導(dǎo)語：混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：轉(zhuǎn)換層是高層建筑設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，其設(shè)計(jì)的合理性與有效性直接關(guān)系著高層建筑整體設(shè)計(jì)效果。為全面提高高層建筑工程建設(shè)質(zhì)量，簡(jiǎn)要探討高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題，以推進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；預(yù)應(yīng)力；混凝土板式；轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展進(jìn)步，社會(huì)群體對(duì)高層建筑工程的設(shè)計(jì)效果以及建設(shè)質(zhì)量也提出了更高的要求，預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)作為高層建筑中的重要組成部分，受到社會(huì)的高度重視。為進(jìn)一步滿足用戶的多元需求，促進(jìn)高層建筑實(shí)際功能的有效發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)充分做好預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，以保證建筑的整體性，進(jìn)一步改善高層建筑整體設(shè)計(jì)效果。

1預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

一是預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上改善建筑整體結(jié)構(gòu)抗裂性能，提高高層建筑整體質(zhì)量。通過研究可知，在采用預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)后，高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的抗裂性得到明顯改善，裂縫發(fā)生的幾率明顯降低，為高層建筑質(zhì)量控制打下良好的基礎(chǔ)。二是預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)能有效改善轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的抗沖切能力，且便于施工操作，一定程度上降低了施工難度。三是預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)混凝土板中內(nèi)部壓力均勻分布，便于高層建筑建設(shè)過程中對(duì)不同體積的混凝土內(nèi)部收縮拉力進(jìn)行科學(xué)化控制，減少混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)生幾率，切實(shí)提高了混凝土澆筑質(zhì)量，提高轉(zhuǎn)換層抗震性能，確保高層建筑的使用功能得到最大程度的發(fā)揮。

2預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法

2.1設(shè)計(jì)原則

在高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮高層建筑功能需求，對(duì)混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活布置，調(diào)整好上下剪切剛度，確保其滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)化控制。在基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)依照建筑物高度方向設(shè)置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，將其分為三種布置形式，分別是分段布置、間隔布置以及在建筑物頂部設(shè)置。在預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況在上述布置方式中加以合理選取，依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，最大程度上避免高層建筑物出現(xiàn)整體剛度不足而影響轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的情況。在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵循一定設(shè)計(jì)原則，確保轉(zhuǎn)換層與加強(qiáng)層和設(shè)備層共同設(shè)置，從而全面提高預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。

2.2設(shè)計(jì)方法

2.2.1設(shè)計(jì)計(jì)算。首先對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，適宜將其設(shè)置在轉(zhuǎn)換層的下面，同時(shí)可以采用等效交叉梁系方法計(jì)算實(shí)體厚板，一般情況下等效交叉梁?jiǎn)蝹?cè)寬度小于板厚，一般為兩個(gè)支承距離的一半。其次應(yīng)對(duì)厚板的具體荷載進(jìn)行計(jì)算，按照實(shí)際柱、墻，將支座的各項(xiàng)參數(shù)輸入即可。再次由于三維單元計(jì)算方法精度較高，時(shí)間相對(duì)較短，所以采用此種方式對(duì)厚板的局部參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算過程中，其主要形式為直角合格，所以還需要繪制網(wǎng)格，繪制過程中，應(yīng)保證網(wǎng)格的長(zhǎng)、寬、高的量級(jí)相同，并對(duì)尺寸相近的單元進(jìn)行模式劃分。

2.2.2結(jié)構(gòu)平面布置。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式有很多種，包括板式轉(zhuǎn)換層、梁式轉(zhuǎn)換層、箱式轉(zhuǎn)換層以及桁架式轉(zhuǎn)換層等等，在結(jié)構(gòu)平面布置過程中，應(yīng)根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況，合理選擇轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。在所有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中，板式結(jié)構(gòu)層具有結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單、靈活等，缺點(diǎn)在于板的自重較大、材料消耗大；梁式轉(zhuǎn)換層有點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)單、傳力明顯，缺點(diǎn)在于空間受力復(fù)雜、高度受到限制等；箱式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)點(diǎn)在于剛度大、整體工作效果好，缺點(diǎn)在于施工較為復(fù)雜、施工成本較高；桁架式轉(zhuǎn)換層彎矩、剪力相對(duì)較小，缺點(diǎn)在于施工復(fù)雜。因此通過對(duì)不同轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的分析，結(jié)合工程實(shí)際情況，采取板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。

2.2.3結(jié)構(gòu)豎向布置。對(duì)于結(jié)構(gòu)豎向布置，關(guān)鍵在于控制好建筑的側(cè)向剛度，應(yīng)遵循下大上小的原則，并嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)換層上下等效側(cè)向剛度比。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換層的上部和下部分別進(jìn)行強(qiáng)化和弱化，為達(dá)到這一目的，其具體做法如下：對(duì)于轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)，如剪力墻、核心筒部分，應(yīng)增加其厚度，同時(shí)在條件允許的情況下，應(yīng)使其底部剪力墻不開洞；采取有效措施，提高底部柱的強(qiáng)度等級(jí)，與此同時(shí)剪力墻的強(qiáng)度也應(yīng)有所提高。

3高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1轉(zhuǎn)換層下部區(qū)域結(jié)構(gòu)的剛度分布。在預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，下部區(qū)域結(jié)構(gòu)的剛度分布是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，一旦設(shè)計(jì)剛度較大，會(huì)導(dǎo)致地震反應(yīng)發(fā)生，結(jié)構(gòu)豎向剛度急速膨脹，使得轉(zhuǎn)換層上下受力不均衡，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。一旦剛度過小，在沉降差作用下會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力，導(dǎo)致配筋增加。此種情況下，為切實(shí)提高高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)充分做好轉(zhuǎn)換層下部區(qū)域結(jié)構(gòu)的剛度分布，充分考慮豎向剛度變化情況，并全面衡量抗震設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，確保轉(zhuǎn)換層主體結(jié)構(gòu)剪切剛度滿足高層建筑相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過提高混凝土強(qiáng)度或增加剪力墻等方式來保證剛度分布的均勻性。應(yīng)當(dāng)注意的是，在轉(zhuǎn)換層下部區(qū)域結(jié)構(gòu)剛度分布中，應(yīng)當(dāng)高度重視筒體安全設(shè)計(jì)等相關(guān)工作，切實(shí)提高高層建筑的抗震性能。尤其是剪力墻的運(yùn)用應(yīng)當(dāng)保證剛度均衡，最大程度上避免建筑物變形而影響高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。3.2剪力墻作用于結(jié)構(gòu)上下部分的剛度傳輸。在預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為促進(jìn)不同結(jié)構(gòu)之間內(nèi)力的有序傳遞，應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)上部對(duì)剛度分布進(jìn)行科學(xué)化控制，通過減少剪力墻的方式縮短墻肢，從而促進(jìn)剛度順利傳輸。與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)適度增大下部剛度，在確定剪力墻數(shù)量后對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化布置，保證對(duì)稱分布，從而促進(jìn)剛度傳輸?shù)木鶆蛐院陀行浴?.3合理確定轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的剛度值。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一個(gè)重要的值就是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的剛度值。一旦出現(xiàn)剛度超標(biāo)的現(xiàn)象，地震反應(yīng)就會(huì)出現(xiàn)，豎向剛度會(huì)急劇增大，使得上下層不利于受力和均衡性，另外，材料的需要增加，經(jīng)濟(jì)上比較不合理。如果轉(zhuǎn)換層的剛度較小，那么豎向構(gòu)件之間會(huì)出現(xiàn)沉降差，在結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間形成次應(yīng)力。此時(shí)，就要選擇合適的次梁截面尺寸，保證其剛度達(dá)標(biāo)。

總而言之，預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用，能夠在一定程度上改善結(jié)構(gòu)性能，從整體上提高高層建筑設(shè)計(jì)效果。為保證預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，應(yīng)當(dāng)結(jié)合高層建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)開展綜合分析，掌握好設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)轉(zhuǎn)換層相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理計(jì)算，全面提高高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)高層建筑行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

作者:張曉妍 單位:大慶市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院

參考文獻(xiàn)

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