高層建筑的受力特點精選(九篇)

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第1篇：高層建筑的受力特點范文

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)換層；施工技術(shù)

中圖分類號: TU7文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)03(a)-0000-00

所謂的轉(zhuǎn)換層是指在建筑物內(nèi)的不同層面之間，為了銜接上下部不同承力結(jié)構(gòu)和設(shè)施構(gòu)造變化而建設(shè)的一個過渡層面，是高層建筑當(dāng)中較為常見的一種建筑結(jié)構(gòu)。在建筑工程高層建筑的建設(shè)過程中，轉(zhuǎn)換層的建筑設(shè)計和質(zhì)量對于整體建筑質(zhì)量的影響甚重。如何從轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)出發(fā)加強高層建筑的建設(shè)質(zhì)量需要對高層建筑結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的建筑特點有所了解。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的建設(shè)特點

轉(zhuǎn)換層是高層建筑結(jié)構(gòu)中較為常見的一種結(jié)構(gòu)，高層建筑的層面較多，各個層面的設(shè)計功能和結(jié)構(gòu)也都大不相同，為了實現(xiàn)各個層面之間不同設(shè)計和構(gòu)造的良好轉(zhuǎn)換，將不同功能層面之間的差異良好的過度，在會高層建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)建中常常使用轉(zhuǎn)換層來解決這一問題。目前，我國對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計基本上參照國外商貿(mào)、辦公、住宅一體化的設(shè)計理念，而隨著建筑層面的增高，建筑層面內(nèi)的空間也越發(fā)的緊密。如何實現(xiàn)高層建筑底層大面積商用辦公空間和建筑上層密集型住宅空間之間的良好轉(zhuǎn)換。需要在高層建筑的設(shè)計過程中，對轉(zhuǎn)換層進行良好的設(shè)計，并在建設(shè)過程中注意建筑物承力結(jié)構(gòu)和平衡的問題。

高層建筑結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的主要功能是對高層建筑結(jié)構(gòu)中下部和上部之間剪力墻結(jié)構(gòu)框架的轉(zhuǎn)換。通過轉(zhuǎn)換層改變上下部分的剪力墻與框架的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)改變建筑物上下層整體的受力分布情況和平均受力分布密度的作用。同時，對高層建筑的結(jié)構(gòu)形式進行轉(zhuǎn)換，使上下層的結(jié)構(gòu)布局可以不同。。

在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)當(dāng)中，要根據(jù)建筑物的設(shè)計功能的不同和施工建設(shè)的難度情況，有選擇的采用施工建設(shè)技術(shù)，保證建筑整體的建設(shè)質(zhì)量和不同功能層面的良好轉(zhuǎn)換，充分的實現(xiàn)轉(zhuǎn)換層在高層建筑結(jié)構(gòu)中的作用。

高層建筑本身由于層高的原因，對于建筑承受力的結(jié)構(gòu)要求就較為嚴格，而轉(zhuǎn)換層位于上下承力結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換位置，不僅要保證建筑物整體的承力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時，還要承受來自上部密集型結(jié)構(gòu)增加的構(gòu)件向下產(chǎn)生的垂直負荷和上部結(jié)構(gòu)形成的多層負荷。承載力的作用和荷載的作用共同形成了轉(zhuǎn)換層內(nèi)長期的較強的內(nèi)應(yīng)力作用。

為此，在進行高層建筑結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的建設(shè)過程中，要打破傳統(tǒng)建筑的設(shè)計和施工理念，針對建筑物的實際需要，對轉(zhuǎn)換層的設(shè)計采取靈活實用的建筑設(shè)計和施工技術(shù)。

2 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點

1、截面大尺寸層面轉(zhuǎn)換施工技術(shù)

對于高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)要充分考慮轉(zhuǎn)換層較強的受力結(jié)構(gòu)和建筑的整體建設(shè)質(zhì)量。對于建設(shè)過程中截面尺寸較大的轉(zhuǎn)換層建設(shè)應(yīng)當(dāng)采用大體積的混凝土施工技術(shù)，通過對轉(zhuǎn)換層中承載力分散的有效計算，對建筑物上部的構(gòu)建進行點化布局，將上層的受力集中于轉(zhuǎn)換層的幾個主要混凝土支撐上。同時注意混凝凝土柱的灌注質(zhì)量，對主要承力結(jié)構(gòu)進行加固和提高抗拉系數(shù)的相應(yīng)措施。

2、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中下層空間高度較大時的施工技術(shù)

對于轉(zhuǎn)換層中下層結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)空間較大且層面較高的情況。建筑過程中不能夠很好的使用支護結(jié)構(gòu)對建筑物進行加固和穩(wěn)定。為此，可以在轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中使用內(nèi)埋型鋼進行加固，同時，使用型鋼來對建筑模板和腳手架進行穩(wěn)固，保證建筑物內(nèi)各個部件的穩(wěn)定。同時，進一步的提高支撐體系中混凝土的承受能力系數(shù)，使用混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)作為層面內(nèi)的主要承載部件，并且使用疊合梁的技術(shù)對主承力結(jié)構(gòu)進行受力分散和增強效果。為了確?；炷怜B合面對主承力結(jié)構(gòu)的有效輔助作用，在進行施工的過程中，要注意兩者間的銜接。

3、處理轉(zhuǎn)換層內(nèi)應(yīng)力較強時的施工技術(shù)

由于轉(zhuǎn)換層要承受建筑整體承載力的同時還要承受來自上層的豎向荷載和層面的向下作用力。為此，轉(zhuǎn)換層的承力結(jié)構(gòu)要采取一定的抗拉伸措施，防止由于上下層對其結(jié)構(gòu)的張力作用導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的變形和反拱過大的問題。

要解決這一問題，可以在轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的建設(shè)過程中采取擇期張拉技術(shù)或分段張拉技術(shù)，即是在轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)上層部分進行建設(shè)完成以后，再針對上部張拉力的情況以鋼筋和其他結(jié)構(gòu)進行上部預(yù)應(yīng)力的分散和平均。在采用擇期張拉的預(yù)應(yīng)力技術(shù)時，在結(jié)構(gòu)發(fā)生張拉之前必須要對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下部的支撐進行加強。

3高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢

隨著高層建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)也正在不斷地發(fā)展當(dāng)中。這主要體現(xiàn)在下列幾個方面：

1、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展使得轉(zhuǎn)換層的建設(shè)設(shè)計在截面上的尺寸進一步的減少。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中非常適合建造承重荷載的大跨度轉(zhuǎn)換層，它具有自重輕，節(jié)省鋼材和混凝土的特點。

2、斜向支撐技術(shù)

傳統(tǒng)的施工技術(shù)是使用豎向的承力結(jié)構(gòu)將上部的荷載向下傳遞，這種由上向下的傳遞方式使得層層之間的荷載不能夠很好的分散，導(dǎo)致向下的作用力也越來越大。為此在建設(shè)過程中進行一定的斜向支撐的建設(shè)，能夠很好的起到類似橋梁建設(shè)當(dāng)中力的拱傳效果。

3、豎向力的多項轉(zhuǎn)換

在實際的施工建設(shè)過程中國，為了避免一根轉(zhuǎn)換梁過多的承受來自上部層面的荷載，可以通過設(shè)置多道轉(zhuǎn)換梁來分散力的作用，使一層轉(zhuǎn)換梁承托上部所有層變成多道轉(zhuǎn)換梁分別承托來自上部的荷載。

4總結(jié)：

隨著我國高層建筑工程的不斷增多，高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)使用對于轉(zhuǎn)換層的建設(shè)質(zhì)量乃至整體結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量的重要意義也越發(fā)的突出。為此，要不斷發(fā)展和創(chuàng)新轉(zhuǎn)換層技術(shù)，結(jié)合實際工程建設(shè)中的經(jīng)驗，對施工技術(shù)進行改良。

參考文獻:

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第2篇：高層建筑的受力特點范文

【關(guān)鍵詞】高層建筑；梁式轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、前言

文章對高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層進行介紹，對高層建筑梁氏轉(zhuǎn)換層的特點和設(shè)計原則進行闡述，通過分析，并結(jié)合自身實踐經(jīng)驗和相關(guān)理論知識，對高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行探討，具有一定的借鑒意義。

二、高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層概述

按結(jié)構(gòu)功能，轉(zhuǎn)換層可分為三類：

1.上層和下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換。多用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，它將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架，以創(chuàng)造一個較大的內(nèi)部自由空間。

2.上、下層的柱網(wǎng)、軸線改變。轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但是通過轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴大，形成大柱網(wǎng)，并常用于外框筒的下層，形成較大的入口。

3.同時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線布置。即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r，柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯開，形成上下結(jié)構(gòu)不對齊的布置。

三、高層建筑梁氏轉(zhuǎn)換層的特點

1.鋼骨混凝土轉(zhuǎn)換層鋼骨混凝土梁不僅承載力高，剛度好，可大大減小截面尺寸，且塑性、耐久性和抗震性能優(yōu)于鋼筋混凝土梁。此外，鋼骨混凝土梁在施工階段其自身剛度好，定位準確，可減少支模，加快施工速度。目前，國內(nèi)采用鋼骨混凝土轉(zhuǎn)換構(gòu)件的實際工程還不多，但國外采用較多。

2.預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用

采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可帶來許多結(jié)構(gòu)和施工上的優(yōu)點，如減小截面尺寸、控制裂縫和撓度，控制施工階段的裂縫及減輕支撐負擔(dān)等等。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)非常適合于建造承重荷載的大跨度轉(zhuǎn)換層，且有自重輕，節(jié)省鋼材和混凝土等優(yōu)點。

四、高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計原則

高層建筑中梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)置造成建筑物豎向剛度的突變，地震作用時在梁式轉(zhuǎn)換層上下容易形成薄弱環(huán)節(jié)，對結(jié)構(gòu)抗震不利，故梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則：

1.盡可能減少需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，直接落地的豎向構(gòu)件越多，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越少，轉(zhuǎn)換層造成的剛度突變就越小，對結(jié)構(gòu)抗震越有利。

2.設(shè)計中應(yīng)保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度，一般應(yīng)使梁高度不小于跨度的1/6，才能保證內(nèi)力在轉(zhuǎn)換層及其下部構(gòu)件中分配合理，轉(zhuǎn)換梁、剪力墻柱有良好的受力性能，能起到較好的作用。

3.轉(zhuǎn)換層樓板采用了“樓板在平面內(nèi)剛度無限大”的假定，因而得到了所有框支柱和剪力墻的位移相等水平力按框支柱和落地剪力墻的剛度按比例分配。實際上，轉(zhuǎn)換層樓板要將上部結(jié)構(gòu)的水平剪力傳遞到底部結(jié)構(gòu)上去，本身承受很大的平面內(nèi)剪力，同時又承受部分豎向荷載，樓板自身在平面內(nèi)受力很大，有顯著的變形，因此要求樓板要有足夠的強度和剛度。

4.轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻和柱子應(yīng)盡量對稱布置。梁上立柱應(yīng)盡量設(shè)在轉(zhuǎn)換梁跨中，以免轉(zhuǎn)換梁變形時，在梁上立柱的柱腳處產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)角，帶動立柱柱腳產(chǎn)生較大變形，引起柱的彎曲及剪切，使立柱產(chǎn)生很大的內(nèi)力。

5.全面細致的計算作為整體結(jié)構(gòu)中一個重要組成部分，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)必須采用符合實際受力變形狀態(tài)的計算分析，而且應(yīng)該建立模型進行三維空間整體結(jié)構(gòu)計算分析。或者可采用有限元方法對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進行局部補充計算，此時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)以上，至少取兩層結(jié)構(gòu)進行局部計算模型，并注意模型邊界條件符合實際工作狀態(tài)。

五、高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計方法存在的問題

目前在多、高層建筑中，開發(fā)商多要求建筑物具有完備的建筑功能，建筑師在建筑設(shè)計中也往往首先想到采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來完成上、下層建筑物功能的轉(zhuǎn)換。但一些結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在實際進行轉(zhuǎn)換層設(shè)計時顯得無從下手，沒有可操作、可遵循的設(shè)計思路、設(shè)計原則來進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)層具有與一般結(jié)構(gòu)層相比結(jié)構(gòu)重量大、結(jié)構(gòu)層剛度大、幾何尺寸超大、受力復(fù)雜等特點。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換層設(shè)計方法，主要是針對形式簡單、受力相對簡單的轉(zhuǎn)換梁，對于受力復(fù)雜的轉(zhuǎn)換梁還沒有深入研究。即便是對于形式簡單的轉(zhuǎn)換梁，其受力性能也沒有完全清楚，而往往是互相混淆，設(shè)計概念不明確，設(shè)計原則不準確。對于轉(zhuǎn)換梁的配筋方法也限于用普通梁的配筋方法加以套用，造成轉(zhuǎn)換梁截面超大、配筋偏多、配筋構(gòu)造無法實現(xiàn)、施工困難等現(xiàn)象。

六、高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計

1.轉(zhuǎn)換梁的截面設(shè)計方法

轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計方法的選擇與其受力性能和轉(zhuǎn)換層的形式相關(guān)。①托柱形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計。當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部普通框架時，在轉(zhuǎn)換梁常用截面尺寸范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)換梁的受力基本和普通梁相同，可按普通梁截面設(shè)計方法進行配筋計算。當(dāng)轉(zhuǎn)換粱承托上部斜桿框架時，轉(zhuǎn)換梁將承受軸向拉力，此時應(yīng)按偏心受拉構(gòu)件進行截面設(shè)計。②托墻形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計。當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部墻體滿跨不開洞時，轉(zhuǎn)換梁與上部墻體共同工作，其受力特征與破壞形態(tài)表現(xiàn)為深梁，此時轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計方法宜采用深梁截面設(shè)計方法或應(yīng)力截面設(shè)計方法，且計算出的縱向鋼筋應(yīng)沿全梁高適當(dāng)分布配置。

2.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)不僅豎向剛度易在轉(zhuǎn)換層附近發(fā)生突變，還應(yīng)關(guān)注的是豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，使結(jié)構(gòu)的傳力（包括豎向及水平力）途徑在轉(zhuǎn)換層及其附近發(fā)生突變，在強震作用下，易產(chǎn)生薄弱部位。因此在抗震設(shè)計中，除了控制轉(zhuǎn)換層上下剛度比外，還應(yīng)采用措施，加強轉(zhuǎn)換層及附近層結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括轉(zhuǎn)換柱、轉(zhuǎn)換梁、落地墻、轉(zhuǎn)換層上下各兩層樓板等構(gòu)件，以保證水平剪力的有效傳遞和結(jié)構(gòu)底層在強震下有足夠的延性。

3.轉(zhuǎn)換梁的截面設(shè)計方法

目前國內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作普遍采用的轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計方法。主要有：應(yīng)力截面設(shè)計方法。對轉(zhuǎn)換梁進行有限元分析得到的結(jié)果是應(yīng)力及其分布規(guī)律，為能直接應(yīng)用轉(zhuǎn)換梁有限元法分析后的應(yīng)力大小及其分布規(guī)律進行截面的配筋計算，假定不考慮混凝土的抗拉作用，所有拉力由鋼筋承擔(dān)鋼筋達到其屈服強度設(shè)計值。受壓區(qū)混凝土的強度達到軸心抗壓強度設(shè)計值。

4.轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計方法的選擇

托柱形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計。當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部普通框架時，在轉(zhuǎn)換梁常用截面尺寸范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)換梁的受力基本和普通梁相同，可按普通梁截面設(shè)計方法進行配筋計算：當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部斜桿框架時，轉(zhuǎn)換梁將承受軸向拉力，此時應(yīng)按偏心受拉構(gòu)件進行截面設(shè)計。

5.上部框架設(shè)計和構(gòu)造要求

（1）上部框架與轉(zhuǎn)換梁共同工作，可視作一個層層受樓板約束、受連粱空間約束的巨型平面空腹析架。設(shè)計時可以加大轉(zhuǎn)換梁上面幾層框架粱的剛度，以達到共同承受上部荷載和起到二道設(shè)防的作用，同時由一層粱承托變成層層梁承托上都框架柱的工作機制。（2）轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)上部框架須按強柱弱梁的原則進行設(shè)計，確保塑性鉸在梁端出現(xiàn)，使柱比梁有更大的安全儲備。（3）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的試驗研究表明，與轉(zhuǎn)換梁相連的柱子往往是薄弱環(huán)節(jié)；轉(zhuǎn)換梁上層框架梁柱受力復(fù)雜，應(yīng)力集中，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際受力情況進行較準確施工模擬計算分析。

七、結(jié)束語

高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常負責(zé)的，需要考慮的因素很多，需要設(shè)計師在整體和局部都有一定的把控，這樣才能保證設(shè)計的效果。

參考文獻：

[1]曲巖巖.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2008（8）.

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第3篇：高層建筑的受力特點范文

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；原則；問題；對策

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.106

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，我國的高層建筑技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。高層建筑有效地解決了城市建設(shè)用地嚴重不足的問題，提高了土地的利用率，符合社會和經(jīng)濟發(fā)展的需要。但是由于高層建筑自身的特點，所以高層建筑的建設(shè)對于技術(shù)的要求特別高，其結(jié)構(gòu)設(shè)計要充分考慮各種因素的影響。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該遵循的原則

為了適應(yīng)人們的不同要求，現(xiàn)代化的高層建筑種類繁多，形式各異。這就對高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計者提出了更高的要求。設(shè)計者在設(shè)計高層建筑的結(jié)構(gòu)的時候，不僅要考慮到高層建筑的性能，也要考慮到人們的審美需要。

（1）根據(jù)要求討論并確定合適的設(shè)計方案?，F(xiàn)代任何一個建筑要想順利施工，必須先要制定一個科學(xué)合理的設(shè)計和施工方案。設(shè)計者必須綜合地理地質(zhì)、物理、設(shè)計、計算機技術(shù)等各個領(lǐng)域的知識來進行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。通過綜合分析各種影響因素，確保設(shè)計方案的可行性和實用性。

（2）抗震設(shè)計要合理。擁有良好的抗震性能是對現(xiàn)代高層建筑的基礎(chǔ)要求之一。設(shè)計者在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要充分考慮到施工地點的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和板塊構(gòu)造的特點，通過分析該地的地震頻率和級別等數(shù)據(jù)，有針對性地進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。保證抗震設(shè)計的合理性，保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

（3）保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的完整性。在對高層建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中，設(shè)計者要保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的完整性，不同的建筑結(jié)構(gòu)的承載力不同，導(dǎo)致高層建筑的整體性能也各不相同。因此，在設(shè)計的過程中要充分考慮到不同的結(jié)構(gòu)的性能以及各種構(gòu)件的承載力情況，以便于各種構(gòu)件的組合能夠發(fā)揮出最大的作用。同時還要重視氣候等自然因素對高層建筑的影響，科學(xué)合理地設(shè)計高層建筑的結(jié)構(gòu)。

（4）對計算結(jié)果進行精準的分析。對計算結(jié)果進行精準的分析是進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計最重要的工作，只有保證計算結(jié)果的準確度，才能從結(jié)果中提取有用的信息，保證建筑工程施工的安全性。為了保證計算結(jié)果的準確度和提高工作的效率，設(shè)計人員應(yīng)該選擇合理的計算機軟件進行分析，但是不能完全依賴于計算機，還要結(jié)合自己的經(jīng)驗做出準確的判斷，保證計算結(jié)果的可靠性。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題

（1）超高問題。高層建筑最大的特點就是高，但是很多開發(fā)商為了追求利益的最大化，經(jīng)常要求增加高層建筑的高度，而高層建筑超高，容易增加安全隱患。高層建筑受技術(shù)、施工材料、環(huán)境等各方面的影響很大，如果只是一味地追求高度，也會增加施工成本、延長工期，并且使高層建筑的安全性得不到保證。

（2）扭轉(zhuǎn)問題。扭轉(zhuǎn)問題是提高高層建筑抗震抗風(fēng)性能的關(guān)鍵問題，也是近年來世界各國高層建筑研究的核心問題。由于受地形等因素的影響，導(dǎo)致在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候不能保證建筑的完全對稱，就會導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)。因此，設(shè)計者在進行設(shè)計的時候要力求高層建筑的對稱性，保證高層建筑的剛度和質(zhì)量有效結(jié)合，最大可能地避免扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)。

（3）受力與承載問題。高層建筑在施工的過程中必然會使用很多機器設(shè)備，樓層越高，機器設(shè)備的數(shù)量就越多，會增加高層建筑的壓力。如果設(shè)計的時候沒有考慮周全，或者使用的建筑材料不達標，將會導(dǎo)致高層建筑的受力與承載力出現(xiàn)問題。

（4）抗震結(jié)構(gòu)問題。抗震問題主要是高層建筑剛度的選擇問題。如果不能根據(jù)不同建筑地點的地震情況來選擇合適的剛度構(gòu)造，就會導(dǎo)致高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，增加高層建筑的危險性。

（5）抗風(fēng)結(jié)構(gòu)問題。“樹大招風(fēng)”。高層建筑過高當(dāng)然會受到風(fēng)力的影響，而很多設(shè)計者在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，很容易忽視這一點，導(dǎo)致高層建筑在遇到強風(fēng)的時候，容易發(fā)生倒塌事故。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題的對策

（1） 針對超高問題。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者在設(shè)計的時候要結(jié)合理論和實際，嚴格限制高層建筑的高度，保證高層建筑保質(zhì)保量按期完成。

（2）針對扭轉(zhuǎn)問題。為了避免地形因素破壞水平荷載作用，從而導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)，設(shè)計者要設(shè)計科學(xué)合理的高層建筑結(jié)構(gòu)，盡可能保證高層建筑的對稱性，有效地解決高層建筑的扭轉(zhuǎn)問題。

（3）針對受力與承載問題。在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計者要準確地計算出高層建筑的地基承載能力以及各樓層的承載能力，對于承重墻和承重柱的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)要嚴格把關(guān)，保證高層建筑的受力均勻，提高高層建筑的承載能力，增強高層建筑的安全性和實用性。

（4）針對抗震結(jié)構(gòu)問題。為了有效地增強高層建筑的抗震性能，設(shè)計者在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要對施工地的地質(zhì)、地震的級別和頻率進行實地勘察，為高層建筑的抗震設(shè)計提供依據(jù)。同時要根據(jù)實際情況選擇合適的建筑材料，保證建材的質(zhì)量，并對施工過程進行監(jiān)督，避免施工單位偷工減料，從而有效地保證高層建筑的抗震性能。

（5）針對抗風(fēng)結(jié)構(gòu)問題。設(shè)計者在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，一定要考慮到風(fēng)力對高層建筑的影響。結(jié)合分析施工地的風(fēng)向和風(fēng)力，對高層建筑的結(jié)構(gòu)進行科學(xué)合理的抗風(fēng)設(shè)計，為高層建筑的順利施工和安全使用提供保證。

4 總結(jié)

社會的發(fā)展對高層建筑的樣式、性能等要求越來越高。因此，為了不斷滿足社會發(fā)展對高層建筑提出的新要求，高層建筑設(shè)計者要對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷進行探索，從而不斷提高高層建筑的質(zhì)量和使用壽命，提高人們的生活水平和生活質(zhì)量，促進我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展。

參考文獻：

[1]羅軍.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及對策分析[J].建材與裝飾，2014（15）：6-7.

[2]余曉陽.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的基本問題及對策簡析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（29）：432.

第4篇：高層建筑的受力特點范文

【關(guān)鍵詞】高層建筑結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)換層

一、轉(zhuǎn)換層及轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件概念

設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的樓層，包括水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其以下的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件，稱為轉(zhuǎn)換層。完成上部樓層到下部樓層的結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)變或上部樓層到下部樓層結(jié)構(gòu)布置改變而設(shè)置的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架、轉(zhuǎn)換板等稱為轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件。帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)能夠充分的滿足不同的建筑使用功能，下部大空間常應(yīng)用于商業(yè)網(wǎng)點（例如銀行、商場等），上部小空間一般為住宅、公寓、酒店等。

二、帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的特點

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件在整體結(jié)構(gòu)中起到了關(guān)鍵作用，既承擔(dān)上部樓層豎向構(gòu)件傳遞的重力荷載，又肩負著抵抗水平作用（主要為風(fēng)荷載、水平地震）的重任，受力極為復(fù)雜。就整體結(jié)構(gòu)而言，帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要面對以下幾個問題：？

1、剛度突變

因設(shè)置轉(zhuǎn)換層，局部豎向構(gòu)件不能落地而造成上部樓層和下部樓層剛度差異大，即剛度突變，在水平荷載作用下，這會導(dǎo)致轉(zhuǎn)換層上部樓層和下部樓層結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力突變，從而部分構(gòu)件提前破壞，當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時，這種現(xiàn)象更加明顯。

2、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力復(fù)雜

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件與相連接的構(gòu)件之間的幾何關(guān)系復(fù)雜，構(gòu)件受力曲折，應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯。

3、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件實際受力狀態(tài)模擬難

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力復(fù)雜，邊界條件不易把握，不同計算軟件模擬構(gòu)件的受力狀態(tài)是有差異。正確模擬構(gòu)件的實際受力狀態(tài)非常重要。

三、帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計原則

由帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的特點，經(jīng)過清晰的概念設(shè)計，結(jié)構(gòu)方案合理的處理，不難意識到其設(shè)計原則，主要有以下幾點

1、不落地剪力墻不可過多

在滿足建筑使用功能的前提下，盡可能多的使上部剪力墻落地，從而控制剛度變化不致過大。盡量增大下部樓層的剛度（可通過增加墻厚或者增加墻長）;盡量減小上部樓層剛度，在滿足結(jié)構(gòu)必要剛度的前提下，可通過減小墻厚或者墻長，增加結(jié)構(gòu)洞，減小連梁高度等方式。

2、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行詳細分析

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該進行三維空間整體分析，且應(yīng)采用至少兩個不同力學(xué)模型的結(jié)構(gòu)分析軟件進行整體分析;宜對轉(zhuǎn)換層及相鄰層（宜使轉(zhuǎn)換層上下兩個計算模型的高度相等或相近）進行空間有限元分析，并采用符合實際受力狀態(tài)的邊界條件;對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行應(yīng)力分析及應(yīng)力配筋，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計準確。

四、帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計要點

1、轉(zhuǎn)換梁設(shè)計

轉(zhuǎn)換梁與轉(zhuǎn)換柱截面中線宜重合，轉(zhuǎn)換梁的截面高度不宜小于計算跨度的1/8，截面寬度不宜小于其上墻體截面厚度的2倍和400mm。地震設(shè)計狀況下，轉(zhuǎn)換梁剪壓比不應(yīng)大于0.15。轉(zhuǎn)換梁上部縱向鋼筋與下部縱向鋼筋最少配筋量的確定，其中非抗震設(shè)計時至少為0.3%，特一級抗震設(shè)計不小于0.6%，一級抗震設(shè)計不小于0.5%，二級抗震設(shè)計不小于0.4%。

2、轉(zhuǎn)換柱設(shè)計

柱截面寬度，非抗震設(shè)計時不宜小于400mm，抗震設(shè)計時不應(yīng)小于450mm;柱截面高度非抗震設(shè)計時不宜小于轉(zhuǎn)換梁跨度的1/15，抗震設(shè)計時不宜小于轉(zhuǎn)換梁跨度的1/12。

部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支柱承受的水平地震剪力標準值應(yīng)根據(jù)框支柱的數(shù)量，采取不同的剪力調(diào)整，同時應(yīng)相應(yīng)的調(diào)整框支柱的彎矩及柱端框架梁的剪力和彎矩，框支梁的剪力、彎矩、框支柱軸力可不調(diào)整。

3、剪力墻設(shè)計

部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支梁上部墻體的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）、當(dāng)墻體開邊門洞時宜設(shè)置翼墻、端柱或墻體加厚。當(dāng)洞口靠近梁端且梁的受剪承載力不滿足要求時，可采取框支梁加腋或增大框支墻洞口連梁剛度等措施。

2）、框支梁上部墻體豎向鋼筋在梁內(nèi)的錨固長度，抗震設(shè)計時不應(yīng)小于laE，非抗震設(shè)計時不應(yīng)小于la。

部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)落地剪力墻底部加強部位宜設(shè)置翼墻或者端柱，其彎矩設(shè)計值應(yīng)做調(diào)整，且墻肢不宜出現(xiàn)偏心受拉。

4、框支樓板設(shè)計

部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)中，框支轉(zhuǎn)換層樓板厚度不宜小于180mm，應(yīng)雙層雙向配筋，且每層每方向的配筋率不宜小于0.25%，樓板中的鋼筋應(yīng)錨固在邊梁或墻體內(nèi)，混凝土強度等級不宜低于C30。落地剪力墻和筒體的樓板不宜開洞。樓板邊緣和較大洞口周邊應(yīng)設(shè)置邊梁，其寬度不宜小于樓板厚度的2倍，全截面縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于1.0%。余轉(zhuǎn)換層相鄰層的樓板也應(yīng)適當(dāng)加強，具體加強措施如加厚樓板厚度，提高配筋率，可避免在空間作用下，相鄰層樓板承載力不足。

五、轉(zhuǎn)換層位置要求

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層位置不宜過高，位置較高時，易使轉(zhuǎn)換層附近的剛度、內(nèi)力突變，形成薄弱層，同時落地剪力墻容易開裂、屈服，不利于抗震。 為了進一步的保證設(shè)計的準確性與安全性，框支剪力墻其轉(zhuǎn)換層的位置如果是設(shè)置在3層及3層以上時，框支柱、落地剪力墻其底部加強部位的抗震等級宜提高一級，已為特一級不再提高。對于托柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，因其受力情況和抗震性能比部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)有利，抗震等級可不做提高要求。

結(jié)束語

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)注點，其設(shè)計質(zhì)量的好壞會直接影響到整個高層建筑的設(shè)計質(zhì)量與水平。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，高層建筑的項目也會不斷地增加，人們對高層建筑的要求也會越來越高，因此高層建筑面臨著向復(fù)雜化、多樣化的方向發(fā)展，轉(zhuǎn)換層的設(shè)計也會越來越成熟。因此就需要加大對帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的了解，提高轉(zhuǎn)換層的設(shè)計水平，增強轉(zhuǎn)換層在高層建筑中的作用，從而切實提高高層建筑的整體設(shè)計水平，滿足建筑行業(yè)的發(fā)展需求。

參考文獻

第5篇：高層建筑的受力特點范文

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層 高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 高層建筑設(shè)計 轉(zhuǎn)換層設(shè)計

中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言

隨著我國現(xiàn)代高層建筑高度的不斷增加，建筑的功能也日趨復(fù)雜，在高層建筑豎向立面上的造型也呈現(xiàn)多樣化。在某些建筑結(jié)構(gòu)中，通常會要求上部的框架柱或是剪力墻不落地，在建筑結(jié)構(gòu)中需要設(shè)置較大的橫梁和桁架來作為支撐，甚至有時要改變豎向的承重體系，此時就要求設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件，將上部和下部兩種不同的豎向結(jié)構(gòu)進行過度和轉(zhuǎn)換，通常這種轉(zhuǎn)換構(gòu)件占據(jù)約為一至二層，這種轉(zhuǎn)換構(gòu)件即為轉(zhuǎn)換層。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在很大程度上改變了建筑的結(jié)構(gòu)體系，在進行設(shè)計時要慎重考慮。

二.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工特點

由于高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大,上部樓層受力較小,正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)是下部剛度大、墻體多、柱網(wǎng)密,而到上部則逐漸減少墻體及柱的布置,以擴大柱網(wǎng)。這樣,結(jié)構(gòu)的正常布置與建筑功能對空間的要求正好相反。因此,為了適應(yīng)建筑功能的變化,就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,部分豎向構(gòu)件在轉(zhuǎn)換層處被打斷,使豎向力的傳遞被迫發(fā)生轉(zhuǎn)折,而轉(zhuǎn)換層就是實現(xiàn)轉(zhuǎn)折功能的大型水平構(gòu)件。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式一般有以下幾種構(gòu)成：箱式轉(zhuǎn)換、梁式轉(zhuǎn)換、空腹桁架式轉(zhuǎn)換、桁架式轉(zhuǎn)換、板式轉(zhuǎn)換和斜撐式轉(zhuǎn)換等。 帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑是一受力復(fù)雜、不利抗震的結(jié)構(gòu)體系,該結(jié)構(gòu)及其支撐系統(tǒng)有自身的特點。眾多高層建筑采用梁式轉(zhuǎn)換層進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,這主要是由于:

1.轉(zhuǎn)換層設(shè)計帶轉(zhuǎn)換層的多高層建筑,轉(zhuǎn)換層的下部樓層由于設(shè)置大空間的要求,其剛度會產(chǎn)生突變,一般比轉(zhuǎn)換層上部樓層的剛度小,設(shè)計時應(yīng)采取措施減少轉(zhuǎn)換層上、下樓層結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度及承載力的變化,以保證滿足抗風(fēng)、抗震設(shè)計的要求。轉(zhuǎn)換構(gòu)件為重要傳力部位,應(yīng)保證轉(zhuǎn)換構(gòu)件的安全性。2.8度抗震設(shè)計時除考慮豎向荷載、風(fēng)荷載或水平地震作用外。還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響,轉(zhuǎn)換構(gòu)件的豎向地震作用,可采用反應(yīng)譜方法或動力時程分析方法計算;作為近似考慮,也可將轉(zhuǎn)換構(gòu)件在重力荷載標準值作用下的內(nèi)力乘以增大系數(shù)1.1。

2.經(jīng)濟指標

從抗剪和抗沖切的角度考慮,轉(zhuǎn)換板的厚度往往很大。一般可2.0m~2.8m 。這樣的厚板一方面重量很大,增大了對下部垂直構(gòu)件的承載力設(shè)計要求,另一方面本層的混凝土用量也很大。

轉(zhuǎn)換梁常用截面高度為1.6~4.0m,只有在跨度較小以及承托的層數(shù)較少時才轉(zhuǎn)換梁常用截面高度0.9~1.4m,而跨度較大且承托較大且承托的層數(shù)較多時,或構(gòu)件條件特殊時才采用較大的截面高度4.0~8.2m 。

3.抗震性能

由于厚板集中了很大的剛度和質(zhì)量,在地震作用下,地震反應(yīng)強烈。不僅板本身受力很大,而且由于沿豎向剛度突然變化,相鄰上、下層受到很大的作用力,容易發(fā)生震害。以往的模型振動臺試驗研究表明,厚板的上、下相鄰層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯裂縫和混凝土剝落。另外,試驗還表明,在豎向荷載和地震力共同作用下,板不僅發(fā)生沖切破壞,而且可能產(chǎn)生剪切破壞,板內(nèi)必須三向配筋。

4.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的基本功能

從結(jié)構(gòu)角度看，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能主要有：

(1)上、下層結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換

這種轉(zhuǎn)換層廣泛用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架--剪力墻結(jié)構(gòu)，將上部的剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架。

(2)上、下層結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)的轉(zhuǎn)換

轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但通過轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴大，形成大柱網(wǎng)，這種形式常用于外框筒的下層以形成較大的入口。

(3)下、下層結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)同時轉(zhuǎn)換

上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層改變?yōu)橄虏靠蚣芙Y(jié)構(gòu)的同時，下部柱網(wǎng)軸線與上部剪力墻的軸線錯開，形成下、下結(jié)構(gòu)不對齊的布置。

5.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計方法存在的問題

目前在多、高層建筑中，絕大多數(shù)的開發(fā)商都會要求建筑物具有完備的建筑功能，建筑師在建筑設(shè)計中也往往首先想到采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來完成上、下層建筑物功能的轉(zhuǎn)換。但一些結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在實際進行轉(zhuǎn)換層設(shè)計時顯得無從下手，沒有可操作、可遵循的設(shè)計思路、設(shè)計原則來進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。造成這種現(xiàn)象的主要原因是當(dāng)前轉(zhuǎn)換層設(shè)計沒有相關(guān)的可遵循的設(shè)計準則，使設(shè)計人員難以進行結(jié)構(gòu)選型、截面確定、計算模型確定、計算方法確定，計算結(jié)果應(yīng)用以及配筋方法的實施等一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟。這種現(xiàn)狀與我國當(dāng)前高層建筑的迅猛發(fā)展足不適應(yīng)的。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)層具有與一般結(jié)構(gòu)層相比結(jié)構(gòu)重量大、結(jié)構(gòu)層剛度大、幾何尺寸超大、受力復(fù)雜等特點。這樣的尺寸和重量意味著轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組成了建筑物的主要構(gòu)件。它們設(shè)計的是否合理、安全、經(jīng)濟對整個結(jié)構(gòu)的安全性、結(jié)構(gòu)造價、施工費用等有著重要影響?，F(xiàn)有的轉(zhuǎn)換層設(shè)計方法，主要是針對形式簡單、受力相對簡單的轉(zhuǎn)換梁，對于受力復(fù)雜的轉(zhuǎn)換梁還沒有深入研究。即便是對于形式簡單的轉(zhuǎn)換梁，其受力性能也沒有完全清楚，而往往是互相混淆，設(shè)計概念小明確，設(shè)計原則不準確。

三. 帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

1. 帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

高層建筑中轉(zhuǎn)換層的設(shè)置造成建筑物豎向剛度的突變，地震作用時在轉(zhuǎn)換層上下容易形成薄弱環(huán)節(jié)，對結(jié)構(gòu)抗震不利，故轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則：

（1）為防止沿豎向剛度變化過于懸殊形成薄弱層，設(shè)計中應(yīng)考慮使上、下層剛度比γ≤2，盡量接近1。這樣才能保證結(jié)構(gòu)豎向剛度的變化不至于太大，使上柱有良好的抗側(cè)力性能，減少豎向剛度變化，有利于結(jié)構(gòu)整體受力。

（2）盡可能減少需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，直接落地的豎向構(gòu)件越多，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越少，轉(zhuǎn)換層造成的剛度突變就越小，對結(jié)構(gòu)抗震更有利。

（3）設(shè)計中應(yīng)保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度，一般應(yīng)使梁高度不小于跨度的1/6，才能保證內(nèi)力在轉(zhuǎn)換層及其下部構(gòu)件中分配合理，轉(zhuǎn)換梁、剪力墻柱有良好的受力性能，能較好的起到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換作用。

（4）必須控制框支剪力墻與落地剪力墻的比例，當(dāng)剪力墻較多且考慮抗震時，橫向落地剪力墻數(shù)目與橫向墻總數(shù)之比不宜少于50%，非抗震時不宜少于30%。

（5）轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻和柱子應(yīng)盡量對稱布置，梁上立柱應(yīng)盡量設(shè)在轉(zhuǎn)換梁跨中，以免轉(zhuǎn)換梁變形時，在梁上立柱的柱腳處產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)角，帶動立柱柱腳產(chǎn)生較大變形，引起柱的彎曲及剪切，使立柱產(chǎn)生很大的內(nèi)力而超筋。

（6）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑豎向的位置宜低不宜高。轉(zhuǎn)換層位置較高時，易使框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層附近的剛度、內(nèi)力和傳力途徑發(fā)生突變，并易形成薄弱層，對抗震設(shè)計不利，其抗震設(shè)計概念與底層框支剪力墻結(jié)構(gòu)有較大差異。當(dāng)必須采用高位轉(zhuǎn)換時，應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層下部框支結(jié)構(gòu)的等效剛度，即考慮彎曲、剪切和軸向變形的綜合剛度，這對于減少轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角及內(nèi)力突變是十分必要的，效果也很顯著。另外，對落地剪力墻間距的限制應(yīng)比底層框支剪力墻結(jié)構(gòu)更嚴一些。對平面為長矩形的建筑，落地剪力墻的數(shù)目應(yīng)多于全部橫向剪力墻數(shù)目的一半。

2.轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用

（1）梁式轉(zhuǎn)換層

作為目前高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式，它具有傳力直接明確及傳力途徑清晰，同時受力性能好、工作可靠、構(gòu)造簡單、計算簡便、造價較低及施工方便等優(yōu)點。轉(zhuǎn)換梁不宜開洞，若必須開洞則洞口宜位于梁中和軸附近。轉(zhuǎn)換梁有托柱與托墻兩種形式，其截面設(shè)計有4種方法，即普通梁截面設(shè)計法、偏心受拉構(gòu)件截面設(shè)計法、深梁截面設(shè)計法和應(yīng)力截面設(shè)計法。轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸一般由剪壓比（mv=Vmax/febh0）計算確定，應(yīng)具有合適的配箍率，以防發(fā)生脆性破壞，其截面高度在抗震和非抗震設(shè)計時應(yīng)分別小于計算跨度的16和18。（2）厚板轉(zhuǎn)換層 當(dāng)轉(zhuǎn)換層上、下柱網(wǎng)軸線錯開較多而難以用梁直接承托時，可采用厚板轉(zhuǎn)換層，但厚板的巨大荷載會集中作用于建筑物中部，振動性能復(fù)雜，且該層剛度很大、下層剛度相對較小，容易產(chǎn)生底部變形集中，其傳力途徑十分復(fù)雜，是一種對抗震十分不利的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)進行整體內(nèi)力分析、動力時程分析及板的內(nèi)力分析等。厚板的厚度可由抗彎、抗剪、抗沖切計算確定；可局部做成薄板，厚薄交界處可加腋或局部做成夾心板，一般厚度可取2.0～2.8m，約為柱距的1/3～1/5。厚板應(yīng)沿其主應(yīng)力方向設(shè)置暗梁，一般可在下部柱墻連線處設(shè)置。轉(zhuǎn)換層厚板上、下一層的樓板應(yīng)適當(dāng)加強，樓板厚度不宜小于150mm。

(3）箱式轉(zhuǎn)換層

當(dāng)需要從上層向更大跨度的下層進行轉(zhuǎn)換時，若采用梁式或板式轉(zhuǎn)換層已不能解決問題，這種情況下，可以采用箱式轉(zhuǎn)換層。

它很像箱形基礎(chǔ)，也可看成是由上、下層較厚的樓板與單向托梁、雙向托梁共同組成，具有很大的整體空間剛度，能夠勝任較大跨度、較大空間、較大荷載的轉(zhuǎn)換。

(4)桁架式轉(zhuǎn)換層

這種形式的轉(zhuǎn)換層受力合理明確，構(gòu)造簡單，自重較輕，材料節(jié)省，能適應(yīng)較大跨度的轉(zhuǎn)換，雖比箱式轉(zhuǎn)換層的整體空間剛度相對較小，但比箱式轉(zhuǎn)換層少占空間。

(5)空腹桁架式轉(zhuǎn)換層

這種形式的轉(zhuǎn)換層與桁架式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)點相似，但空腹桁架式轉(zhuǎn)換層的桿系都是水平、垂直的，而桁架式轉(zhuǎn)換層則具有斜撐竿?？崭硅旒苁睫D(zhuǎn)換層在室內(nèi)空間上比桁架式轉(zhuǎn)換層好，比箱式轉(zhuǎn)換層更好。

四．結(jié)束語

高層建筑的迅速發(fā)展，從以往的簡單體型和功能單一的時代開始走向體型復(fù)雜，建筑的功能呈現(xiàn)多樣化發(fā)展。在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中，帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計不能簡單設(shè)置成“承上啟下”，而要在實際結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的過度和轉(zhuǎn)換。

參考文獻：

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[2]季靜 韓小雷 楊坤 鄭宜 Ji Jing Han XiaoLei Yang Kun Zheng Yi帶主次梁轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計[期刊論文] 《結(jié)構(gòu)工程師》 ISTIC -2005年2期

[3]丁奇峰 帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2013年6期

[4]韓小雷 楊坤 鄭宜 季靜 帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計[期刊論文] 《昆明理工大學(xué)學(xué)報（理工版）》 ISTIC PKU -2004年6期

[5]黃瑛 帶轉(zhuǎn)換層高層結(jié)構(gòu)綜合樓設(shè)計 [期刊論文] 《鐵道標準設(shè)計》 ISTIC PKU -2005年1期

[6]侯俊杰 帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2013年5期

第6篇：高層建筑的受力特點范文

【關(guān)鍵詞】高層住宅；剪力墻；優(yōu)化設(shè)計

1、前言

高層建筑一般為9層以及9層以上的建筑，而高度在100m以上的，被稱之為差高層建筑。隨著城市居民的增長，城市用地緊張的情況逐漸加劇，高層建筑對于緩解城市用地緊張，保障國民生計具有重要的意義。根據(jù)國家《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50045-1995）規(guī)定，超過10層或建筑高度超過24m的住宅為高層住宅，主要以建筑物室外地面到其屋面頂板為建筑物的高度，t望塔、電梯機房、出屋面樓梯等不計入高層住宅高度計算。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對于高層住宅的平面與空間設(shè)計的要求越來越高，普通的框架結(jié)構(gòu)不能夠滿足人們對于高層建筑的空間要求，剪力墻結(jié)構(gòu)體系具有剛度、強度高，結(jié)構(gòu)傳力均勻等特點，具有整體性能好，能夠滿足人們對于住宅空間使用以及立面美觀的要求，因此逐漸廣泛的應(yīng)用于高層住宅設(shè)計中。

2、高層住宅剪力墻形式特點與設(shè)計關(guān)鍵

2.1 高層住宅剪力墻特點

剪力墻體系是以鋼筋混凝土墻抵抗豎向以及水平荷載的結(jié)構(gòu)體系，現(xiàn)澆混凝土剪力墻的結(jié)構(gòu)整體性好，承載力高，而且在水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移較小，具有較高的抗震性能。剪力墻結(jié)構(gòu)具有一定的延性，歷次較大地震中剪力墻結(jié)構(gòu)體系的震后結(jié)構(gòu)破壞較少，但是在設(shè)計中，剪力墻受到空間約束較大，因此常用于住宅、公寓等建筑中，而在商場等公共建筑中使用較少。高層住宅剪力墻的形式特點主要如下：（1）懸臂剪力墻是高層住宅剪力墻的基本形式，而且懸臂剪力墻的結(jié)構(gòu)合理布置形成住宅的主體，在荷載情況下，剪力墻受到的影響主要有剪切破壞、滑移破壞以及彎曲破壞，對于剪力墻的設(shè)計中，應(yīng)該對剪力墻的強度，穩(wěn)定進行計算，滿足建筑的荷載要求。（2）剪力墻在實際工程中可分為整體墻與聯(lián)肢墻，其中整體墻與豎向懸臂構(gòu)件類似，因此在設(shè)計中進行配筋是應(yīng)該盡量將鋼筋設(shè)計在墻肢的兩側(cè)，并且可以加大配筋率以增強墻體的延性；聯(lián)肢墻是由混凝土連梁連接的剪力墻，主要以剪切破壞為主，因此在設(shè)計中需要著重驗算墻肢的軸壓比限。（3）剪力墻的壁式框架主要是因為剪力墻開洞較大時所應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，由寬柱以及寬梁的短墻肢構(gòu)成，剪力墻的受力特點類似于框架結(jié)構(gòu)。

2.2 剪力墻的類型與布置原則

剪力墻主要有整體墻、短肢剪力墻、小開口整體墻、無洞單肢剪力墻等剪力墻結(jié)構(gòu)，為了確保剪力墻滿足工程需求，需要按照剪力墻布置原則確保剪力墻的結(jié)構(gòu)滿足工程需求。剪力墻的結(jié)構(gòu)布置原則如下：（1）根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3―2010）的規(guī)定，剪力墻結(jié)構(gòu)宜采用自下到上的連續(xù)布置，避免因為結(jié)構(gòu)不連續(xù)引發(fā)的突變，布置時盡量以平面周邊為主這樣能明顯提高結(jié)構(gòu)的整體剛度滿足對位移角的規(guī)范要求；（2）剪力墻的平面布置應(yīng)該以簡單、規(guī)則為主要原則，兩個方向的側(cè)向剛度不宜相差過大，而且兩個方向的剪力墻進行聯(lián)接，確?？臻g工作性能達到最佳；（3）沿剪力墻的高度方向改變混凝土強度等級與墻厚，確保每個墻段的墻段高寬比超過2，而且將長墻分為較小長度，每個墻段借助連梁連接；（4）剪力墻洞口布置對于剪力墻的力學(xué)性能影響較大，因此需要確保剪力墻的門窗洞口上下對齊，確保剪力墻的應(yīng)力分布均勻協(xié)同受力。

2.3 高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵問題

在高層剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該對剪力墻的轉(zhuǎn)角窗、短肢剪力墻、剪力墻連梁配筋等重點進行分析，根據(jù)建筑的需求進行優(yōu)化設(shè)計：（1）轉(zhuǎn)角窗的設(shè)計，現(xiàn)代高層住宅設(shè)計中，轉(zhuǎn)角窗能夠為房間提供開闊的視野與采光通風(fēng)，因此在住宅設(shè)計中具有廣泛的應(yīng)用價值，但是轉(zhuǎn)角窗的設(shè)計會造成結(jié)構(gòu)的抗扭剛度降低，因此需要采用提高剪力墻配筋率，加厚樓板或加樓板暗梁等方式，對轉(zhuǎn)角窗進行加強。（2）短肢剪力墻的合理設(shè)計，在高層剪力墻的設(shè)計中，按照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定設(shè)計短肢剪力墻，保證短肢剪力墻的承擔(dān)的底部傾覆力矩符合規(guī)范要求，而且短肢剪力墻的形狀、軸壓比、鋼筋配筋率等參數(shù)必須滿足規(guī)范要求，從經(jīng)濟角度講盡量少采用短肢剪力墻。（3）剪力墻設(shè)計時要滿足規(guī)范對軸壓比及墻體穩(wěn)定性的要求，既經(jīng)濟又合理。

3、高層剪力墻結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化設(shè)計實例分析

3.1 工程概況

以某城市的高層住宅為研究對象，擬建場地的地勢平坦、地面標高介于411.55～412.46m之間，而且住宅的主體高度為95.700m，地上層數(shù)為33層，地下兩層，采用剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計。工程的結(jié)構(gòu)安全等級為二級，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級，抗震為標準抗震分類，抗震防設(shè)烈度為8度，裂縫控制等級為三級，地面粗糙度為C類，基本風(fēng)壓0.4kN/m2。

3.2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

工程中的剪力墻結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)平面蝴蝶型的布置，而且根據(jù)結(jié)構(gòu)戶型選擇剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了保證剪力墻滿足建筑的要求，需要遵循剪力墻的設(shè)計原則，從而保證建筑安全。文中的剪力墻混凝土構(gòu)件底部加強區(qū)以下采用C40，加強區(qū)至以上8層采用C35，其余以上各層均采用C30混凝土，梁、柱、墻受力鋼筋采用HRB400，梁、柱箍筋及樓面板、屋面板、剪力墻的受力、分布鋼筋及其他構(gòu)造鋼筋采用HPB300。梁、板、柱和墻的混凝土保護層厚度分別為30 mm、15 mm、30 mm和15 mm。

3.2.1 以主軸為中心

在剪力墻設(shè)計的過程中，需要以剪力墻的主軸作為中心，從而向四周進行延伸。在設(shè)計的過程中，需要將各方向的剪力墻連接，保證剪力墻的連續(xù)性，從而避免突變。在對剪力墻設(shè)計的過程中，需要保證兩個方向的剪力墻側(cè)向剛度保持接近；墻肢的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該簡單易行。高層建筑對于剪力墻的要求較高，剪力墻需要以主軸為中心進行擴散，從而保證剪力墻的連續(xù)性，為建筑提供安全、可靠的承載作用。

3.2.2 避免剪力墻與外梁搭接

在剪力墻的設(shè)計中，因為剪力墻結(jié)構(gòu)的平面外剛度較小，而平面內(nèi)剛度較大，所以受力時會出現(xiàn)彎矩現(xiàn)象。為了保證剪力墻的安全工作，避免彎矩現(xiàn)象，需要保證剪力墻的獨立性，避免與外梁搭接，從而保證剪力墻平面外的搭接安全。

3.3 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

在剪力墻的設(shè)計過程中，需要對剪力墻的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，從而保證建筑的空間結(jié)構(gòu)，并且符合建筑的荷載要求與抗震要求。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，沿著主軸方向進行布置，能夠保證剪力墻的空間工作性能。設(shè)計過程中，為了節(jié)約材料，可以適當(dāng)?shù)睦眉袅Φ目臻g設(shè)計，使剪力墻具有一定的側(cè)向剛度與承載能力。為了保證剪力墻的剛度，需要對剪力墻的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，可以將剪力墻分成幾段墻面，墻面之間采用弱連梁結(jié)構(gòu)，保證墻高度與截面高度比例大于2.

4、結(jié)論

剪力墻結(jié)構(gòu)體系對于高層住宅具有重要的意義，對于平面結(jié)構(gòu)布置不規(guī)則的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要保證剪力墻的兩個方向的數(shù)量均衡，而且確保平面布置簡單、規(guī)則，豎向布置連續(xù)，門窗洞上下對齊布置，而且加大高層住宅核心筒周邊剪力墻的數(shù)量，提升剪力墻的安全性能與整體剛度。

參考文獻：

第7篇：高層建筑的受力特點范文

1高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計

1.1結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計基本特點

1.1.1水平荷載成為決定因素。任何一個建筑結(jié)構(gòu)都要同時承受垂直荷載和風(fēng)產(chǎn)生的水平荷載，還要具有抵抗地震作用的能力。相對于低層建筑來說，高層建筑所承受的垂直荷載和風(fēng)產(chǎn)生的水平荷載對建筑結(jié)構(gòu)的影響較大。而對比垂直荷載和水平荷載的作用，水平荷載的決定性作用更大。究其原因：（1）高層建筑自重和樓面使用荷載在建筑構(gòu)件中產(chǎn)生的軸力與彎矩的數(shù)值，僅與樓房高度成正比。而水平荷載作用在建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的力矩和水平荷載作用在豎構(gòu)件上所產(chǎn)生的軸力，都與樓房高度成正比，對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響更大。（2）從豎向荷載的風(fēng)荷載和地震在高層建筑中的作用情況來看，兩者將直接影響建筑結(jié)構(gòu)動力特性，隨著作用效果的增大，建筑結(jié)構(gòu)動力特性變化幅度不斷增大。1.1.2軸向變形?；诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)理論知識，可以確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件位移公式為：基于以上公式，可以確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件位移將對連續(xù)梁彎矩、構(gòu)件剪力和側(cè)移有很大影響。原因就在于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形，會使得軸向變形，差異軸將會使得連續(xù)梁中間支座處的副彎矩值發(fā)生改變。而對于構(gòu)件剪力和側(cè)移的影響，則是按照矩陣位移法來分別考慮豎向桿件的軸向變形或不變形兩種情況，確定構(gòu)件剪力和側(cè)移的確會受軸向變形所影響。

1.2高層建筑結(jié)構(gòu)體系類型

1.2.1框架—剪力墻體系。框架—剪力墻體系是在框架體系強度和剛度不能滿足要求的情況下提出的。主要是通過設(shè)置剪力墻來替換部分框架，進而滿足標準要求。在框架—剪力墻體系中，剪力墻設(shè)置的主要目的是增強結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度，負責(zé)承受水平荷載，加之框架所承受的垂直荷載，整個高層建筑位移情況將大大減小。1.2.2剪力墻體系。整個高層建筑受力主體結(jié)構(gòu)均有平面剪力墻構(gòu)件組成的情況被稱為剪力墻體系。因剪力墻體系屬于剛性結(jié)構(gòu)，其強度和高度較高且有一定的延性，使得其是一個良好的結(jié)構(gòu)體系，能夠承擔(dān)高層建筑水平荷載和豎向荷載，保證高層建筑穩(wěn)定。1.2.3筒體體系。單筒體、筒中筒、多束筒等多種形式的通體體系均是以筒體作為抗側(cè)力構(gòu)建的構(gòu)建體系。筒體是一種空間受力構(gòu)件，但因其內(nèi)部填充情況，可以使得其受力程度發(fā)生改變。所以在利用筒體體系中，可以根據(jù)風(fēng)力、地震強度來合理設(shè)置筒體，促使其構(gòu)件受力合理，提升高層建筑的穩(wěn)定性。

1.3高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計方法

1.3.1結(jié)構(gòu)分析中常用的基本假定。高層建筑結(jié)構(gòu)是由豎向抗側(cè)力構(gòu)件通過水平樓板連接構(gòu)成的大型空間結(jié)構(gòu)體系。精準的安裝三維空間結(jié)構(gòu)進行高層建結(jié)構(gòu)分析是比較困難的。此時可以利用基本假定的方法來簡化分析結(jié)構(gòu)，可以得到準確且有效的結(jié)論。常用的基本假定有：（1）彈性假定。在高層建筑結(jié)構(gòu)受到垂直荷載或風(fēng)力作用的情況下，結(jié)構(gòu)處于彈性工作階段。假定建筑結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，那么建筑結(jié)構(gòu)在遭到地震或強風(fēng)的作用下，結(jié)構(gòu)位移程度較大，且可能出現(xiàn)裂縫的情況。利用彈性方法計算此種假定情況下結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移，可以真實反映高層建筑結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。（2）小變形假定。諸多學(xué)者認為小變形假定應(yīng)當(dāng)利用非線性問題來了解高層建筑結(jié)構(gòu)變化情況，也就是分析高層建筑結(jié)構(gòu)在地震或風(fēng)力作用下，假定頂點水平位移與建筑高度的比值為1/500時，分析高層建筑的非線性問題，從而明確高層建筑結(jié)構(gòu)在垂直荷載和水平荷載的作用下結(jié)構(gòu)的變化情況。1.3.2各類結(jié)構(gòu)體系采用的分析方法。對于框架—剪力墻體系的分析，主要是采用連梁連續(xù)化假定，也就是根據(jù)剪力墻與框架位移協(xié)調(diào)條件，建立位移與外荷載之間關(guān)系的微分方程，對其進行求解，如此可以了解框架、剪力墻水平位移情況。而對于剪力墻體系的分析，最好采用平面有限元法，可以對不同類型的剪力墻結(jié)構(gòu)進行計算和分析，明確剪力墻的轉(zhuǎn)換層等應(yīng)力分布情況。筒體體系分析中常采用的分析方法有等效連續(xù)化方法、等效離散化方法、三維空間分析法。這三種分析方法的應(yīng)用需要根據(jù)不同分析方法的特點及筒體結(jié)構(gòu)類型，規(guī)范、合理地運用分析方法，從而了解筒體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化情況。

26度區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)選型研究

為了實現(xiàn)6度區(qū)雙塔高層建筑合理的、科學(xué)的結(jié)構(gòu)選型，筆者將從以下三方面展開：

2.16度區(qū)雙塔高層建筑說明

6度區(qū)雙塔高層建筑是由兩個高層建筑組成的，總建筑面積約9萬m2，分別是33層和32層，地下室是兩層。1號樓底下三層為商業(yè)樓，上部為住宅樓，1號樓采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，三層設(shè)高層轉(zhuǎn)換滿足建筑功能。本建筑高層采用的是帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)，部分建筑結(jié)構(gòu)采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)。為了應(yīng)用需要，將轉(zhuǎn)換層設(shè)置在3層，同時為滿足相關(guān)技術(shù)標準，對高層建筑框支柱、剪力墻底部進行了強化，使其達到一級抗震標準。2號樓為一般住宅樓，采用剪力墻結(jié)構(gòu)。地下為停車場，1號樓1、2、3層商業(yè)建筑面積為1850.81m2；5～33層設(shè)為居民建筑，建筑面積為1192.67m2。2號樓32層建筑均設(shè)為居民建筑，其中1層的建筑面積為853.22m2；2～32層的建筑面積為871.98m2。

2.2高層建筑結(jié)構(gòu)體系方案的比較

基于以上內(nèi)容的概述，考慮到建筑高度、功能、抗震、經(jīng)濟性等因素，采用框架—筒體結(jié)構(gòu)體系和剪力墻結(jié)構(gòu)體系均比較適合。為了使6度區(qū)雙塔高層轉(zhuǎn)換層在轉(zhuǎn)換層層高情況下更好地滿足建筑功能的使用，筆者將對以上兩種高層建筑結(jié)構(gòu)體系方案進行分析比較，選擇最佳的結(jié)構(gòu)體系方案。2.2.1框—筒結(jié)構(gòu)體系。由于結(jié)構(gòu)平面布置需要充分考慮水平荷載和豎向荷載抵抗情況，在結(jié)構(gòu)平面布置規(guī)則對稱的同時，也考慮其剛度的對稱，在矩形中部設(shè)置樓電梯井筒體，再根據(jù)建筑平面對稱布置框架。為了保證雙塔高層建筑1號樓采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，三層設(shè)高層轉(zhuǎn)換滿足建筑功能，2號樓剪力墻結(jié)構(gòu)，能夠抵抗地震作用，對結(jié)構(gòu)縱橫兩個主軸方向進行抗震設(shè)計，也就是將梁和柱的中線進行重合設(shè)計，促使梁和柱直接傳力，減少主軸偏向，帶來不利影響。2.2.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系?；?度雙塔高層建筑的規(guī)劃方案，為了避免雙塔高層建筑在轉(zhuǎn)換層層高情況下建筑結(jié)構(gòu)可以有效抵抗水平荷載和豎向荷載，促使高層建筑依舊更好地滿足建筑功能的使用要求，1號樓三層設(shè)高層轉(zhuǎn)換滿足建筑功能，需要增強剪力墻結(jié)構(gòu)體系，因此對剪力墻的設(shè)置為：（1）合理開設(shè)剪力墻的洞口，將一道剪力分成若干墻段，洞口連梁的跨度較大，促使剪力墻和連梁的彎曲變形能力大；（2）有效控制墻肢截面的高度，避免剪力墻突變，提高剪力墻底部的強度；（3）部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的框支層，其剪力墻的截面面積不應(yīng)小于相鄰非框支層剪力墻截面面積的50%。

2.3計算參數(shù)及計算軟件

2.3.1設(shè)計依據(jù)及基本參數(shù)。為了高質(zhì)量、高效率地建成6度區(qū)雙塔高層建筑物，在設(shè)計此高層建筑的過程中，一定要遵照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》等，規(guī)范、合理地進行高層建筑結(jié)構(gòu)選型。由于地震作用對高層建筑的影響較大，而本次高層建筑又屬于A級高度建筑，在進行雙塔高層建筑結(jié)構(gòu)選型時，需要明確場地的特征周期、地震影響系數(shù)、地震放大系數(shù)、基本風(fēng)壓、地面粗糙級等方面的參數(shù)，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害的評估結(jié)果，合理分析高層建筑。2.3.2計算軟件的應(yīng)用。計算軟件采用PKPM-SATWE，它是專門為多、高層結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計而研制的空間組合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件。利用此計算軟件來分別分析框—筒結(jié)構(gòu)體系和剪力墻結(jié)構(gòu)體系中的相關(guān)數(shù)值，對比結(jié)構(gòu)體系，從而優(yōu)選適合的結(jié)構(gòu)體系。對于SATWE計算軟件的應(yīng)用，主要是：（1）設(shè)定整體參數(shù)。根據(jù)相關(guān)標準規(guī)范及雙塔高層建筑實際情況，對軟件初始參數(shù)和特殊構(gòu)件進行合理設(shè)置；（2）確定整體結(jié)構(gòu)的合理性。也就是明確6度區(qū)雙塔高層轉(zhuǎn)換層在轉(zhuǎn)換層層高情況下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全情況下的位移情況、剛度情況、剛重情況、剪重情況等，將其設(shè)定為指標，分別對兩種結(jié)構(gòu)體系的高層建筑轉(zhuǎn)換層層高情況下各個因素的變化情況進行分析。

3結(jié)語

綜合以上計算軟件計算結(jié)果可以確定，結(jié)構(gòu)體系對建筑使用功能的影響較大。從結(jié)構(gòu)受力的角度來看，框—筒結(jié)構(gòu)體系的受力越大與核心筒的大小相關(guān)；剪力墻結(jié)構(gòu)體系的受力與剪力墻的強度有關(guān)。所以，綜合考慮6度區(qū)雙塔高層建筑的各個方面及轉(zhuǎn)換層在轉(zhuǎn)換層層高情況下更好地滿足建筑功能的使用要求，選用剪力墻框架結(jié)構(gòu)體系是非常適合的。

參考文獻

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第8篇：高層建筑的受力特點范文

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；施工技術(shù)

【中圖分類號】TU974【文獻標識碼】A【文章編號】1002-8544（2015）09-0123-01

為了適應(yīng)當(dāng)前的建筑事業(yè)發(fā)展以及多功能化的要求，高層建筑往往通過利用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)換處理。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在整個結(jié)構(gòu)中起著紐帶作用，轉(zhuǎn)換層造價低廉、受力明晰等優(yōu)良特點，在當(dāng)前高層建筑施工中廣泛應(yīng)用，是實現(xiàn)高層建筑垂直轉(zhuǎn)換的常見形式。因此有效的使用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層技術(shù)，直接關(guān)系到高層建筑的整體質(zhì)量。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能分析

在當(dāng)代建筑工程中，為了滿足人們?nèi)找嫣岣叩囊?，建設(shè)單位通常將建筑設(shè)計為商住兩用型高層建筑，即較高層處設(shè)置居住區(qū)，較低層處設(shè)置商用區(qū)，不同樓層的不同用途也導(dǎo)致了其建筑施工的工藝差異，如：較低層處的商用區(qū)需要有開敞的空間、較高的頂棚以及開闊的視野等；較高層處的居住區(qū)則相反，具備溫馨舒適等特點。為了實現(xiàn)建筑施工的安全性以及合理性，建設(shè)單位通常會在居住區(qū)以及商用區(qū)中間設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，從而使得各樓層各盡其用，而且不對安全性以及美觀性造成影響。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是將不同形式的建筑物紐帶部位合理的進行聯(lián)結(jié)，不僅將下層商用區(qū)完成了封頂施工，同時還作為上部居住區(qū)的地基工程。在施工過程中，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工難度很高，需要對大體積混凝土有非常高的技術(shù)要求，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在高層建筑中起著重要的紐帶作用，是當(dāng)前高層建筑垂直轉(zhuǎn)換的常見技術(shù)。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工特點

1.結(jié)構(gòu)尺寸大在高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層體系中，利用界面內(nèi)力改變內(nèi)力，且內(nèi)力結(jié)構(gòu)的分布較為復(fù)雜。為確保水平剪力從上部結(jié)構(gòu)傳遞給下部結(jié)構(gòu)，要求轉(zhuǎn)換層樓面水平剛度務(wù)必達到一定的標準，通常情況下控制樓板厚度大于16cm，因此，轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)尺寸較大且具備較重的樓面荷載。2.分層澆筑，利用先澆部分構(gòu)件承載由于高層建筑的轉(zhuǎn)換層水平構(gòu)件高跨比較大，因此必須注意截面彎曲過程中水平纖維的相對錯動，一旦不適用平界面，依據(jù)厚板以及短深梁的受力特征，在施工過程中利用二次疊交法仔細分析疊合構(gòu)件，并且分析分層處水平剪力對構(gòu)件的影響，保證一次疊澆構(gòu)件的實際承載能力。3.結(jié)合下部結(jié)構(gòu)，靈活布置支撐系統(tǒng)為了盡可能的降低結(jié)構(gòu)抗震的影響，避免發(fā)生轉(zhuǎn)換層的剪力突變與剛度突變，在進行支撐系統(tǒng)的設(shè)計時，要結(jié)合下部結(jié)構(gòu)靈活布置。4.通過下部豎向構(gòu)件卸荷通過利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)以及鋼骨混凝土技術(shù)，從而減輕轉(zhuǎn)換層自重，并對其整體的抗震性能加以改善。模板支撐設(shè)計過程中，利用成型的預(yù)應(yīng)力以及水平鋼骨改善其受力性能，此方法通常使用于上部結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換層均沒有形成整體時。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)分析

1.模板施工轉(zhuǎn)換梁側(cè)模板的材料通常使用組合鋼模板，亦可采用17mm厚的覆膜膠合板。進行混凝土澆筑時，受到側(cè)壓力作用將會導(dǎo)致模板發(fā)生變形，進而導(dǎo)致脹模現(xiàn)象發(fā)生，對整體施工的質(zhì)量造成影響。一般情況下通過設(shè)置拉螺桿于轉(zhuǎn)換梁內(nèi)的設(shè)計從而實現(xiàn)對該問題的解決，與此同時，采取鋼管作為側(cè)模背扛的鎖固工作，目前常見的背扛間距在500mm左右。最后需要注意一點，即轉(zhuǎn)換層混凝土強度只有在全部滿足后，方可進行底模的拆除工作。2.鋼筋施工鋼筋施工過程中，通常具備密集性強、主盤較長、鋼筋含量大等特點，在梁柱的節(jié)點部位尤為突出，鋼筋的密集程度達到新的高度。在施工過程中，鋼筋結(jié)構(gòu)的捆綁工作難度極大，因此必須采取科學(xué)合理的措施改善捆綁施工問題，從而提高鋼筋結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量與工程便利性。目前常見的措施主要包括以下幾方面：（1）在轉(zhuǎn)換梁的兩側(cè)位置，合理的布置腳手架，并且利用腳手架的支撐力，從而確保鋼筋結(jié)構(gòu)的臨時支撐點；其次，通過鋼管結(jié)構(gòu)實現(xiàn)整個結(jié)構(gòu)上層部分鋼筋的支撐工作，待全部鋼筋焊接工作完成后，且鋼筋達到相對穩(wěn)固的情況下，方可進行撤離腳手架的工作。（2）進行焊接過程中，要求相關(guān)焊接人員必須具備一定的專業(yè)素質(zhì)，并且持證上崗，嚴格控制其資質(zhì)，避免在焊接時因焊接人員的技術(shù)不合格而導(dǎo)致的安全隱患與工程質(zhì)量問題的出現(xiàn)。進行主鋼盤接頭部分的焊接過程中，需要采取閃光對焊的方法與錐螺紋接頭連接等方法，控制好接頭位置。焊接過程中的任何操作流程務(wù)必按照有關(guān)規(guī)范合理進行。（3）留設(shè)錨固長度務(wù)必科學(xué)合理，其中，包括轉(zhuǎn)換層的樓板鋼筋部位、腰筋部位以及上下部位。3.混凝土施工進行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工時，不可避免的面對大量的混凝土，特別是結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的大梁部位，極其需要進行大面積灌注混凝土。為確保灌注混凝土后的穩(wěn)定性以及整體性，避免混凝土發(fā)生大面積裂縫，因此，在混凝土灌注過程中，必須嚴格控制內(nèi)外溫差，控制好灌注后混凝土的保養(yǎng)工作。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，混凝土的內(nèi)外溫差不得高于25℃，與此同時，混凝土材料的選擇也會決定混凝土整體質(zhì)量的程度。所以在進行混凝土材料的選擇過程中，必須嚴格控制材料的質(zhì)量，從而確保工程質(zhì)量萬無一失。

四、施工注意事項

1.進行截面尺寸較大的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工過程中，需要采用大體積混凝土組織予以配合，進行轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)界面的撓度以及承載力的計算過程中，必須要對大體積混凝土的水化熱、混凝土收縮、混凝土徐變等問題進行考慮，避免發(fā)生不必要的質(zhì)量問題。2.由于轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工荷載以及其自重很大，因此要采取模板支撐設(shè)計，從而確保其支撐系統(tǒng)能夠具備一定的穩(wěn)定性以及強度。進行搭設(shè)支撐過程中，要求其上下層支撐均處于同一個位置，從而確保荷載的合理傳遞。3.因為轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)承托豎向荷載較大以及預(yù)應(yīng)力鋼筋較高用量，通常采取相關(guān)措施避免張拉階段預(yù)拉區(qū)反拱或者開裂過大。通常情況下選擇分階段張拉技術(shù)以及擇期張拉技術(shù)，即在轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)完成數(shù)層后，通過采取分階段張拉技術(shù)以及擇期張拉技術(shù)對預(yù)應(yīng)力鋼筋的各個荷載階段予以平衡，選擇擇期張拉預(yù)應(yīng)力技術(shù)的時候，必須控制好轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的下部支撐。4.設(shè)置模板后，其轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工過程中的使用階段以及受力狀態(tài)也不盡相同，需要對下部樓層的樓板以上轉(zhuǎn)換梁進行承載力驗算。進行結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工支模方案進行綜合考慮，并且合理的建立力學(xué)分析模式，確保施工和設(shè)計的有機統(tǒng)一。

五、總結(jié)

綜上所述，高層建筑中結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層技術(shù)，將會合理的利用高層建筑的空間，并且解決了一系列技術(shù)難題，值得在高層建筑中推廣應(yīng)用。

參考文獻

第9篇：高層建筑的受力特點范文

1.1平面設(shè)計中的結(jié)構(gòu)構(gòu)想

1）受力特征與平面形式。高層建筑因其特有的受力特征，從結(jié)構(gòu)意義分析其對平面形式的影響就具有重要意義。高層建筑在水平荷載作用下，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)移，其中整體彎曲變形占主導(dǎo)地位，結(jié)構(gòu)整體彎曲變形所引起的側(cè)移，與結(jié)構(gòu)體系抵抗傾覆力矩的有效寬度的三次方成反比例關(guān)系，以建造寬度很小的建筑物是不適宜的。因此，在平面上加大建筑的有效寬度，就能在很大程度上減少結(jié)構(gòu)的相對側(cè)移.所以，從結(jié)構(gòu)受力角度來講，高層建筑的平面形式最好是簡單、規(guī)整的。圓柱形建筑由于它垂直于風(fēng)向的表面積最小，其風(fēng)荷載比方柱形建筑可減少20%～40%。平面形式為圓形、橢圓形、正方形、修正三角形、正多邊形等形式的高層建筑，建筑沿縱橫兩個方向的寬度均較大，有較好的抗側(cè)剛度，受風(fēng)面積也較小，是理想的高層建筑平面類型。

2）結(jié)構(gòu)平面布置的合理性。結(jié)構(gòu)中的傳力構(gòu)件在平面中布置，應(yīng)不影響建筑使用功能的基礎(chǔ)上，盡量滿足從力學(xué)角度所提出的要求。從力學(xué)角度出發(fā)，高層建筑的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)均勻布置，避免由于抗側(cè)力結(jié)構(gòu)分布不均而導(dǎo)致水平荷載作用中心偏離抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度中心而產(chǎn)生扭矩，使抗側(cè)結(jié)構(gòu)處于非常復(fù)雜受力狀態(tài)。

3）結(jié)構(gòu)形式與特點。高層建筑對內(nèi)部空間的要求，因其使用性質(zhì)和功能不同，建筑平面布置也就隨之變化。小空間平面布置方案僅適用于住宅及旅館；辦公室要求大小空間兼有；餐廳、商場、展覽廳等，則要求有能靈活分隔的大空間；舞廳，宴會廳和報告廳等，又要求內(nèi)部無柱大空間。各種結(jié)構(gòu)體系所能提供內(nèi)部空間是不同的，它反映在建筑中也各具特色。隨著結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，一些較新穎結(jié)構(gòu)體系的運用，為建筑師創(chuàng)造豐富多彩的建筑形體，提供使用上具有更大靈活性的平面空間，滿足各種使用功能要求創(chuàng)造了有利的條件。如巨型結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)等既屬此類。

1.2剖面設(shè)計中的結(jié)構(gòu)構(gòu)想

剖面構(gòu)思與建筑形式是緊密相連的，而高層建筑的形式與結(jié)構(gòu)體系又是相互制約的，建筑形式的藝術(shù)性必須與結(jié)構(gòu)體系的合理性統(tǒng)一協(xié)調(diào)，才能充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的有效性。因此，不僅要很好地考慮和解決結(jié)構(gòu)與建筑功能方面的要求，還必須運用邏輯思維與形象思維，充分利用結(jié)構(gòu)中符合力學(xué)規(guī)律和原理的形式來構(gòu)成不同的空間輪廓與空間韻律。

1）傳力體系豎向設(shè)計。建筑的空間形態(tài)是由結(jié)構(gòu)傳力體系支撐的。傳力體系的剖面形式，直接反映結(jié)構(gòu)沿豎直方向傳遞荷載的路徑，也關(guān)系到建筑物的使用性能。從高層建筑的受力合理性講，應(yīng)注意控制建筑的高寬比；由于使用上的要求造成剛度變化特別大，或結(jié)構(gòu)布置發(fā)生變化時，則必須設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；高層建筑必須有相應(yīng)的錨固深度，此錨固深度可結(jié)合布置設(shè)備用房和地下停車庫的需要，作為一層或多層地下空間，這對降低高層建筑的重心有利，可提高建筑抗震能力及抗傾覆能力。

2）創(chuàng)造優(yōu)良體型。高層建筑由于受水平荷載的影響較大，所以建筑形體應(yīng)力求簡潔、均衡、穩(wěn)定，并具有極佳力學(xué)效益而不易屈服于側(cè)向力的優(yōu)良體型。上下如一型：板式高層建筑其形狀多為一字形平面，因其面積利用系數(shù)高、造型簡潔、樸素大方、結(jié)構(gòu)簡易、施工方便、造價也較經(jīng)濟，廣泛用于辦公樓、旅館與住宅。

3）合理設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。現(xiàn)代高層建筑向著多功能、綜合用途發(fā)展。在同一幢建筑中，可能上部樓層布置住宅、旅館、中部樓層作辦公用房，下部樓層往往是商場、餐飲、文化娛樂設(shè)施。不同功能用途的樓層對結(jié)構(gòu)形式提出了不同的要求。上部需要的是多墻體的小開間；中部則需小的和中等大小的空間；而下部則要求是盡可能大的、能自由靈活分隔的大空間，柱網(wǎng)要大，墻要盡可能少。

4）增設(shè)加強層。層數(shù)很多、高度很大的建筑，如果靠增大截面尺寸或增設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件，必然影響到建筑的使用，這時就可考慮在一定高度位置設(shè)置加強層。當(dāng)未設(shè)置加強層時，作為一般高層結(jié)構(gòu)體系，其位移類似于懸臂梁，隨高度增加而迅速增大，外荷載產(chǎn)生的傾覆力矩大部分由中央核心剪力墻或筒體承受。在高層建筑中，加強層的設(shè)計，可結(jié)合設(shè)備層一起考慮。由于設(shè)備層對采光要求較低，可以不開或少開窗，并可在不妨礙設(shè)備布置的前提下增設(shè)內(nèi)部支撐，或沿其周邊局部加固，因此設(shè)備層可以成為剛度很大的加強層。

2結(jié)語