设计
带结构转换层的高层建筑结构设计摘要：本文首先阐述了结构转换层概述，然后分析了高层建筑常见结构转换层类型，接着分析了结构转换层的高层建筑结构设计原则，最后对带转换层高层建筑的结构设计及注意要点进行了探讨。
希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：带结构转换层；高层建筑；结构设计引言：带结构转换层在建筑工程中应用广泛，主要用于高层建筑，具有很好的发展前景。
在带结构转换层的高层建筑结构设计中，对剪力荷载状态进行科学分配，能有效地避免结构安全隐患。
对设计和概念的四个传递层、剪力墙和楼板等重要施工部位进行了设计分析研究，发现带结构转换层在设计和应用上还有很大的发展空间，应加强研究，确保高层建筑的整体安全。
1结构转换层概述一般来说，高层建筑工程在建设过程中，如果上下两部分功能建设需求存在差异，往往会采用不同的结构设计模式，以满足建设标准，在此种情况下，工程设计人员往往需要对该楼层实施结构转换，以确保建筑工程整体稳定性。
而实施结构转换的楼层就被称之为结构转换层。
高层建筑的结构转换层的转换模式主要有以下几种。
第一种为结构转换模式。
此种转换模式主要应用在建筑工程的框架剪力墙结构中，将其上下两部分结构实施转换，能够更好的扩充建筑内部空间。
第二种是柱网、轴线转换模式。
此种转换模式无需改变建筑的上下层结构，而是通过增加下层结构柱距的方式，形成相应的网状结构，以便扩张下层建筑的入口空间。
第三种是结构和轴线规划同时转换模式，这种模式是指在转换上层剪力墙结构的同时，也要调整下层结构的柱距，形成相应的建筑结构差异，满足多种结构建设需求。
2高层建筑常见结构转换层类型2.1梁式结构转换层此种结构转换层是高层建筑建设过程中最为常见的结构转换层类型，其应用范围相对来说比较比较广泛。
在进行梁式转换层施工的时候，要在建筑原有楼板结构上，布设相应的梁柱结构，以便用于承载上部分建筑楼层的剪力墙结构和承重柱结构，进而充分保障高层建筑的结构稳定性，提升其建设安全等级。
高层建筑结构转换层的结构设计
高层建筑结构转换层的结构设计在现代城市的发展中，高层建筑如雨后春笋般涌现。
为了满足建筑功能多样化的需求，结构转换层在高层建筑中的应用越来越广泛。
结构转换层是指在建筑物的某一层，通过结构形式的改变，实现上部和下部不同结构体系的转换。
它不仅关系到建筑的安全性和稳定性，也对建筑的使用功能和经济性有着重要影响。
接下来，让我们深入探讨一下高层建筑结构转换层的结构设计。
一、结构转换层的类型及特点1、梁式转换层梁式转换层是目前应用较为广泛的一种形式。
它通过大梁将上部剪力墙或柱的荷载传递到下部的柱或剪力墙。
梁式转换层的优点是传力直接、明确，结构分析相对简单。
但其缺点是梁的截面尺寸较大，会影响建筑的使用空间。
2、板式转换层板式转换层的厚度较大，通常在 20m 以上。
它能够提供较大的刚度和承载能力，适用于上下部结构差异较大的情况。
但板式转换层的自重较大，材料用量较多，施工难度也相对较大。
3、箱式转换层箱式转换层是由上、下层较厚的楼板与纵横双向的大梁共同组成的一个箱型结构。
它具有较大的整体刚度和承载能力，能够有效地抵抗水平荷载。
然而，箱式转换层的施工复杂，造价较高。
二、结构转换层的位置选择结构转换层的位置选择对建筑的整体性能有着重要影响。
一般来说，转换层位置越低，对结构的抗震性能越不利。
因为下部结构需要承担更大的竖向荷载和水平荷载，容易导致结构的变形和破坏。
但转换层位置过高，又会影响建筑的使用功能和经济性。
因此，在设计时需要综合考虑建筑的功能要求、抗震设防烈度、结构高度等因素，选择一个合理的转换层位置。
在抗震设计中，对于 7 度及 7 度以下抗震设防地区，转换层位置不宜超过 5 层；对于 8 度抗震设防地区，转换层位置不宜超过 3 层。
同时，转换层上下等效侧向刚度比应符合规范要求，以保证结构在地震作用下的变形协调。
三、结构转换层的设计要点1、竖向荷载的传递在设计结构转换层时，需要确保竖向荷载能够有效地从上部结构传递到下部结构。
带转换层的高层建筑结构设计探讨
引言
因此设 计 时 应从 结 构体 系 、 构件布置 、 结 构 计算 及 构 造 等 方 面采 取 相 应 的 抗震 措施 才 能保 证 这种 结构 形 式 的抗震 性 能 。
１ 、 结 构体 系方面 ： 转 换层 是 指在 整个 建筑 结 构体 系 当中 ， 合 理 解决 结构 竖 向构 件 的突 变性 应根 据 建筑 功 能 和抗 震设 防 要 求选 择 经 济合 理 ，抗 震性 能 较 好 的结 构 转化的结构单元体系。多功能的高层建筑 ， 往往需要沿建筑物的竖向划分为 当底 部柱 距 不大 时 ， 可 采用 梁 式转 换 ； 当底部 柱 距较 大 时可 采用 箱 式转 不 同 用途 的 区段 。 如 底 部 为商业 ， 餐厅 ， 上部 为住 宅 、 办 公 的建 筑 ， 因建筑 功能 体 系 。 抗 震不 利 ， 不 经 济不 合 理 的 厚 板转 需要， 下 部 为大 空 间 ， 上部 部分 竖 向构 件不 能直 接 连续 贯 通落 地 ， 而通 过 水 平 换 或 桁 架式 转 换 。应 尽 量避 免传 力复 杂 ， 在转换部位设计上 ， 尽量避免高位转换， 转换层位于地面以上的层数 ， ８ 度 转 换 结构 与下部 部分 竖 向构件 连接 ， 所构 成 的高 层 建筑 结 构 即为 带 转换 层 的 换 。 高层 建筑 结 构 。它 主要 满足 结构 的安 全 功能 要求 ， 也 多用 来 解决 特 殊 的技 术 时不 宜 超过 ３ 层， ７ 度 时 不宜 超 过 ５ 层 。确 实需 高 位转 换 时 ， 应 采 取更 加 严格 上海 、 深圳等地 比较早积累了高位转换 的设计经验， 不同的转 性建 筑 功能 的 问题 。 转换 层究 竟 有哪 几种 类 别 ， 又包 括 哪些 结构 形 式 ？ 应用 转 的措施。北京 、 采取不同的技术措施 ， 设计时可以参考借鉴。 换层 结构 的复杂 小 高层 在结 构设 计 和配 置上 该 如何 处理 ？ 以下 就针 对 这几 个 换部位 ，
高层建筑梁式转换层结构设计
浅论高层建筑梁式转换层结构设计摘要：本文主要是结合笔者工作中的经验，阐述了高层建筑梁式转换层结构设计，以供参考。
关键词：概念；梁式转换层；结构形式；设计构造一、带转换层高层建筑的主要结构设计概念在现代工程建设中，为了扩大底部的空间，带转换层的高层建筑结构成为了必然的结果。
此种类型的结构由于竖向抗侧力构件的中断，而导致转换层以下的结构抗侧刚度与楼层屈服强度的骤然减小，引起变形集中和能量集聚而极易发生严重破坏。
因此，带转换层高层建筑的主要结构设计概念为：1）加强转换层及其下部结构刚度，要求转换层及其上下楼层层刚度基本均匀。
即必须设置一定比例的落地剪力墙，并加大落地剪力墙的厚度或提高混凝土强度等级，必要时可增设部分剪力墙。
转换层上下结构的刚度比计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》附录e规定抗震设计时，当转换层位于1层时可采用剪切刚度比：γ=（其中，g1，g2 为底层和转换层上层的混凝土剪变模量；a1、h1，a2、h2 为底层和转换层上层的抗剪截面面积、层高）；当转换层位于2 层及以上时可采用等效侧向刚度比：γe=转换层位于3 层及以上时其楼层与上层侧向刚度之比：2）应尽量强化和提高转换层以及下部结构抗震承载能力，避免罕遇地震作用下下部主体结构（框支柱、转换梁等）破坏，同时应注意保证转换层上部1层～2 层不落地剪力墙的承载能力和延性，避免重力荷载和罕遇地震作用下不落地剪力墙根部的破坏；注意和加强下部框架梁、上部连梁的延性，适应罕遇地震作用下的塑性较发育发展耗能的需要。
二、转换层的结构形式及设计原则1转换层的主要结构形式底部带转换层结构，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，转换构件可采用转换大梁、斜撑、箱形结构以及厚板等形式。
由于转换厚板在地震区使用经验较少，可在非地震区和6度抗震设计时采用，对于大空间地下室，因周围有约束作用，地震反应小于地面以上的框支结构，故7、8度抗震设计时的地下室可采用厚板转换层。
带转换层高层建筑结构设计建议
带转换层高层建筑结构设计建议高层建筑设计是一个综合性的工作，需要考虑到多方面的因素，其中包括结构设计。
要保证高层建筑的安全性和稳定性，结构设计是至关重要的一环。
在设计高层建筑的结构时，带转换层是一个重要的设计要素。
本文将就带转换层高层建筑结构设计提出一些建议和建议。
要充分考虑地震和风荷载。
高层建筑作为城市的地标建筑，需要能够抵御自然灾害的袭击。
在地震和台风频发的地区，带转换层的高层建筑需要在结构设计上特别注意，以确保建筑的安全性。
带转换层能够有效地减小建筑对地震和风荷载的敏感度，从而提高建筑的抗震和抗风能力。
要合理设计带转换层的结构形式。
带转换层的结构形式应该根据具体的建筑要求和地理环境来确定。
在设计上应该充分考虑建筑的功能需求、结构性能和材料特性，选择最适合的结构形式。
在高层建筑中，常用的带转换层的结构形式包括框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构等，这些结构形式各有特点，应该根据具体情况来选择最合适的结构形式。
要注意带转换层与主体结构的连接方式。
带转换层与主体结构的连接处是整个建筑结构的关键节点，应该保证连接的牢固性和稳定性。
在设计时应该选择合适的连接方式，并采取适当的加固措施，以确保连接处的结构能够满足建筑的使用要求。
要考虑带转换层对建筑整体性能的影响。
带转换层的结构设计不仅仅是为了增加建筑的抗震和抗风能力，还应该考虑其对建筑整体性能的影响。
带转换层的结构设计应该尽量减小对建筑其他部分的影响，保证建筑的使用功能和舒适性。
要进行全面的结构计算和模拟分析。
在设计带转换层高层建筑的结构时，需要进行全面的结构计算和模拟分析，以验证设计的合理性和可行性。
通过计算和分析可以有效地评估建筑的结构性能，发现潜在的问题，并提出相应的改进措施。
还可以通过计算和分析来优化结构设计，提高建筑的整体性能。
高层建筑内部结构采用的转换层结构
高层建筑内部结构采用的转换层结构
1、梁式转换
由于它受力明确，设计与施工简单，一般用于上层为剪力墙结构，下层为框架结构的转换。
当纵、横向同时需要转换时，可采用双向梁布置的转换方式。
前述的北京南洋饭店，广东肇庆星湖大酒店都是采用梁式转换层。
2、板式转换层
当上、下柱网、轴线有较大错位，不便用梁式转换层时，可以采用板式转换方式。
板的厚度一般很大，以形成厚板式承台转换层。
它的下层柱网可以灵活布置，不必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很多。
3、箱式转换层
当需要从上层向更大跨度的下层进行转换时，若采用梁式或板式转换层已不能解决问题，这种情况下，可以采用箱式转换层。
它很像箱形基础，也可看成是由上、下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁共同组成，具有很大的整体空间刚度，能够胜任较大跨度、较大空间、较大荷载的转换。
4、桁架式转换层
这种形式的转换层受力合理明确，构造简单，自重较轻，材料节省，能适应较大跨度的转换，虽比箱式转换层的整体空间刚度相对较
小，但比箱式转换层少占空间。
5、空腹桁架式转换层
这种形式的转换层与桁架式转换层的优点相似，但空腹桁架式转换层的杆系都是水平、垂直的，而桁架式转换层则具有斜撑竿。
空腹桁架式转换层在室内空间上比桁架式转换层好，比箱式转换层更好。
高层建筑结构转换层
高层建筑结构转换层高层建筑是现代城市建设中常见的建筑形式，为了满足日益增长的人口需求，许多高层建筑采用了结构转换层的设计。
结构转换层，也称为过渡层或变形层，是一个位于高层建筑顶部的区域，一般是从建筑主体结构中分隔出来的。
结构转换层的作用结构转换层在高层建筑中起到了多方面的重要作用。
1. 功能分区结构转换层可以用于实现高层建筑内部的功能分区。
高层建筑通常需要容纳办公、商业、住宅等多种功能。
通过在结构转换层上设置不同的功能区域，可以有效地将不同功能分开，提高空间利用率，提供更加灵活的使用方式。
2. 节约结构材料高层建筑需要承受巨大的重量和风压，因此其结构必须具备足够的强度和稳定性。
结构转换层的引入可以有效减轻主体结构所承受的荷载，并节约结构材料的使用。
这样不仅可以降低建筑成本，还有利于减少对环境的影响。
3. 应对地震、风灾等自然灾害结构转换层在高层建筑中起到了增强抗震和防风作用。
地震和风灾是城市中较为常见的自然灾害，对高层建筑的影响尤为明显。
通过合理设置结构转换层，可以增加建筑的稳定性和抗风能力，减轻自然灾害造成的破坏。
4. 提供观景平台结构转换层通常位于高层建筑的顶部，视野较为开阔。
因此，结构转换层也常被设计为观景平台，为建筑的用户提供俯瞰城市美景的机会。
观景平台不仅可以增加建筑的吸引力，还提供了一个供人放松、休闲的场所。
结构转换层的设计考虑在设计高层建筑的结构转换层时，需要考虑以下因素：1. 结构形式选择结构转换层的设计要根据具体建筑的需求和条件选择适合的结构形式。
常见的结构形式包括钢结构、钢混凝土结构、混凝土筒体结构等。
每种结构形式都有其优缺点，需要根据项目的要求进行合理选择。
2. 荷载分析结构转换层需要承受来自上部楼层、自身重量以及外部荷载（如风荷载、雪荷载等）施加的力。
因此，需要进行详细的荷载分析，确保结构能够承受各种力的作用。
3. 抗震设计高层建筑通常位于地震活跃区域，因此结构转换层的抗震性能尤为重要。
带转换层的高层建筑结构设计
带转换层的高层建筑结构设计【摘要】在高层建筑转换层设计中，须根据工程本身特点和验算中受力状态的不明确等因素，选择科学合理的设计方案，确保方案设计的全面性、科学性，减少施工的风险和难度。
本文介绍了转换层型式的类型及特点，分析研究了带转换层的高层建筑结构设计要点。
【关键词】转换层高层建筑结构设计由于高层建筑结构下部楼层受力很大，上部楼层受力较小，正常的结构布置应是下部刚度大，墙体多、柱网密，到上部渐渐减少墙、柱的数量，以扩大柱网。
这样，结构的正常布置与建筑功能对空间的要求正好相反。
因此，为满足建筑功能的要求，结构必须进行“反常规设计”，即将上部布置小空间，下部布置大空间；上部布置刚度大的剪力墙，下部布置刚度小的框架柱。
为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设计水平转换构件，即转换层结构。
一、转换层型式的类型及特点转换层根据建筑功能的需要, 可作为正常使用的楼层,但此时应有较大的层高作保证; 在层高受限制或设备专业需要时, 也可专门作为设备层。
在结构型式上, 转换层可分为以下几种类型:1、梁式转换层一般运用于底部大空间的框支剪力墙结构体系。
它是将上部剪力墙落在框支梁上, 再由框支柱支撑框支梁的结构体系。
当需要纵横向同时转换时, 则采用双向梁布置。
梁式转换层的设计和施工均较为简单, 传力较为明确, 是目前应用最为广泛的转换型式。
它的缺点在于, 当上下轴线错位布置时, 需增设较多的转换次梁, 空间受力较为复杂, 此时应对框支主梁进行应力分析。
2、箱式转换层当转换梁截面过大时, 设一层楼板已不能满足平面内楼板刚度无限大的假定。
为了使理论假定与实际相符, 可在转换梁梁顶与梁底同时设一层楼板, 形成一个箱形梁。
箱形梁转换结构, 一般宜遍布全层设置, 且宜沿建筑周边环通构成“箱子”, 即箱式转换层。
箱式转换层的优点在于, 转换梁的约束强, 刚度大, 整体工作效果好, 上下部传力较为均匀, 并且建筑功能上还可将其作为“设备层”;缺点是转换梁梁中开设备洞较多, 施工复杂, 且造价较高。
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SATWE厚板的分析与结构整体分析是分开的， 在整体分析中考虑板的变形是为了结构中除厚 板以外构件分析的准确性。
PMSAP则是板与其它构件一起分析、配筋。
支撑厚板的柱均应定义为框支柱。
厚板转换层结构，目前缺乏完善的分析方法， 应尽量避免采用。
整体计算时厚板一定要考虑厚板面外的变形， 这样才能把上部结构、厚板、下部结构的变形、 传力等计算合理，由于厚板上下传力的特殊性， 厚板面外变形的正确考虑，决定了计算结果的 正确性。厚板平面内可以按无限刚考虑。
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在用SATWE、PMSAP进行结构的整体 分析时，应使厚板上下结构的轴线较 大时还应增加虚梁，人工地细分厚板单 元。最后在分析时厚板必须定义为弹性 楼板（可以用“弹性板3” 面内无限刚， 面外有刚度）。
带转换层高层建筑结构 分析
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在高层建筑结构的底部，当上部楼层部分 竖向构件（剪力墙、框架柱）不能直接连续 贯通落地时，应设置结构转换层，在结构转 换层布置转换结构构件。
当高层建筑上部楼层竖向结构体系与下部 楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线 距离扩大或上、下部结构轴线错位时，就必 须在结构改变的楼层布置转换层结构。
SATWE
① 进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→ 《1.分析与设计参数补充定义》→《总信息》。
② 在‘结构体系’框中选取‘复杂高层结构’ 即可。
在‘转换层所在层号’项内转换层填入所在
高规10.2.10条，转换层上部的竖向抗侧 力构件（墙、柱）宜直接落在转换层主 结构上。当结构竖向布置复杂，框支主 梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪 力墙时，应进行应力分析，按应力校核 配筋，并加强配筋构造措施。
B级高度框支剪力墙高层建筑的结构转换 层，不宜采用框支主、次梁方案。
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3）第10.1.2条 9度抗震设计，不应采用带转换层结 构；
4）按表4.8.2和表4.8.3，正确填写结构构件的抗震 等级；
5）第10.2.3 条，底部带转换层的高层建筑结构布置
有关规定。
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设定‘底部带转换层高层 建筑结构’
注意：SATWE、TAT和PMSAP 目前将‘底部 带转换层高层建筑结构’包含在‘复杂高层结 构’中，没有细分。
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1.5 桁架转换结构
桁架转换结构可由SATWE、TAT、PMSAP 输入计算，其分析的关键是桁架上、下层弦 杆的轴力，所以在分析时一定要把上、下弦 杆层的楼板定义成弹性楼板6或弹性膜，以便 计算出上、下弦杆的轴力。
当斜腹杆的布置比较简单，只与上、下楼 层节点相连，则用SATWE、TAT计算没有问 题；如果斜腹杆布置复杂，用SATWE、TAT 计算时就需要简化。
如结构中较多轴线采用梁托柱的传力形式， 则该结构也应该定义为“复杂高层”，托 柱梁应按框支梁设计及构造控制，当转换 层在3层及3层以上时，框支柱的抗震等级 应提高1级；在特殊构件定义中应把与托柱 梁相连的柱定义为框支柱，以便内力调整。
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1.2 框支剪力墙转换结构
次梁托墙的转换榀则无法进行平面应力
分析。
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1.3 厚板转换结构
“高规”10.2.1条，非抗震设计和6度抗震设 计可采用；7、8度抗震设计的地下室转换构件 可采用厚板。
框支剪力墙结构宜采用墙元（壳元）模 型，如SATWE、PMSAP等。
框支托梁的构造应按高规的相应要求控 制，如托梁上的洞口布置、托梁的腰筋 配置等等；框支柱、托梁均应在特殊构 件中单独定义，否则程序不会按框支柱、 托梁进行设计控制。
可以用FEQ对主梁托墙的框支榀进行二 次应力分析，FEQ可以按高规的要求进 行加强部位的应力配筋。
复杂连接的转换结构可以用SPASCAD建模， PMSAP计算。
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二、转换结构的设计控制
2.1总体要求的条文规定及软件操作
高规条文：
1）表4.2.2-1和表4.2.2—1关于A、B级最大适用高度 的规定；
2）第10.2.2条 8度不宜超过3层；7度不宜超过5层； 框支层层数规定；
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底部大空间部分框支剪力墙结构，上部 为剪力墙结构，底部数层为落地剪力墙 或筒体和支承上部剪力墙的框架组成的 协同工作结构体系。
这种结构类型由于底部有较大空间，能 适用于许多建筑功能的要求，广泛用于 底部是商店、餐厅、车库、机房等用途， 上部为住宅、公寓、饭店等高层建筑。
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1.4 超大梁转换结构
一般这种超大梁占有一层的高度（剪力 墙），分析模型与构件的配筋模型难以统 一，所以采用两次分析用不同的计算模型 来分别解决。
1） 梁所在的一层仍按一层结构输入，大
梁按剪力墙定义，此时可以正确分析整体
结构及构件内力，除大梁（用剪力墙输入）
的配筋不能用以外，其余构件的配筋均能
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一、转换结构的计算模型
高规10.1.2条文说明，带转换层结构，抗 震设计时应采用至少两个不同力学模型 的结构分析软件进行整体计算。
高规10.1.5条，复杂高层建筑结构中的受 力复杂部位，宜进行应力分析，并按应 力进行配筋设计校核。
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1.1 梁托柱的转换结构
这类转换层的计算模型，可以仍采用 杆模型。
参考采用；
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2） 把大梁作为一层输入，即两层合并为 一层，大梁则按梁定义，层高为两层之 和，这种计算模型仅用于考察、计算大 托梁受力、配筋，其余构件及结构整体 分析的结果可以不用。
层高的增加使柱的计算长度增加，此时 程序自动考虑柱上端的刚域，亦使结构 分析准确。也可以用FEQ进行二次分析。