高層建筑受力特點

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高層建筑受力特點范文第1篇

關鍵詞：高層建筑；梁式轉換層；結構理論；應用

中圖分類號：TU973.1文獻標識碼：A文章編號：1673-0038（2015）52-0085-02

引言

隨著我國城市發展的步伐不斷的推進，在城市建設發展中高層建筑已經成為城市發展的一道亮麗的風景線，在樓層的數量方面較多，結構也與地層相比也比較復雜。在高層建筑中的梁式轉換層在建筑中主要發揮承上啟下的效果，需要對其進行進一步的合理分配來保證豎向的載荷及應力分配均勻，以此來保證結構在受力方面的平穩性。通過一系列有效的手段及技術，能夠更好的提高梁式轉換層的有效性。一般情況來說，在不同的位置是需要承擔不同的功能。例如說，底層為大部分都為車庫、零售、娛樂、餐飲等等，中層的建筑大部分都為辦公區、商業區，高層則多半都為住宅。基于各項位置及功能的不同，在建筑的結構中也就不同，需要高層建筑滿足一系列的強度。由于轉換層在結構上分類較多，本文中我們將進一步對梁式轉換層結構做出進一步的闡述和研究。

1高層建筑的特點及梁式轉換層結構的概述

1.1高層建筑的特點

高層建筑在結構上通常都尤為復雜。高層建筑梁式轉換層在結構設計上不僅僅要對高層建筑的承受力水平及載荷做出有效的保障，還需要對高層建筑所能承受的垂直方向載荷做出保證。在對高層建筑的梁式轉換層結構進行設計的過程中，大部分的因素都會對高層建筑梁式轉換層設計的水平做出影響。隨著國內經濟的發展，國內城市發展中高層的建筑越來越多，人們對于居住環境的舒適度在追求層面也越來越高，由此，高層建筑的梁式轉換層結構設計方面也變得尤為的關鍵。高層建筑最具顯著性的特點就是在樓層的數量上較多，高度比較高，這些特點全部都給高層建筑的梁式轉換層結構在設計過程中帶來了比較大的難度，高層建筑的梁式轉換層結構在設計上，將承載控制到合理的范疇中顯得尤為的關鍵和重要。高層建筑梁式轉換層結構設計的關鍵就是對其抗壓力來進行設計的。

1.2梁式轉換層結構的必要性

高層建筑梁式轉換層的相關技術領域研發具有非常重要的作用和意義，其最大的挑戰，就是通過建筑自身在承受的角度上做出分析，大部分建筑通常都是在下部的結構上較為密集，以此來保證建筑的穩定性。上部結構基本都是保持相應的密集度，以此來實現建筑上稀疏下密集的穩定結構。建筑的功能在多元性以及綜合性層面在現如今的建筑領域中已經變得尤為的關鍵和重要，高層建筑的底部以及中部通常都是使用較為稀疏的商業構造模式來實現的。上部多半都是采用相對比較密集的建筑構造形式。與建筑自身在受力的穩定性上出現了矛盾性。高層梁式轉換層結構在應用上，完全可以有效的來解決存在的矛盾。

2高層建筑梁式轉換層結構設計理論

2.1高層建筑梁式轉換層結構設計的基本特征

高層建筑梁式轉換層在建筑領域始終都是發揮著承上啟下的效果，它是需要進一步對建筑的上部結構及豎向載荷做出合理的分配，以此減少結構所產生巨大突變以及應力的集中，以此來實現結構的連續性以及在受力上的平穩性。通過采用一些有效的特殊技術及方式，比如說，在梁式轉換層中布置相應的設備及管道，這些設備是完全能夠適用和滿足于高層建筑在供水以及供暖上的需求。在國內大部分的高層建筑都是采用了上部梁式，下部框架的結構模式，通過對構件進行轉換，來完成載荷的轉移，防范由于內力過多而產生的集中情況。

2.2高層梁式轉換層在構造上的特點

在建筑工程領域之中，對于轉換層的應用十分的廣泛，在構造的形式上更是趨于多樣化。梁式轉換層最為關鍵的特點就是，尺寸比較大，用途上更是尤為的廣泛，結構通俗易懂，施工及操作簡單，能夠很大程度和意義上節約成本及造價，在性能上更是尤為的牢固，工程計算方便等等諸多特點。例如梁式轉換層結構以下部的轉換大梁為主，框支梁承載上部剪力墻，框支柱支撐框支梁，被稱為梁式框支剪力墻結構。以墻-梁-柱（墻）為傳力途徑，明確、直接的傳力作用，便于方便工程計算、分析以及設計，在施工也較為簡單。實際過程中，可以根據轉換梁的受力特點、工作形式和應用方式等將轉換梁劃分以下幾種不同的結構形式。如果在設計過程中出現設計不足的情況，那么會對抗震產生非常不利的影響，梁過于高還會對空間的使用效果造成不好的影響。

2.3高層建筑梁式轉換層的受力特點

高層建筑梁式轉換層最為關鍵性的功能就是在傳力方面，它能夠將上部密集的小空間上的豎向載荷傳輸給趨于下部稀疏較大的空間上去。因為轉換層高層建筑自身在結構上的特點，載荷在豎向傳遞過程中通常都不連貫和直接，這會導致在側向剛度上發生一定的突變情況，轉換層在應力上的集中，會導致結構在受力上尤為的復雜。如果發生一定的地震災害，因為下部結構相對比較薄弱，將會出現坍塌或者是變形的情況，給建筑的安全性帶來一定的威脅和隱患。對于轉換層在結構上的設計。第一，需要考慮的問題是關于受力的問題，最大的限度上來解決傳力不連貫而造成的受力集中以及突變等等問題，避免建筑結構遭到破壞，帶來生命財產的威脅及損害。

3高層建筑梁式轉換層結構設計上的應用

3.1高層建筑梁式轉換層結構的應用

關于高層建筑的開發最為的研發國家為美國，它更是作為了高層建筑的起源地。現如今，高層建筑已經遍及實際的每一個角落。通過對國內建筑相關信息的統計得知，截止到2014年年末，國內的高層建筑已經達到上百棟之多。我國是從70年代開始才采用梁式建筑的方式，并且其發展速度更是非常驚人，一直到了90年代，梁式轉換層的結構才被廣泛的被應用。

3.2高層建筑梁式轉換層結構應用的概括

在一些相對比較發達的國家中，早在20世紀中期，就有大量的建筑工程師開始設計比較高大的建筑，建筑結構更是通過采用了上部剪力墻的形式，下部分通過采用框架結構混合的方式。此項結構上主要是采用上剛下柔的原理，結構上相對比較穩定。在經過十幾年的發展以后，歷經了幾次比較大的地質災害過后，建筑工程師們慢慢的發現，此項結構其實并不牢穩，在應對地質災害的情況下造成了更為嚴重的坍塌情況。由于，設計師及工程師們幾經研究，則研發出了轉換層結構。在國內，20世紀80年代初期開始廣泛的對大空間的建筑進行研究，在上海以及大連等地更是開始建設了首批的梁式大型的建筑，隨著梁式轉換層結構的設計技術的不斷完善及創新，國內的高校也開始大批量的通過高層建筑來進行實驗，在隨后的高層建筑上梁式轉換層結構得到了證實，開始不斷的被廣泛的應用。國內的學者們更是對其做了大批量的研究，這些都促進了高層建筑梁式轉換層的發展及應用。

4總結

綜上所述，在高層建筑的梁式轉換層的上密下疏的建筑原理上為建筑在受力方面起到了承上啟下的作用和效果，科學合理的對上部機構的豎向載荷做出有效的分配，避免結構突變及應力的集中，以此來進一步的實現結構的連續性以及在受力上的平穩性。

參考文獻

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[2]楊永康.淺談高層建筑梁式轉換層結構設計原理及其應用[J].中華民居（下旬刊），2014（10）.

[3]付全.分析高層建筑梁式轉換層結構設計原理及其應用[J].建筑設計管理，2014（08）.

[4]張娟娟，邴作慶.談高層建筑梁式轉換層結構設計[J].科技創業家，2013（17）.

[5]覃文勝.高層建筑梁式轉換層結構設計探討[J].中國高新技術企業，2010（28）.

高層建筑受力特點范文第2篇

關鍵詞：桁架轉換層；高層建筑；抗震；設計原則

引言：隨著社會的不斷進步，人們對建筑物安全的要求越來越高，尤其是多高層建筑物的安全已日益受到人們的重視。轉換層是多高層建筑物承力的關鍵部位，是保障多高層建筑物安全的關鍵所在。由于桁架轉換層具有較高的抗裂性與承載力，使其在多高層建筑物的施工中得到廣泛應用。

一、桁架轉換層概述

桁架轉換層是由常用的梁式轉換層發展而來的。桁架轉換層根據其結構不同可分為斜桿桁架轉換層、空腹桁架轉換層、混合桁架轉換層。當來自建筑物上方的荷載較大時，單層的桁架轉換無法滿足承重的需求。在多高層建筑中，多采用雙層或多層桁架轉換層結構，也就是疊層桁架。

在托柱形式的梁式轉換層中，當很大跨度的轉換梁承托較多的層數，由轉換梁承托上部框架傳遞下來的豎向荷載很大而致使截面很大時，可采用桁架轉換層，能較好地布置大型管道等設備，并充分利用建筑空間。換桁架主要承受豎向荷載，在滿足建筑功能的前提下，通過增大中間節間的跨度或減小端節間的跨度來增大中間弦桿的內力，減小端節間的內力，使弦桿內力分布均勻。

二、桁架轉換層結構的受力分析

轉換桁架主要用于承受豎向荷載，轉換桁架的受力特征主要表現為豎向荷載作用下的受力規律。轉換桁架的工作機制可視為由多根截面較大的弦桿（梁）共同承擔上部荷載的工作機制，各腹桿改變了豎向荷載的傳力方向和位置，起卸載作用。根據桁架腹桿的分布情況的不同，高層建筑轉換桁架的結構形式主要有：空腹桁架、斜桿桁架、交叉桁架：但由于轉換桁架承受的豎向荷載往往是相當大的，有時上部較高的荷載，單層的轉換桁架在計算上無法滿足結構要求，此時就必須設置雙層或多層的轉換桁架結構，即疊層桁架轉換體系，當然還包括由于建筑立面美觀或結構簡化受力的目的而采用的無豎腹桿的交叉斜桿桁架；以及由于桁架受力較大，為更好的保證桁架端部與柱的錨固及減小桁架端部柱的內力，實際工程中往往將桁架體系伸過所要轉換跨的下一跨。

三、桁架轉換層在高層建筑結構抗震設計原則

1、整體結構按“強轉換層及其下部、弱轉換層上部”設計。帶桁架轉換層的結構應按“強化轉換層及其下部、弱化轉換層上部”的原則，使轉換層上下主體結構的側向剛度盡量接近，平滑過渡。

2、桁架轉換層按“強斜腹桿、強節點”設計。將轉換桁架置于整體空間結構中進行整體分析。此時，腹桿作為柱單元，上、下弦桿作為梁單元，按空間協同工作或三維空間分析程序計算整體的內力和位移。計算時，轉換桁架按實際桿件布置參與整體分析，但上、下弦桿的軸向剛度、彎曲剛度中應計入樓板的作用。整體結構計算需采用兩個以上不同力學模型的程序進行抗震計算，還應進行彈性時程分析并宜采用彈塑性時程分析校核。

3、桁架轉換層上部框架結構按“強柱弱梁、強邊柱弱中柱”設計。桁架轉換層上部框架結構按“強柱弱梁、強邊柱弱中柱”的原則，以保證轉換層的結構具有較好的延性，確保塑性鉸在梁端出現，能夠滿足工程抗震的要求。

四、桁架轉換層在高層建筑結構抗震構造要求

1、轉換鋼桁架的下弦鋼骨混凝土部分后澆使型鋼鋼骨預先受力。由于桁架下弦為主要受軸向拉力作用的構件，在計算中我們主要以型鋼構件輸入進行計算，而在實際的設計中為了使下弦桿與周邊的梁與板更好的連接，設計人員將下弦枰設計成為以型鋼為鋼骨的鋼骨混凝土。在軸向拉力的作用下，由于鋼的極限拉應變遠大于混凝土的極限拉應變（鋼筋的極限拉應變將達001），為了使型鋼鋼骨預先受力、混凝土內的裂縫開展較小，設計時采取了下弦桿混凝土后澆的做法。這樣，當上部較大荷載作用至轉換桁架時，下弦的型鋼受到較大的拉力，產生了相當的拉應變，然后在澆筑混凝土時，型鋼內增加的拉應力相對有限，大大的減緩了混凝土內裂縫的開展。

2、換桁架的弦桿相鄰位置設置邊梁使其受力更為合理。如果在布置轉換桁架弦桿的二、三、四層的弦桿相鄰位置設置一根邊梁，保證與桁架相鄰的樓面的荷載通過與桁架節點相連的橫梁以集中力的形式傳遞至桁架的節點上，這樣可以使轉換桁架的弦桿受力特點更與普通的桁架一致，即弦桿的受力形態以軸力為主，盡量減少弦桿受到彎矩作用，特別是平面外彎矩的作用，使轉換桁架的受力更為合理。

3、《高層混凝土結構技術規程》規定轉換層結構的樓板厚度不宜小于180mm。并配置雙層鋼筋，而在前面的分析中我們已經知道，當弦桿考慮板的作用時，對轉換桁架的受力更為有利。這一方面可以使設計人員在建筑的限定梁高的情況下充分加大弦桿的剛度：另一方面作為轉換桁架弦桿平面外穩定最有力的支撐和保障構件，加厚樓板后可以更好的保證桁架弦桿的平面外的穩定。另外，結構的水平力傳遞主要依靠樓板和轉換構件，因此樓板和轉換構件都要承受較大的剪力，并且有一個交互和傳遞的過程，如果轉換桁架的弦桿僅有一側的樓板可以相連，可以加厚與之相連樓板的板厚，這樣更好的保證轉換桁架上的水平力向轉換層樓層平面內轉移，使轉換層的整體受力更加均勻。

4、高層結構的抗震分析。方法除特殊規定外，建筑結構應進行多遇地震作用下的內力和變形分析，此時，可假定結構與構件處于彈性工作狀態，內力和變形分析可采用線性靜力方法或線性動力方法。規則且具有明顯薄弱部位可能導致地震時嚴重破壞的建筑結構，應按規范有關規定進行罕遇地震作用下的彈塑性變形分析。此時，可根據結構特點采用靜力彈塑性分析或彈塑性時程分析方法。模態分析用于確定設計結構的振動特性，即結構的固有頻率與振型，它們是承受動態載荷結構設計中的重要參數。同時，也是后面要進行的譜分析和動力時程分析的前期分析過程。非線性靜力分析（pushover）法是一種簡化的非線性地震反應評估方法。其基本原理是：在結構分析模型上施加按某種方式分布的荷載（如均勻荷載，倒三角荷載，一階振型荷載等）模擬地震水平慣性力，并逐級按比例增大，直到結構達到預定的狀態（位移超限或位移達到目標位移），然后評估結構的性能。

五、結束語

桁架轉換層的出現，不僅使多高層建筑物的功能需求得到滿足，同時還使建筑更加美觀。在桁架轉換層抗震的結構設計中，應對多高層建筑結構的整體進行分析與論證，設計出最佳的施工方案，同時不斷總結施工經驗，以保證建筑結構的合理、經濟、安全。

參考文獻

[1] 中華人民共和國國家標準（GB50011-2001），建筑抗震設計規范.中國建筑工業出版社，2001.

[2] 中華人民共和國行業標準（JGJ3-2002），高層建筑混凝土結構技術規.中國建筑工業出版社2002.

[3] 廖紅兵，帶高位轉換層的高層結構抗震設計及性能分析[d]，重慶大學，2006.

高層建筑受力特點范文第3篇

關鍵詞：高層建筑；結構設計；結構體系；受力分析

1 高層建筑結構設計特點

1.1 水平荷載成為決定因素

一方面，因為結構自重和樓面荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比：而水平荷載對結構產生的傾覆力矩，以及由此在豎構件中引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比：另一方面，對某一高度房屋來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。

1.2 軸向變形不容忽視

高層建筑中，豎向荷載數值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續梁彎矩產生影響，造成連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大，還會對預制構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整：另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結果。

1.3 側移成為控制指標

高層建筑與多層建筑不同，結構側移已成為高層建筑結構設計中的關鍵因素。隨著房屋高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。

1.4 結構延性是重要設計指標

相對于多層建筑而言，高層建筑結構更“柔”一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取相應的措施，來保證結構具有足夠的延性。

2 高層建筑的結構體系

2.1 高層建筑結構設計原則

鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，做到安全適用、技術先進、經濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。高層建筑結構設計應重視結構選型和構造，擇優選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

2.2 高層建筑結構體系及適用范圍

目前國內的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有：框架結構、剪力墻結構、框架―剪力墻結構、簡體結構等。

1）框架結構體系

框架結構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由梁連系起來，即形成―個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。

框架結構體系優點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結構自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內造價較低。

框架結構的缺點是：框架結構本身柔性較大，抗側力能力較差，在風荷載作用下會產生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結構構件破壞比較嚴重。框架結構的適用范圍：框架結構的合理層數一般是6到l5層，比較經濟的層數是l0層左右。由于框架結構能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。

2）剪力墻結構體系

在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構件。剪力墻結構中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿縱橫向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好。歷史地震中，剪力墻結構表現了良好的抗震性能，震害較少發生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結構可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特點，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。剪力墻結構墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成部分框支¬―剪力墻結構。

在部分框支¬―剪力墻結構中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產生很大內力及塑性變形，因此，在高地震烈度區一般不建議采用這種結構體系。

3）框架―剪力墻結構體系

在框架結構中布置一定數量的剪力墻，可以組成框架一剪力墻結構，這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4）筒體結構體系

隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高，以平面工作狀態的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，增加密柱，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒。由一個或多個簡體為主，抵抗水平力的結構稱為筒體結構。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結構受力特點類似框架一剪力墻結構。

3 剪力墻設計中的基本概念

3.1 剪力墻截面的高、寬尺寸較大但厚度較小，幾何特征像板，受力形態接近于柱，而與柱的區別主要是其長度與厚度的比值，當比值小于或等于4時可按柱設計，當墻肢長與肢寬之比略大于4或略小于4時可視為為異形柱，按雙向受壓構件設計。

3.2 剪力墻結構中，墻是一平面構件，它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外，還承擔豎向壓力：在軸力、彎矩、剪力的復合狀態下工作，其受水平力作用下似為底部嵌固于基礎上的懸臂深梁。在地震作用或風荷載作用下剪力墻除需滿足剛度、強度要求外，還必須滿足非彈性變形，反復循環下的延性、能量耗散和控制結構裂而不倒的要求：墻肢必須能防止墻體發生脆性剪切破壞，因此注意盡量將剪力墻設計成延性彎曲型。

3.3 實際工程中剪力墻分為整體墻和聯肢墻：整體墻如一般房屋端的山墻、魚骨式結構片墻及小開洞墻。整體墻受力如同豎向懸臂，當剪力墻墻肢較長時，在力作用下法向應力呈線性分布，破壞形態似偏心受壓柱，配筋應盡量將豎向鋼筋布置在墻肢兩端；為防止剪切破壞，提高延性應將底部截面的組合設計內力適當提高或加大配筋率；為避免斜壓破壞墻肢不能過小也不宜過長，以防止截面應力相差過大。

聯肢墻是由連梁連接起來的剪力墻，但因一般連梁的剛度比墻肢剛度小得多，墻肢單獨作用顯著，連梁中部出現反彎點要注意墻肢軸壓比限值。

壁式框架：當剪力墻開洞過大時形成寬梁、寬柱組成的短墻肢，構件形成兩端帶有剛域的變截面桿件，在內力作用下許多墻肢將出現反彎點，墻已類似框架的受力特點，因此計算和構造應按近似框架結構考慮。

綜上所述，設計剪力墻時，應根據各型墻體的特點，不同的受力特征，墻體內力分布狀態并結合其破壞形態，合理地考慮設計配筋和構造措施。

高層建筑受力特點范文第4篇

【關鍵詞】高層建筑 梁式轉換層 受力特性 地震

中圖分類號：F284 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）35-178-01

一、梁式轉換結構概述

現代的高層建筑在形體劃分上，其底層部分通常是剛度較小的廳堂式結構，而高層部分則通常是剛度較大的套房式結構，在豎向上實現了各種功能的變化。為了確保整個高層建筑物剛度的均衡、力學的穩定，就必須要采用一種合理的結構形式，來實現高層建筑底部部分和高層部分之間的平衡過渡，并在豎向上能夠將高層建筑底部廳堂結構和高層套房結構科學的組合在一起，實現高層建筑的多功能特性。為了達到高層建筑的這種結構要求，世界各國的相關單位都對其進行了廣泛的研究，最終通過在功能發生改變的樓層中設置特定的轉換層，以及在轉換層中安裝各類轉換結構組件，達到了高層建筑整體力學特性的穩定。梁式轉換結構就是其中的一種轉換層結構，通常是在功能發生變化的樓層中設置一條大梁，并在大梁上安裝各種轉換結構組件，來實現高層建筑底部和高層部分功能平衡過渡，現在已經發展成為現代高層建筑的主要結構形式，尤其是在一些大中城市的標志性建筑工程施工中。

二、梁式轉換結構的傳力特性

通過對現代高層建筑梁式轉換結構的各種技術資料及受力方式的分析，并加以歸納，梁式轉換結構的受力途徑大體上可分為剪力墻與轉換梁結構到框架支柱和剪力墻到轉換梁結構再到框架支柱，兩種傳力形式。

轉換梁是梁式轉換結構中的重要結構部件，通常是橫跨在高層建筑底部用于承載整個高層部分重量的高強度鋼筋混凝土質大梁，轉換梁的受力主要來自于位于梁上的剪力墻、剪力墻荷載產生的壓力，以及用于支撐轉換梁的支座的支撐力，并受剪力墻剛度、轉換梁剛度以及轉換梁支座剛度的影響。據相關研究資料 表明，不管位于轉換梁上部的剪力墻體如何變化，采用何種布局形式，只要該剪力墻具有一定的寬度、長度、高度，那么轉換梁受壓產生的彎矩就一定要比不考慮上部剪力墻作用時要大。同時由于彎矩產生的作用力可在兩個方向產生效果，使得位于剪力墻下部的轉換梁及轉換梁支座在某些范圍內存在受拉區。其主要原因有以下兩點。

（一）共同彎曲變形

剪力墻和轉換梁通過特定的連接結構可形成一個結構整體，在受到高層建筑上部樓體重量產生的荷載時產生共同的彎曲變形，其中轉換梁位于彎曲變形的受拉翼緣，所受到的彎矩會因為剪力墻的共同參與而有所減小，同時位于受拉翼緣的轉換梁在受到應力積分后還會產生軸向的拉力，并對支撐轉換梁的支座區產生作用。

（二）豎向拱效應

位于轉換梁之上的剪力墻還存在豎向上的拱效應，該效應通過剪力墻可將豎向的荷載傳到轉換梁上，該荷載最初是以斜向荷載作用于轉換梁，而后在轉換梁上分解為垂直荷載和水平荷載，受垂直荷載作用，轉換梁會產生一定的彎矩；而在水平荷載作用下，轉換梁的跨中區域的某些范圍會受到軸向拉力，傳到轉換梁的支座區域就會產生軸向的壓力。

三、梁式轉換結構的地震反應

地震時一種強烈的地殼運動，通常會釋放出大量的能量，該能量以地震波的形式傳導，并對地面的建筑施加影響。其釋放的地震波通常分為橫波和縱波以及面波三種類型，橫波對建筑物施加前后左右的水平作用力，縱波對建筑物施加上下垂直的作用力，而面波則是混合了橫波和縱波，下面針對不同的地震波對梁式轉換結構帶來的不同反應加以分析。

（一）橫波帶來的梁式轉換結構反應

橫波是前后左右波動的能量，其對地表建筑物施加前后左右的作用力，使得建筑物獲得前后左右的加速度而不停的抖動，這種前后左右的作用力，通常會使擁有梁式轉換結構的建筑物轉換梁和剪力墻受到水平扭矩，對于形體分布不規則，質量、剛度偏心率較大以及抗扭性較低的高層建筑，通常會發生嚴重的扭曲變形，造成嚴重破壞。

（二）縱波帶來的梁式轉換結構反應

由于縱波是上下波動的能量，因此產生橫波的地震對地表建筑物施加的是上下垂直方向的作用力。由于受到上下的作用力，使得轉換梁和位于轉換梁以上的剪力墻會產生上下方向的加速度，從而加大或減小剪力墻的荷載，而剪力墻的荷載傳遞到轉換梁上就會引起轉換梁彎矩的變化。通常如果傳到地表建筑物的第一波峰能量是向上的話，那么轉換梁的彎矩會加大，剪力墻的荷載也會加大，當地震等級過高，波峰能量較大時，轉換梁和剪力墻產生的彎矩和荷載變化就會超過其剛度的承受極限而產生裂縫，甚至倒塌；而在向下的波峰到來時，轉換梁和剪力墻通常會由于巨大的慣性作用出現剪力墻荷載減小，造成轉換梁所受應力也隨之減小，但是在地震波頻率較高時，這種減小幾乎可以忽略不計，所產生的反應效果通常都是彎矩增加，荷載增加，破壞建筑物的彈塑性。

（三）面波帶來的梁式轉換結構反應

面波又稱為L波，是由縱波和橫波在地表相遇后相互激發而產生的混合波，其融合了橫波和縱波的波動特性，但是比橫波和縱波的振幅都要強，在沿地面進行傳播時，會對地表建筑物施加上下、前后、左右的作用力，使建筑物產生上下、前后、左右的加速度，產生劇烈的晃動，破壞剪力墻體之間的接縫，剪力墻于轉換梁之間的連接裝置，使剪力墻產生不規則、無規律、多方向的荷載、壓力、拉力等多種作用，并和轉換梁以及支座產生相互作用，使得轉換梁的彎矩失去中心，左右移動，造成整個建筑物力學結構失衡，產生巨大的破壞。

綜上所述，梁式轉換結構是現代高層建筑的主要結構形式，它實現了高層建筑各功能部分的連接，使得不同剛度的建筑體得以均衡。但是作為一種連接過渡的結構，我們對梁式轉換結構的各部位受力特性依然把握不足，尤其是在遭遇地震時，很多梁式轉換結構出現重大破壞，如何平衡建筑物各部位的受力，加強轉換結構的抗震能力仍是我們需要加以研究的主要內容。

參考文獻：

[1]鄭和平. 帶梁式轉換層的框支短肢剪力墻結構的受力分析[D].西安建筑科技大學，2012.

[2]張博. 高層建筑梁式轉換層結構設計原理及其應用[D].湖南大學，2011.

高層建筑受力特點范文第5篇

關鍵詞：高層建筑 轉換層 施工 技術 要點

隨著城市化建設步伐的加快，以及住房用地緊張等問題，城市建筑物的樓層在不斷的增加，由此出現的樓層受力問題引起了人們的廣泛關注。對此，相關的研究人員要不斷的研究創新，以便不斷的改進高層建筑轉換層的施工技術和工藝，提高高層建筑物的受力能力，從而保證高層建筑物的施工質量，給人們提供一個高品質的、舒適的生活、工作環境。

1 高層建筑轉換層的施工難點

1.1過渡合理，有效防震。

高層建筑的轉換層的主要作用是過渡和轉換，通常情況在建筑物的下部設置轉換層。由于高層建筑的轉換層需要承受其上的全部樓層的重量，受力情況比較復雜，因而在施工過程中，要不斷的加強轉換層的施工技術水平，合理的處理結構，通過科學的利用空間來實現樓層之間的過渡，提高承重能力，從而達到防震的目的。

1.2選擇恰當的模板。

高層建筑物轉換層的質量標準明確規定，要結合實際情況，合理的選擇轉換層施工技術，提高轉換層的支撐能力及其穩定性，增強其的承載力。在轉換層模板施工中通常包括：一次性支模、荷載傳遞法支模、疊合澆筑法支模和埋置型鋼法支模等，其各自具特點，在施工過程中，要參照實際施工的需要，合理的選擇施工模板，從而使模板最大程度的發揮其支撐作用。

1.3保障數量，位置精準；澆筑合理，預防裂縫。

高層建筑的轉換層施工過程中，需要大量的鋼筋，且分布密集，因而，在施工之前，要根據工程的實際需求，確定鋼筋的數量和設置位置，并確定鋼筋連接的方式。除此之外，在在轉換層施工梁柱匯集的位置極易出現溫度裂縫，這也是施工技術的一個難點問題，需要極為關注。

2 高層建筑物的轉換層施工技術要點

2.1鋼筋工程

在高層建筑轉換層的實際施工現場，鋼筋工程的主筋相對長，布局極密，且需要很大的含鋼量，尤其是在梁柱節點處鋼筋十分密集，這一特點使得轉換層的大鋼筋綁扎的難度很大，施工過程，必須給予高度重視。

在轉換層進行鋼筋施工前，施工人員必須熟練的掌握圖紙，并能夠將圖紙中的關鍵部位進行放大。在綁扎鋼筋之前，還需要向操作人員就施工的順序、方法及其相關標準和要求進行詳細的交底，在綁扎過程要隨時檢查鋼筋規格、數量及其放置的位置。完成綁扎之后，還要進行嚴密的檢查，確定直螺紋接頭及懸臂結構的撐腳牢固可靠。

面板負筋的高度要符合設計要求，在懸挑位置，為了防止人為踩踏導致落低現象，要設置一定的鋼筋支架或是合理的跳板，同時需要注意的是，由于懸挑結構的復雜性和隱蔽性，需要單獨進行驗收。不能隨意的更換轉換層上的鋼筋，如必須調整，則需要施工現場的技術人員和設計人員共同協商后方可更換。

2.2 模板工程

高層建筑物的轉換層結構需要承受非常大的重量，因而，轉換層的支撐系統就是轉換層施工中的關鍵，要合理設置，選擇正確的模板，保證支撐系統的承載能力能夠滿足轉換層上部結構的承載。在實施模板工程之前，相關的工作人員要對施工的現場進行全面的考察，準確的計算施工過程消需要的各項參數，并盡可能的縮小誤差，確保差異最小化，從而保證在施工過程中能夠充分滿足施工工藝和技術的需要，其中重點需要做好的工作如下：

按照施工現場的實際情況，設計支撐系統，配置模板，并規劃模板排列圖。操作人員必須熟練的掌握模板支承、排列、施工順序、拆裝方法。按照要求詳細的檢查施工現場的模板數量，規格，確保其符合施工要求，對于不符合施工要求或是質量不合格的，杜絕使用。

在設計模板支撐承系統過程中要力保橫平豎直，確保支撐點的可靠性和牢固性，擰緊扣件及螺栓。在澆筑混凝土之前，需要指派專人檢查模板的支撐、螺栓、扣件等，一旦發現問題，必須及時采取措施進行調整。留置正確的合理的孔洞、埋件等，通過在翻樣圖上自行編號的方式，避免出現漏放。安裝一定要可靠性、牢固，反復檢查沒有問題之后才能封閉模板。

2.3 混凝土工程

1）合理設置配合比。高層建筑轉換層的實際轉換厚板的厚度相對較厚，因而在澆筑轉換層的混凝土過程要選擇分層的方式進行澆筑，對于體積相對較大的混凝土構件，在混凝土澆筑一定層數，特備是在第二層及第三層時，混凝土的水化熱已經很高了，因而為了有效的降低混凝土產生的水化熱現象，要根據相關的設計標準和要求，設置合理的及配比并摻入一定量的摻入劑，如高效減水劑及礦渣、粉煤灰稍。

2）科學澆筑。在澆筑轉換層的混凝土過程，要保證混凝土澆筑的連續性，制定科學的澆筑路線，通常是由中心位置開始，逐漸向外澆筑。澆筑時，要保證注意澆筑的速度，保證兩邊澆筑的速度盡可能的同步，從而使得腳手架的受力對稱，防止出現側向位移；在分層澆筑時要選擇斜面分層的方式，每一層的澆筑厚度薄且均勻。

3）加強混凝土構件的養護。混凝土的養護方法有很多種，如蓄熱保溫法、內降外保法和蓄水養護法等。對于轉換層的混凝土養護通常選擇蓄熱保溫法。其中蓄熱保溫法在實施過程中需要注意兩點：在升溫時要及時的保濕，降溫時注意及時保溫；大體積混凝土的內部安裝循環埋管通水，通過冷卻達到降溫目的，降低混凝土結構的水化熱溫度，有效的控制混凝土結構的內外溫差；在混凝土完成初凝之后，在實行蓄水養護法之前需要先進行 2h的灑水養護，然后再進行蓄水養護。

3 結束語

總而言之，高層建筑物的轉換層的施工涉及復雜，在施工過程中存在很多的技術要點和難點，需要工作人員不斷的學習改進施工技術和工藝，提高高層建筑轉換層的施工質量，從而提升高層建筑物的安全系數，提高建筑物的經濟效益和社會效益，給人們提供一個安全、舒適的生活和工作環境。

（身份證號碼 44162219******6034）

參考文獻：

[1].李志東.高層建筑轉換層施工技術初探[J].民營科技.2012（12）：290-290

[2].淺論高層建筑轉換層施工技術要點.[J].城市建筑.2012（9）：32-33

[3].張靜、王偉剛、凌峰.高層建筑轉換層施工技術分析[J].中國科技博覽.2012（22）：367