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高層建筑的結(jié)構(gòu)形式范文第1篇

【關鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；施工技術

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，部分發(fā)達地區(qū)出現(xiàn)嚴重的人口密集、土地資源嚴重稀缺的問題，因此高層建筑變得極為普遍，對于高層建筑，一個關鍵的問題就是高層建筑的支撐性如何保證，因此設置一定的轉(zhuǎn)換層是相當必要的一個工作，本文首先對于高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的類型進行一定的介紹，之后就是針對高層建筑的轉(zhuǎn)換層施工進行一定的剖析，從而為高層建筑的質(zhì)量打下堅實的基礎。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)

高層建筑的出現(xiàn)，不僅改變了城市的建筑布局，并且業(yè)帶動的當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。隨著高性能材料的不斷研發(fā)，高層建筑今后將是世界各國在城市建設中的主要形式，扮演者重要的角色。

1.高層建筑結(jié)簡介

我國目前就是處于高層建筑的初期發(fā)展階段，但是發(fā)展較為迅速，建筑的類型也豐富多彩，但無論外形如何，都是向著功能多樣化的方向進行發(fā)展。高層建筑的特點就是：可以獲得更多的建筑面積，解決城市用地緊張和低價高漲的現(xiàn)象；高層建筑可以比多層建筑提供更多的空閑地面，用作綠化和休息場地，美化環(huán)境；建筑物向著高層延伸可以縮小城市的規(guī)模，縮短城市的道路和各種公共管線的長度，節(jié)省城市建設與管理地投資；高層建筑也可以增加建筑物地造價和運行成本；從結(jié)構(gòu)受力的角度看，側(cè)向荷載在高層建筑分析和設計中起著重要的作用。

高層建筑經(jīng)常是將網(wǎng)購商場、餐廳、娛樂設施等多功能集中在建筑的下層，將較小的住宅、公寓、辦公區(qū)設計在建筑的中上層，這就意味著高層建筑具有多功能的綜合性特性。由于建筑具有多功能性，因此就意味著高層建筑在不同的功能區(qū)需要一定的轉(zhuǎn)換過渡，這就要求高層建筑需要具有一定的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)上下層間的不同網(wǎng)柱網(wǎng)、不同開間、不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，簡而言之就是高層建筑的上下層的結(jié)構(gòu)不一樣，必須一個銜接區(qū)。高層建筑的轉(zhuǎn)換層主要需要滿足結(jié)構(gòu)的安全功能，這需要一定的技術，比如：轉(zhuǎn)換層空間的布置、設備使用等。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層類型

轉(zhuǎn)換層是高層建筑中上下樓層的重要銜接區(qū)，一般根據(jù)轉(zhuǎn)換層的構(gòu)造可以將其分為：

（1）梁式轉(zhuǎn)換成。梁式轉(zhuǎn)換層，就是在鋼筋混凝土樓板上定位單項托梁（有時也可以是雙向托梁、寫想托梁），用來承擔在本樓層落空的上面各層的承重柱。糧食轉(zhuǎn)換層具有耗費材料較少，成本低，載重荷載的路徑比較直接即為：上樓層墻體-轉(zhuǎn)換梁-下部柱，的優(yōu)勢，并且轉(zhuǎn)換梁有著較好的受力性，構(gòu)造簡便，施工較為安全。因此，這種類型的轉(zhuǎn)換層是應用的最為普遍的方式。

（2）板式轉(zhuǎn)換層。板式準換層就是在上下樓層運用功用及開間安置差異較大的情況下選擇的主要類型，板的厚度一般很大，可以形成厚板式的轉(zhuǎn)換層，這樣對于下層的柱網(wǎng)要求就不在那么嚴格了，下層柱網(wǎng)可以靈活的布置，它的適應性比較長，但是比較消耗材料。

（3）斜柱轉(zhuǎn)換層。在一些高層和超高層的建筑中經(jīng)?？梢砸姷叫敝D(zhuǎn)換層，它比較簡單，斜柱式的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)傳力比較直接，它的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)側(cè)向剛性要比相同條件下梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)更強，可以很輕松的滿足轉(zhuǎn)換層對于上下層側(cè)向剛度比的要求，此外，寫注釋的準換層塑性較小，能夠避免在地面較大晃動的情況下造成過大變形，從而給建筑物的質(zhì)量帶來威脅。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術要點

近年來，出現(xiàn)越來越多的辦公樓，這種辦公樓往往都是高層建筑，在四五層進行結(jié)構(gòu)準換層是作為支撐以上二十幾層標準層的結(jié)構(gòu)技術的關鍵，這種通過四五層的結(jié)構(gòu)準換層作為承標準層個氫技術的準換措施主要特點就是建筑的鋼筋比較密集，混凝土是一次性灌入，工作技巧要求極為嚴格，接下來我們將詳細介紹各種轉(zhuǎn)換層的施工技術要點。

（1） 鋼筋工程

首先根據(jù)結(jié)構(gòu)詳圖，選用合適的鋼筋作為主筋，并且對于鋼筋街頭的部位做好明確定位，一般采用對焊接長，如果在供電不穩(wěn)定的情況下，可以考慮采用冷劑壓套筒接頭接長，之后用工具（一般是采用塔吊）將其調(diào)到位。每根轉(zhuǎn)換大梁的每層水平鋼筋都需要進行塔設排架，使其達到平直的水平，從而不會影響到其他剛進的捆扎，等到所有待箍鋼筋扎好后，臨時排架就可以逐步排除了。有時候會碰到轉(zhuǎn)換大量比較寬和高，就必須在施工的時候，先把主鋼筋、分布筋分層就位后，在進行套入箍筋，最后進行電焊封閉，如果想要封閉的更為緊密的話 ，就可以在進行捆扎加強筋。一般的施工方法都是先搭設梁底筋，再捆扎梁鋼筋，等到主筋和分布筋分別固定在各自的位置時，在將其套入箍筋，每一步實施都要根據(jù)結(jié)構(gòu)詳圖進行，錯開箍筋的接頭部位，依次進行電焊固定，對于梁底箍筋接頭這種特殊的接頭，最好采用仰焊的方式。有些是不出四層地面的柱頭鋼筋，如果過長，將其彎入柱頂或者梁中，又會造成轉(zhuǎn)換梁的主筋無法插入，所以一般采用錨固釘點焊接長方法。要特別注意的是轉(zhuǎn)換梁的鋼筋必須一次成型，也就是在進行施工縫處理時，該部分的鋼筋成型定位后，必須再用雙層鋼管牢固的支撐好，避免影響鋼筋的固定位置。

（2） 模版工程

針對施工縫和樓板間的模板除了進行單項固定和限位鋼筋進行一定的固定外，還要在柱梁上進行一定的固定，從而確保側(cè)模板支教點固定精準。我們都了解，大量一般不會留水平施工縫，所以模板必須要分兩次進行制作，第一的梁底模板制作是模板下的側(cè)模，第二次進行制作的是五層樓板和轉(zhuǎn)換剩余高度的側(cè)模板。底模一般都是采用鋼管腳手組成的排架作為支頂模板，施工時的荷載也是由梁承擔，所以支頂排架是不能削弱的，要想拆除三樓和四樓的支頂排架，必須等到轉(zhuǎn)換層混凝土強度不小于設計強度的90%。

（3）大體積混凝土工程

在進行轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)構(gòu)建時，有時混凝土是分兩次進行攪拌的，所以一定要有專人進行混凝土施工的全過程，確?；炷翑嚢璞容^順利，參與到施工的人員一定要進行嚴明的組織分工?；炷恋臄嚢枰凑找欢ǖ囊?guī)則，比如：攪拌車的運輸路程消耗時間、攪拌車的可泵性，以及每臺攪拌車的進料量、各種材料的參比比例，都要做好計劃，同時在進行混凝土的澆搗的過程中，溫度也是一個重要的參數(shù)。

總而言之，高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工技術對于準換層的結(jié)構(gòu)，支撐能力都是相當重要的一個因素，因此在施工過程中一定要嚴格控制質(zhì)量，規(guī)范施工，提高施工技巧，為建筑物整體質(zhì)量打下一個堅實的基礎。

三、總結(jié)

轉(zhuǎn)換層在高層中的起著承上啟下的作用，對于高層建筑的安全來說，是一個重要的因素，但是高層建筑的轉(zhuǎn)換層涉及到方面較為廣泛，結(jié)構(gòu)比較復雜，從而給施工也會到來極大的挑戰(zhàn)，因此，必須注重高層建筑轉(zhuǎn)換層之間的施工技術，尤其是鋼筋工層、模版工程和大體積混凝土工程這三個較為重要的高層建筑轉(zhuǎn)換層之間的施工技術，一定要認真琢磨，從而保障高層建筑的安全與質(zhì)量。

【參考文獻】

[1] 超， 王建云. 高層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層及應用探討[J]. 國外建材科技， 2005，（04）

高層建筑的結(jié)構(gòu)形式范文第2篇

【關鍵詞】高層建筑；抗震設計；結(jié)構(gòu)；方法；探索

一、我國高層建筑發(fā)展的歷史回顧

我國高層建筑在設計計算及施工技術各方面迅速發(fā)展的階段是在上個世紀80年代，當時各大、中城市普遍興建高度在100m左右或100m以上的以鋼筋為主的建筑，建筑層數(shù)和高度不斷增加，功能和類型越來越復雜，結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店，全部采用框架一芯墻全鋼結(jié)構(gòu)體系，深圳發(fā)展中心大廈是我國第一幢大型高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。進入90年代我國高層建筑結(jié)構(gòu)的設計與施工技術進入了新的階段。不僅結(jié)構(gòu)體系及建筑材料出現(xiàn)多樣化而且在高度上長幅很大有一個飛躍。現(xiàn)階段，土與結(jié)構(gòu)物共同工作理論的研究與發(fā)展使建筑抗震分析在概念上進一步走向完善，如果可以在結(jié)構(gòu)與地基的材料特性，動力響應，計算理論，穩(wěn)定標準諸方面得到符合實際的發(fā)展，自然會在建筑結(jié)構(gòu)抗震領域內(nèi)起到重要的作用。

二、從理論上分析高層建筑的抗震設計

高層建筑抗震工作一直建筑設計和施工的重點，概述高層建筑的發(fā)展，對建筑抗震進行必要的理論分析，從而來探索高層建筑的設計理念、方法，從而采取必須的抗震措施。建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實際上是各國建筑抗震經(jīng)驗帶有權(quán)威性的總結(jié)，是指導建筑抗震設計，包括結(jié)構(gòu)動力計算，結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容的法定性文件。它既反映了各個國家經(jīng)濟與建設的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經(jīng)驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導，向技術經(jīng)濟合理性的方向發(fā)展，但它更要有堅定的工程實踐基礎，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識，現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強制性條文，有的條文中用了“嚴禁，不得，不許，不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須，應該，宜于，可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。

1、擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀10~40年展起來的一種理論，它在估計地震對結(jié)構(gòu)的作用時，僅假定結(jié)構(gòu)為剛性，地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個比例常數(shù)即地震系數(shù)。

2、反應譜理論。反應譜理論是在加世紀40~60年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結(jié)構(gòu)動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。

3、動力理論。動力理論是20世紀70－80年廣為應用的地震動力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來電子計算機技術和試驗技術的發(fā)展外，人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解，同時隨著強震觀測臺站的不斷增多，各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應，從而完成抗震設計工作。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的理念、方法和措施

1.高層建筑的抗震設計理念

高層建筑的抗震要能做到：當遭遇第一設防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震時，結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗算，要求建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震即相當于本地區(qū)抗震設防烈度的基本烈度地震時，結(jié)構(gòu)屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此，要求結(jié)構(gòu)具有相當?shù)难有阅芰Σ话l(fā)生不可修復的脆性破壞。當遭遇第三設防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震時，結(jié)構(gòu)雖然破壞較重，但結(jié)構(gòu)的非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴重破壞，從而保障了人員的安全。因此，要求建筑具有足夠的變形能力，其彈塑性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。

對建筑抗震的三個水準設防要求，是通過“兩階段”設計來實現(xiàn)的，其方法步驟如下：第一階段：第一步采用與第一水準烈度相應的地震動參數(shù)，先計算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應，與風、重力荷載效應組合，并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)，進行構(gòu)件截面設計，從而滿足第一水準的強度要求；第二步是采用同一地震動參數(shù)計算出結(jié)構(gòu)的層間位移角，使其不超過抗震規(guī)范所規(guī)定的限值；同時采用相應的抗震構(gòu)造措施，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能，從而自動滿足第二水準的變形要求。第二階段：采用與第三水準相對應的地震動參數(shù)，計算出結(jié)構(gòu)（特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié)）的彈塑性層間位移角，使之小于抗震規(guī)范的限值。并采用必要的抗震構(gòu)造措施，從而滿足第三水準的防倒塌要求。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計方法

我國的《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）對各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計算應采用的方法作了以下規(guī)定：⑴高度不超過40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡化方法。⑵除1款外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應譜方法。⑶特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑，應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結(jié)果的平均值與振型分解反應譜法計算結(jié)果的較大值。

3. 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震措施

在對結(jié)構(gòu)的抗震設計中，除要考慮概念設計、結(jié)構(gòu)抗震驗算外，歷次地震后人們在限制建筑高度，提高結(jié)構(gòu)延性等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗一直是各國規(guī)范重視的問題。當前，在抗震設計中，從概念設計，抗震驗算及構(gòu)造措施等三方面入手，在將抗震與消震結(jié)合的基礎上，建立設計地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設計指標和方法，直至進一步通過一些結(jié)構(gòu)措施來減震，即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟的抗震性能是當代抗震設計規(guī)范發(fā)展的方向。而且，強柱弱梁，強剪弱彎和強節(jié)點弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用已得到普遍的認可。

高層建筑的結(jié)構(gòu)形式范文第3篇

關鍵詞：轉(zhuǎn)換層，抗震性能，結(jié)構(gòu)效應分析

1轉(zhuǎn)換層概述

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，當前不少高層建筑都在功能方面呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，例如，中層及下層用于辦公、餐飲或者娛樂，居住以及旅館等則主要被安排在樓層的上部。首先，從建筑功能的角度來分析，在建筑的上部安排小開間軸線布置以及數(shù)量較大的墻體設計完全可以滿足居住以及旅館的需要；在建筑的下部，出于實用性的考慮，則需要盡可能的減少墻體以及柱子的使用，以便營造出較大的室內(nèi)空間；再從結(jié)構(gòu)受力角度加以分析，根據(jù)建筑力學的相關理論，建筑物的下部要保持較大的剛性，增加墻體以及柱子的數(shù)量以便符合受力要求，而建筑的上部，由于所承受的力度相對較小，所以可以適當?shù)臏p少墻體以及柱子的使用量，經(jīng)過分析不難發(fā)現(xiàn)，根據(jù)建筑功能所進行的布置與根據(jù)力學所進行的布置是存在矛盾的，為了有效解決這一問題，確保建筑物符合功能性的要求，就要打破常規(guī)進行結(jié)構(gòu)設計，采取上小下大的空間布置方案，將剛度較大的剪力墻應用在建筑的上部分，剛度相對較小的框架柱則主要用于下部，根據(jù)這種建筑設計方案以及布局要求，就必須在建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設置一個水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件即轉(zhuǎn)換板。轉(zhuǎn)換板設置位置，是人們關心的板式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的重要問題之一。隨著人們對梁式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層位置設置較高時，轉(zhuǎn)換層對結(jié)構(gòu)抗震性能不利的認識，從而提出了轉(zhuǎn)換層位置較高的框支剪力墻的抗震設計概念，并且限制轉(zhuǎn)換層下大空間結(jié)構(gòu)的層數(shù)。然而，板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)隨著轉(zhuǎn)換層位置的提高，結(jié)構(gòu)是否也表現(xiàn)出同樣的動力特性及反應，也是值得討論的。

2結(jié)構(gòu)效應分析

筆者主要通過振型分解反應譜法展開討論。第一，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)層間位移角變化規(guī)律。通過深入分析，可以總結(jié)出以下規(guī)律，轉(zhuǎn)換層位置的變化不會對轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)層間位移角產(chǎn)生明顯的影響，只有轉(zhuǎn)換板以上最靠近轉(zhuǎn)換板的兩層之間的位移角會隨著轉(zhuǎn)換板位置的提高而有所改變，而距離轉(zhuǎn)換板較遠的樓層間的位移角則沒有明顯變化。轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)不同方向剛度的不同，直接影響到轉(zhuǎn)換板對抗側(cè)構(gòu)件的約束性的大小，進而會造成上部不同方向位移角的變化。除此之外，轉(zhuǎn)換層高度的增加沒有對層間位移角造成顯著的影響的結(jié)論同時也表明，建筑上部結(jié)構(gòu)完全可以將轉(zhuǎn)換層作為支座，因為導致建筑物上部出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形的主要原因是其自身的剛度的大小，下部結(jié)構(gòu)的剛度對上部結(jié)構(gòu)所造成的影響相當有限，甚至可以忽略不計。

第二，轉(zhuǎn)換層下部層間位移角變化規(guī)律。建筑物轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的層間位移角受層間轉(zhuǎn)換層位置的影響較大，提高層間轉(zhuǎn)換層位置，就會明顯增加下部樓層的層間位移角，但是需要注意的是，這期間并沒有出現(xiàn)明顯的位移角突變現(xiàn)象。建筑下部剛度大小也會對不同方向位移角大小以及位移角變化程度的大小產(chǎn)生一定的影響，轉(zhuǎn)換板不但可以充當上部結(jié)構(gòu)的支座，同時，也可以作為下部結(jié)構(gòu)的支座。

第三，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)及下部結(jié)構(gòu)變形規(guī)律。轉(zhuǎn)換板可以同時充當上部和下部結(jié)構(gòu)的支座，但上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)所出現(xiàn)的變形是相互獨立的，為了防止轉(zhuǎn)換層上部機構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)在地震過程中所出現(xiàn)的變形的差別過于明顯，就需要在進行抗震設計時對上下部結(jié)構(gòu)層間位移角比進行必要的限制。轉(zhuǎn)換層上部和下部結(jié)構(gòu)層間位移角比與轉(zhuǎn)換層的高度之間具有一定的聯(lián)系，提高轉(zhuǎn)換層高度，位移角比也會相應的增加；轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的層間位移角會隨著層數(shù)的增多而迅速的增加，所以，要嚴格限制轉(zhuǎn)換層上部及下部結(jié)構(gòu)的剛度比以及層間位移角。

3樓層地震剪力分析

首先，轉(zhuǎn)換層上部剪力變化規(guī)律。與上文所闡述的轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)層間位移角變化規(guī)律相同，轉(zhuǎn)換層位置升高不會必然導致轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)剪力和內(nèi)筒分配剪力的增加；其次，轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)剪力變化規(guī)律。隨著結(jié)構(gòu)周期的增加，轉(zhuǎn)換層以下的樓層地震剪力會相應的減??；在距離轉(zhuǎn)換板最近的兩層的貫通落地剪力墻地震剪力增加，并且距離轉(zhuǎn)換層距離越遠，剪力墻所受到的地震剪力越小。最后，通過分析轉(zhuǎn)換板上部和下部的剪力墻應力，可以總結(jié)出以下結(jié)論：第一，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律與反應譜法的結(jié)果一致，并且層間位移角沒有顯著變化；第二，通過時程分析法可知，隨著轉(zhuǎn)換層位置的上升，轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的層間位移角會相應的增加。在負荷出現(xiàn)突變的狀況下，轉(zhuǎn)換層位置越高，轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)軟弱層的可能性越大，對于地震的抵抗性也越低。第三，在地震負荷出現(xiàn)瞬間變動時，轉(zhuǎn)換層位置的高低直接影響著層間位移角比的大小，簡單地說，轉(zhuǎn)換層位置越高，層間位移角比越大。

4、結(jié)論

由于板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有自身的特殊性，隨著轉(zhuǎn)換層位置的提高，在結(jié)構(gòu)設計時，建議可采取以下控制參數(shù)和加強措施。

(1) 由于轉(zhuǎn)換板對轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)起到較強約束作用，上、下結(jié)構(gòu)有著各自獨立的變形特性。隨著轉(zhuǎn)換層位置的提高，轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)各自的變形均未發(fā)生明顯的突變。當轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)不超過四層時，轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比。宜在0．5—1．O之間取值，且不應大于1．1；轉(zhuǎn)換層下、上結(jié)構(gòu)層間位移角比。宜不大于1．2，且不應大于1．4。考慮到轉(zhuǎn)換層下、上結(jié)構(gòu)層間位移角比的增大，時程分析中轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)層間位移角的迅速增大，設計時，當轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)超過四層時，可將上屬兩個控制參數(shù)的限值乘以0．9的折減系數(shù)。

(2)隨著轉(zhuǎn)換層位置的提高，轉(zhuǎn)換板下貫通落地剪力墻、框支柱所承受的地震剪力比例在增大；轉(zhuǎn)換板上第1層的框支剪力墻出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。在抗震設計時，當轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)超過四層時，轉(zhuǎn)換板下貫通落地剪力墻、框支柱應是重點加強部位，必要時可提高該部位的抗震等級；轉(zhuǎn)換板上第l、2層框支剪力墻的應力分布應作重點分析，按應力校核框支剪力墻的配筋，對應力集中區(qū)域采取加強措施。

參考文獻：

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高層建筑的結(jié)構(gòu)形式范文第4篇

【關鍵詞】高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設計

伴隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，各類高層建筑如雨后春筍般應運而生，經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求直接推動了我國高層建筑發(fā)展的多元化和多功能化。轉(zhuǎn)換層的引入解決了傳統(tǒng)高層建筑所有的不足，因此探討轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有積極的現(xiàn)實意義。

1 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的定義和必要性探析

所為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，根據(jù)百度百科的解釋，是指建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同，該樓層上部與下部采用不同結(jié)構(gòu)類型，并通過該樓層進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，則該樓層稱為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。

現(xiàn)代化的高層建筑不斷地向多功能和綜合型方向發(fā)展著，很多高層建筑在頂部設置作為住宅和賓館等；在中間部分用作辦公區(qū)，而下層一般作為商場和餐館及其他各種休閑娛樂場所，這根據(jù)專業(yè)術語，可以按照建筑物的使用功能來解釋。通常在建筑的設計當中，一般而言都將大柱網(wǎng)的購物商廈、餐廳和娛樂設施等設置于多功能綜合性的高層建筑的下面部分，而將較小的柱網(wǎng)、較小規(guī)格的住宅、公寓、辦公功能的建筑設置于中層和上層部分。

為了實現(xiàn)這種要求的結(jié)構(gòu)布置，因此決定了現(xiàn)代化的多功能高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點。由于不同建筑的使用功能所要求不同的空間劃分布置，與此相對應的，就是要求不同的結(jié)構(gòu)形式，怎么樣來將它們之間通過合理地轉(zhuǎn)換過渡，沿著豎向組合在一起，這就成為現(xiàn)代化的多功能高層建筑結(jié)構(gòu)體系的關鍵設計和施工技術之所在。這對現(xiàn)代化的高層建筑的結(jié)構(gòu)設計提出了新的挑戰(zhàn)和要求，需要通過設置一種被稱之為“轉(zhuǎn)換層”的結(jié)構(gòu)形式，來幫助完成不同結(jié)構(gòu)形式之間的轉(zhuǎn)換，通俗點來說，就是上下兩部分的結(jié)構(gòu)不一樣，按照傳統(tǒng)的建筑設計，沒辦法很好的契合，安全性也受到巨大的挑戰(zhàn)，因此必須在結(jié)構(gòu)上設置一個轉(zhuǎn)換層來“承上啟下”。

根據(jù)專業(yè)性的解釋，結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換層，主要是指在整個建筑結(jié)構(gòu)體系中，合理解決豎向結(jié)構(gòu)的突變性轉(zhuǎn)化和平面的連續(xù)性變化的結(jié)構(gòu)單元體系。它在主要滿足結(jié)構(gòu)安全功能要求的同時，在大多數(shù)情況下還能幫助解決一些特殊建筑技術性的功能要求，比如，可以在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層空間里面布置管道、設備等等，這樣也能很好地將空間充分利用起來。

2 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能及其結(jié)構(gòu)設計分類

1.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能

（1）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層廣泛應用于現(xiàn)代高層建筑之中，適應現(xiàn)代化發(fā)展的需要，使建筑在空間的利用率上得到了很大的提升。高層建筑的空間一般而言都是固定的，而面對現(xiàn)代建筑多功能化的要求顯然需要突變求改革，所以，建筑設計者們在有限的空間中引入合適的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，這既能增加高層建筑剪力墻的間距，同時也使得高層建筑的框架柱更好地來適應現(xiàn)代化建筑的設計要求。

（2）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的存在為多功能的高層建筑提供了更多更開闊的出入口。現(xiàn)代高層建筑功能的擴大化，對建筑的各項要求也隨之提升，出入口就是重要的一個方面。而傳統(tǒng)的高層建筑所設計的出入口并不能很好地滿足社會快速發(fā)展的需要，所以，現(xiàn)代化的高層建筑需要增加更加寬廣的出入口來更好地適應發(fā)展。二結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的存在可以改變柱距來形成更寬廣的出入口。

2.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的分類

主要介紹以下四種比較普遍的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層形式，通過這幾種形式來實現(xiàn)高層建筑上、下結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)的變化：

（1）力梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)一般適合于高層建筑的負荷比較大、跨度比較長、層數(shù)也比較多的建筑之中。優(yōu)點是受力明確、設計大方簡單、而且施工相對比較方便，是目前在高層建筑之中應用最為廣泛的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)之一。

（2）箱形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層：該結(jié)構(gòu)設計通過一個整層的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)現(xiàn)代化高層建筑中上下不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，使得高層建筑的整體結(jié)構(gòu)尺度變大，從而提高了整體對外界的抗承受能力。

（3）斜柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)：此種結(jié)構(gòu)主要運用于高層建筑底部空間大且柱距比較大的建筑中。現(xiàn)代化的高層建筑的設計者和施工人員利用桁架和斜柱轉(zhuǎn)換層來進行高層建筑面積的擴大，并且還能更好地設置通道和門窗等，充分利用轉(zhuǎn)換層的建筑空間。

（4）板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層：當不便采用梁式轉(zhuǎn)換層時，可以選擇采用板式轉(zhuǎn)換層。這種板的厚度一般比較大，形成厚板式轉(zhuǎn)換層。

3 轉(zhuǎn)換層的工程設計

1.對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的選擇

主要考慮從受力方式、經(jīng)濟上的考量以及建筑的抗震性等方面進行綜合的考量。

2.對轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比的合理取值

控制剪切剛度比是為了避免高層建筑豎向剛度相差太過于懸殊。保證轉(zhuǎn)換層下部整體結(jié)構(gòu)有合適的剛度、強度和抗震能力，盡量強化轉(zhuǎn)換層下部主體結(jié)構(gòu)，弱化上部結(jié)構(gòu)的剛度。

4 轉(zhuǎn)換層施工存在的問題及解決措施

1.施工中存在的問題

（1）在施工中大量使用支撐材料，大大增加了施工的成本開支。轉(zhuǎn)換層的空間尺寸大而且結(jié)構(gòu)復雜，在施工中難度大且支撐體系復雜，按照常規(guī)的混凝土澆筑，使得支撐材料的使用量過大，增加施工成本。

（2）轉(zhuǎn)換成層本身的自重對下部結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了不容忽視的影響。轉(zhuǎn)換層的自重和支撐體系的重量都要由下部的結(jié)構(gòu)來承擔，這對下部結(jié)構(gòu)而言會產(chǎn)生不利的影響。

（3）在施工中混凝土的特性，容易造成裂縫；而且鋼筋安裝的正確性和骨架的穩(wěn)定性也是格外容易出現(xiàn)問題的方面。

2.解決措施

（1）合理有效地布置支撐體系。在布置轉(zhuǎn)換層支撐體系的時候，務必要結(jié)合高層建筑下部的結(jié)構(gòu)特點，使用懸空的支撐體系，靈活設置，在最大程度上減少直接作用于下部的重量。

（2）采用分層澆筑混凝土的方式。在澆筑混凝土時使用分層的方法，將前期澆筑的部分作為載體來為支撐體系減少荷載。

（3）提高鋼筋和下料等的處理水平，同時提高混凝土澆筑操作的規(guī)范性，切實提高澆筑的質(zhì)量。

5 總結(jié)

現(xiàn)代化的高層建筑是必然趨勢，但是高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術難度比較大，其結(jié)構(gòu)的整體性要求也比較高，施工過程十分復雜，在實際運用中也是困難重重。所以，從轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設計和施工中去探討如何保障質(zhì)量，保障施工效果，對我國現(xiàn)代化的高層建筑的發(fā)展有著重要的意義。

參考文獻

[1]董堃，孫穎.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)實用設計方法探討[J].工業(yè)建筑，2009，（S1）

高層建筑的結(jié)構(gòu)形式范文第5篇

關鍵詞高層建筑，結(jié)構(gòu)設計、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)類型

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

0 概述

近年來，隨著國內(nèi)國內(nèi)人口以及城市化進程的不斷加快，導致城市人口數(shù)量激增，城市土地建設資源日趨緊張。為了滿足不斷膨脹的建筑需求，適應現(xiàn)代社會高效率、快節(jié)奏的要求，建筑層數(shù)在不斷增加，高層建筑群也猶如雨后春筍一般。高層建筑的結(jié)構(gòu)形式不斷創(chuàng)新，一系列新興結(jié)構(gòu)設計方案迅猛呈現(xiàn)。同時其結(jié)構(gòu)體系也越來越復雜，建筑的使用功能等趨于多樣化。結(jié)構(gòu)設計關系到整個建筑的經(jīng)濟性與安全性，也決定了建筑的感官特點，成為高層建筑設計的重中之重。

因此，我們只有掌握了建筑結(jié)構(gòu)體系的特點，才能更好使設計達到最理想標準。本文就高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系類型以及高層建筑結(jié)構(gòu)設計的特點進行說明，對高層結(jié)構(gòu)選型、建筑基礎、變形縫的設置以及剪力墻的構(gòu)造等相關問題進行初步分析，為實際高層建筑結(jié)構(gòu)設計提供一定參考。

1 高層建筑的結(jié)構(gòu)類型及特點

目前，世界各國對高層建筑的高度標準還未形成統(tǒng)一的規(guī)定。我國《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）將10 層及 10 層以上的建筑與高度超過 24m 的公共建筑和綜合性建筑稱為高層建筑。隨著高層建筑迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)形式不斷豐富。，目前主要結(jié)構(gòu)形式及特點如下：

（1）框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)是高層建筑最初采用的結(jié)構(gòu)類型。結(jié)構(gòu)體系由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成。由梁柱組成的單元抵抗建筑所承受的水平、豎向荷載，屬于一種平面受力體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系可以構(gòu)建靈活的建筑空間，但由于框架梁柱截面較小，在抗震方面表現(xiàn)較差，主要應用于對于抗震設防要求低、高度較小的建筑。

（2）剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻承受豎向和側(cè)向力的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系。由于豎向的鋼筋混凝土墻板具有很好的整體性及側(cè)向穩(wěn)定性，可以適用于較高建筑。剪力墻結(jié)構(gòu)的受力體系為剪力墻，要滿足間距的要求，限制了建筑的空間靈活性。

（3）框剪結(jié)構(gòu)

框剪結(jié)構(gòu)是框架于剪力墻結(jié)構(gòu)的融合體，在一定程度上彌補了框架結(jié)構(gòu)受力性能差和剪力墻結(jié)構(gòu)空間布置不夠靈活的缺點。目前在我國的較高層建筑中得到了廣泛應用。

（4 ）筒體結(jié)構(gòu)

筒體結(jié)構(gòu)由豎向筒體承受豎向、和水平荷載的結(jié)構(gòu)體系，是框架和剪力墻體系的演變體?？蚣芑蚣舻秹λ鶉傻耐矤罘忾]體系在受力方面具有更強的優(yōu)越性，使建筑的高度進一步得到增大。

（5）其它巨型結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)

為了滿足建筑高度的不斷提高和建筑使用功能的要求，特巨型結(jié)構(gòu)( 巨型梁 巨型柱和巨型支撐)被研究應用。另外，隨著建筑體系的不斷完善，不同結(jié)構(gòu)形式相互融合取長補短，形成了基本結(jié)構(gòu)體系的組合結(jié)構(gòu)體系，如框架-核心筒結(jié)構(gòu)等。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設計的特點

從所受荷載角度而言多層結(jié)構(gòu)與高層結(jié)構(gòu)沒有分別，但是由于高層結(jié)構(gòu)體系的復雜性，構(gòu)造特性有其獨特的特點，從而其設計原理及設計方法側(cè)重點等也不相同。

2.1 水平荷載是設計關鍵因素

豎向力與建筑高度成線性比例關系，而水平荷載對建筑產(chǎn)生的傾覆彎矩卻成級數(shù)增長。高層建筑高度較大，風荷載和地震作用所產(chǎn)生的水平荷載，將會引起建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力的激增，并造成建筑整移很大。這就要求構(gòu)件具有更高的承受荷載的能力。結(jié)構(gòu)形式不同，建筑自身的結(jié)構(gòu)動力特性等也有很大變化。因此，隨著高度的增加，水平荷載將成為控制因素。

2.2 考慮軸向變形的影響

建筑高度越大產(chǎn)生的豎向荷載越大，作為豎向荷載的受力構(gòu)件，柱子會發(fā)生較大的豎向變形。而梁柱做為受力體系，變形的發(fā)生會造成內(nèi)力的重分布。連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大，這種影響同時會使梁的長度發(fā)生變化。因此在進行構(gòu)件截面以及預制構(gòu)件尺寸設計時，如果忽略軸向變形的影響將會偏于危險。

2.3 側(cè)移成為設計的控制指標

建筑樓層較少時，總體移動較小。而當建筑高度達到一定程度，結(jié)構(gòu)的整體剛度降低，在水平荷載的影響下，整體會產(chǎn)生很大側(cè)移，這會大大影響人們的使用舒適感。另外，由于建筑側(cè)移所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力會使建筑產(chǎn)生裂縫以及結(jié)構(gòu)損傷。因而，應高層建筑結(jié)構(gòu)設計中藥對結(jié)構(gòu)的側(cè)移進行控制。

2.4 結(jié)構(gòu)延性是結(jié)構(gòu)設計的重要指標

在豎向長度的增加造成高層建筑柔度大，在相同的荷載作用下，其水平和豎向變形都將不可忽視。為了避免結(jié)構(gòu)在遭受高強荷載作用時，由于變形較大而發(fā)生倒塌，在結(jié)構(gòu)設計時采取合理的構(gòu)造措施，使塑性階段后期建筑仍能承受較強的延性。

3. 高層建筑設計相關問題分析

高層建筑設計時，需要根據(jù)建筑所處的場地類型、所受荷載以及水文地質(zhì)等工程狀況，合理選用建筑形式、基礎類型以及變形縫設置等進行研究，以確定合理可行且經(jīng)濟的方案。

3.1 結(jié)構(gòu)選型

結(jié)構(gòu)體系是抵抗豎向荷載和水平荷載時的傳力途徑及構(gòu)件的組成方式。不同結(jié)構(gòu)形式具有不同的結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)做上一節(jié)做了簡要介紹，根據(jù)不同使用要求，應該選用不同的建筑結(jié)構(gòu)體系。

在高層建筑選型方面有幾個問題需要認真考慮：（1）結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題 結(jié)構(gòu)是否規(guī)則對結(jié)構(gòu)受力有很大影響，我國建筑規(guī)范中對建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性做了明確的規(guī)定；（2）結(jié)構(gòu)高度問題 建筑造價會隨著高度的增加而非線性增長，且對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當大。另外需要考慮嵌固端的設置等問題。結(jié)構(gòu)形式選擇涉及到整個建筑的受力體系是高層建筑結(jié)構(gòu)設計的首要考慮及決策重點。

3.2 基礎選型

地基基礎是上部結(jié)構(gòu)直接承載體，承擔著將上部荷載傳遞到地層內(nèi)部的作用。高層建筑的基礎類型有很多種，按基礎的構(gòu)造形式可分為條形基礎、獨立基礎、滿堂基礎和樁基礎?；A類型的選擇不僅與建筑高度、工程地質(zhì)條件相關，還受到施工技術和工程投資方面的影響。

因此，地基基礎形式選取要對以下幾點進行考慮：（1）上部結(jié)構(gòu)高度 上部結(jié)構(gòu)的高度與建筑的自重荷載緊密相關，當建筑體型及高度較大時對基礎的承載力和剛度等多方面要求相應提高；（2）上部結(jié)構(gòu)形式 不同結(jié)構(gòu)形式所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形響應不同，引起不同區(qū)域地基變形程度出現(xiàn)差異，上部結(jié)構(gòu)對地基不均勻變形越敏感，就越應盡可能提高基礎的總體剛度。

綜上所述，基礎型式的選用應進行必要的技術和經(jīng)濟方案比較，合理選用相應的基礎設計方案。

3.3 變形縫設置

當建筑體型到達一定程度就會產(chǎn)生不均勻沉降以及受到溫度影響變形量不可忽略等問題，這時需要在高層建筑內(nèi)部設置多種變形縫來避免建筑整體遭受破壞。主要需要進行設置的變形縫有：沉降縫、伸縮縫、防震縫等。

4. 結(jié)語

隨著現(xiàn)代化建筑事業(yè)的發(fā)展，高層建筑應用普及型越來越廣?，F(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設計是一項綜合性技術工作，只有綜合考慮高層建筑的安全性，經(jīng)濟性和合理性，才能實現(xiàn)高層建筑設計的完美設計。作為建筑結(jié)構(gòu)設計人員必須不斷的提升專業(yè)技能，才能為祖國的建筑事業(yè)貢獻個人一份薄力。

參考文獻：

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