高层建筑受力特点

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高层建筑受力特点范文第1篇

关键词：高层建筑；梁式转换层；结构理论；应用

中图分类号：TU973.1文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）52-0085-02

引言

随着我国城市发展的步伐不断的推进，在城市建设发展中高层建筑已经成为城市发展的一道亮丽的风景线，在楼层的数量方面较多，结构也与地层相比也比较复杂。在高层建筑中的梁式转换层在建筑中主要发挥承上启下的效果，需要对其进行进一步的合理分配来保证竖向的载荷及应力分配均匀，以此来保证结构在受力方面的平稳性。通过一系列有效的手段及技术，能够更好的提高梁式转换层的有效性。一般情况来说，在不同的位置是需要承担不同的功能。例如说，底层为大部分都为车库、零售、娱乐、餐饮等等，中层的建筑大部分都为办公区、商业区，高层则多半都为住宅。基于各项位置及功能的不同，在建筑的结构中也就不同，需要高层建筑满足一系列的强度。由于转换层在结构上分类较多，本文中我们将进一步对梁式转换层结构做出进一步的阐述和研究。

1高层建筑的特点及梁式转换层结构的概述

1.1高层建筑的特点

高层建筑在结构上通常都尤为复杂。高层建筑梁式转换层在结构设计上不仅仅要对高层建筑的承受力水平及载荷做出有效的保障，还需要对高层建筑所能承受的垂直方向载荷做出保证。在对高层建筑的梁式转换层结构进行设计的过程中，大部分的因素都会对高层建筑梁式转换层设计的水平做出影响。随着国内经济的发展，国内城市发展中高层的建筑越来越多，人们对于居住环境的舒适度在追求层面也越来越高，由此，高层建筑的梁式转换层结构设计方面也变得尤为的关键。高层建筑最具显著性的特点就是在楼层的数量上较多，高度比较高，这些特点全部都给高层建筑的梁式转换层结构在设计过程中带来了比较大的难度，高层建筑的梁式转换层结构在设计上，将承载控制到合理的范畴中显得尤为的关键和重要。高层建筑梁式转换层结构设计的关键就是对其抗压力来进行设计的。

1.2梁式转换层结构的必要性

高层建筑梁式转换层的相关技术领域研发具有非常重要的作用和意义，其最大的挑战，就是通过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结构上较为密集，以此来保证建筑的稳定性。上部结构基本都是保持相应的密集度，以此来实现建筑上稀疏下密集的稳定结构。建筑的功能在多元性以及综合性层面在现如今的建筑领域中已经变得尤为的关键和重要，高层建筑的底部以及中部通常都是使用较为稀疏的商业构造模式来实现的。上部多半都是采用相对比较密集的建筑构造形式。与建筑自身在受力的稳定性上出现了矛盾性。高层梁式转换层结构在应用上，完全可以有效的来解决存在的矛盾。

2高层建筑梁式转换层结构设计理论

2.1高层建筑梁式转换层结构设计的基本特征

高层建筑梁式转换层在建筑领域始终都是发挥着承上启下的效果，它是需要进一步对建筑的上部结构及竖向载荷做出合理的分配，以此减少结构所产生巨大突变以及应力的集中，以此来实现结构的连续性以及在受力上的平稳性。通过采用一些有效的特殊技术及方式，比如说，在梁式转换层中布置相应的设备及管道，这些设备是完全能够适用和满足于高层建筑在供水以及供暖上的需求。在国内大部分的高层建筑都是采用了上部梁式，下部框架的结构模式，通过对构件进行转换，来完成载荷的转移，防范由于内力过多而产生的集中情况。

2.2高层梁式转换层在构造上的特点

在建筑工程领域之中，对于转换层的应用十分的广泛，在构造的形式上更是趋于多样化。梁式转换层最为关键的特点就是，尺寸比较大，用途上更是尤为的广泛，结构通俗易懂，施工及操作简单，能够很大程度和意义上节约成本及造价，在性能上更是尤为的牢固，工程计算方便等等诸多特点。例如梁式转换层结构以下部的转换大梁为主，框支梁承载上部剪力墙，框支柱支撑框支梁，被称为梁式框支剪力墙结构。以墙-梁-柱（墙）为传力途径，明确、直接的传力作用，便于方便工程计算、分析以及设计，在施工也较为简单。实际过程中，可以根据转换梁的受力特点、工作形式和应用方式等将转换梁划分以下几种不同的结构形式。如果在设计过程中出现设计不足的情况，那么会对抗震产生非常不利的影响，梁过于高还会对空间的使用效果造成不好的影响。

2.3高层建筑梁式转换层的受力特点

高层建筑梁式转换层最为关键性的功能就是在传力方面，它能够将上部密集的小空间上的竖向载荷传输给趋于下部稀疏较大的空间上去。因为转换层高层建筑自身在结构上的特点，载荷在竖向传递过程中通常都不连贯和直接，这会导致在侧向刚度上发生一定的突变情况，转换层在应力上的集中，会导致结构在受力上尤为的复杂。如果发生一定的地震灾害，因为下部结构相对比较薄弱，将会出现坍塌或者是变形的情况，给建筑的安全性带来一定的威胁和隐患。对于转换层在结构上的设计。第一，需要考虑的问题是关于受力的问题，最大的限度上来解决传力不连贯而造成的受力集中以及突变等等问题，避免建筑结构遭到破坏，带来生命财产的威胁及损害。

3高层建筑梁式转换层结构设计上的应用

3.1高层建筑梁式转换层结构的应用

关于高层建筑的开发最为的研发国家为美国，它更是作为了高层建筑的起源地。现如今，高层建筑已经遍及实际的每一个角落。通过对国内建筑相关信息的统计得知，截止到2014年年末，国内的高层建筑已经达到上百栋之多。我国是从70年代开始才采用梁式建筑的方式，并且其发展速度更是非常惊人，一直到了90年代，梁式转换层的结构才被广泛的被应用。

3.2高层建筑梁式转换层结构应用的概括

在一些相对比较发达的国家中，早在20世纪中期，就有大量的建筑工程师开始设计比较高大的建筑，建筑结构更是通过采用了上部剪力墙的形式，下部分通过采用框架结构混合的方式。此项结构上主要是采用上刚下柔的原理，结构上相对比较稳定。在经过十几年的发展以后，历经了几次比较大的地质灾害过后，建筑工程师们慢慢的发现，此项结构其实并不牢稳，在应对地质灾害的情况下造成了更为严重的坍塌情况。由于，设计师及工程师们几经研究，则研发出了转换层结构。在国内，20世纪80年代初期开始广泛的对大空间的建筑进行研究，在上海以及大连等地更是开始建设了首批的梁式大型的建筑，随着梁式转换层结构的设计技术的不断完善及创新，国内的高校也开始大批量的通过高层建筑来进行实验，在随后的高层建筑上梁式转换层结构得到了证实，开始不断的被广泛的应用。国内的学者们更是对其做了大批量的研究，这些都促进了高层建筑梁式转换层的发展及应用。

4总结

综上所述，在高层建筑的梁式转换层的上密下疏的建筑原理上为建筑在受力方面起到了承上启下的作用和效果，科学合理的对上部机构的竖向载荷做出有效的分配，避免结构突变及应力的集中，以此来进一步的实现结构的连续性以及在受力上的平稳性。

参考文献

[1]邱龙斌.关于高层建筑梁式转换层结构设计分析[J].河南建材，2014（06）.

[2]杨永康.浅谈高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].中华民居（下旬刊），2014（10）.

[3]付全.分析高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].建筑设计管理，2014（08）.

[4]张娟娟，邴作庆.谈高层建筑梁式转换层结构设计[J].科技创业家，2013（17）.

[5]覃文胜.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].中国高新技术企业，2010（28）.

高层建筑受力特点范文第2篇

关键词：桁架转换层；高层建筑；抗震；设计原则

引言：随着社会的不断进步，人们对建筑物安全的要求越来越高，尤其是多高层建筑物的安全已日益受到人们的重视。转换层是多高层建筑物承力的关键部位，是保障多高层建筑物安全的关键所在。由于桁架转换层具有较高的抗裂性与承载力，使其在多高层建筑物的施工中得到广泛应用。

一、桁架转换层概述

桁架转换层是由常用的梁式转换层发展而来的。桁架转换层根据其结构不同可分为斜杆桁架转换层、空腹桁架转换层、混合桁架转换层。当来自建筑物上方的荷载较大时，单层的桁架转换无法满足承重的需求。在多高层建筑中，多采用双层或多层桁架转换层结构，也就是叠层桁架。

在托柱形式的梁式转换层中，当很大跨度的转换梁承托较多的层数，由转换梁承托上部框架传递下来的竖向荷载很大而致使截面很大时，可采用桁架转换层，能较好地布置大型管道等设备，并充分利用建筑空间。换桁架主要承受竖向荷载，在满足建筑功能的前提下，通过增大中间节间的跨度或减小端节间的跨度来增大中间弦杆的内力，减小端节间的内力，使弦杆内力分布均匀。

二、桁架转换层结构的受力分析

转换桁架主要用于承受竖向荷载，转换桁架的受力特征主要表现为竖向荷载作用下的受力规律。转换桁架的工作机制可视为由多根截面较大的弦杆（梁）共同承担上部荷载的工作机制，各腹杆改变了竖向荷载的传力方向和位置，起卸载作用。根据桁架腹杆的分布情况的不同，高层建筑转换桁架的结构形式主要有：空腹桁架、斜杆桁架、交叉桁架：但由于转换桁架承受的竖向荷载往往是相当大的，有时上部较高的荷载，单层的转换桁架在计算上无法满足结构要求，此时就必须设置双层或多层的转换桁架结构，即叠层桁架转换体系，当然还包括由于建筑立面美观或结构简化受力的目的而采用的无竖腹杆的交叉斜杆桁架；以及由于桁架受力较大，为更好的保证桁架端部与柱的锚固及减小桁架端部柱的内力，实际工程中往往将桁架体系伸过所要转换跨的下一跨。

三、桁架转换层在高层建筑结构抗震设计原则

1、整体结构按“强转换层及其下部、弱转换层上部”设计。带桁架转换层的结构应按“强化转换层及其下部、弱化转换层上部”的原则，使转换层上下主体结构的侧向刚度尽量接近，平滑过渡。

2、桁架转换层按“强斜腹杆、强节点”设计。将转换桁架置于整体空间结构中进行整体分析。此时，腹杆作为柱单元，上、下弦杆作为梁单元，按空间协同工作或三维空间分析程序计算整体的内力和位移。计算时，转换桁架按实际杆件布置参与整体分析，但上、下弦杆的轴向刚度、弯曲刚度中应计入楼板的作用。整体结构计算需采用两个以上不同力学模型的程序进行抗震计算，还应进行弹性时程分析并宜采用弹塑性时程分析校核。

3、桁架转换层上部框架结构按“强柱弱梁、强边柱弱中柱”设计。桁架转换层上部框架结构按“强柱弱梁、强边柱弱中柱”的原则，以保证转换层的结构具有较好的延性，确保塑性铰在梁端出现，能够满足工程抗震的要求。

四、桁架转换层在高层建筑结构抗震构造要求

1、转换钢桁架的下弦钢骨混凝土部分后浇使型钢钢骨预先受力。由于桁架下弦为主要受轴向拉力作用的构件，在计算中我们主要以型钢构件输入进行计算，而在实际的设计中为了使下弦杆与周边的梁与板更好的连接，设计人员将下弦枰设计成为以型钢为钢骨的钢骨混凝土。在轴向拉力的作用下，由于钢的极限拉应变远大于混凝土的极限拉应变（钢筋的极限拉应变将达001），为了使型钢钢骨预先受力、混凝土内的裂缝开展较小，设计时采取了下弦杆混凝土后浇的做法。这样，当上部较大荷载作用至转换桁架时，下弦的型钢受到较大的拉力，产生了相当的拉应变，然后在浇筑混凝土时，型钢内增加的拉应力相对有限，大大的减缓了混凝土内裂缝的开展。

2、换桁架的弦杆相邻位置设置边梁使其受力更为合理。如果在布置转换桁架弦杆的二、三、四层的弦杆相邻位置设置一根边梁，保证与桁架相邻的楼面的荷载通过与桁架节点相连的横梁以集中力的形式传递至桁架的节点上，这样可以使转换桁架的弦杆受力特点更与普通的桁架一致，即弦杆的受力形态以轴力为主，尽量减少弦杆受到弯矩作用，特别是平面外弯矩的作用，使转换桁架的受力更为合理。

3、《高层混凝土结构技术规程》规定转换层结构的楼板厚度不宜小于180mm。并配置双层钢筋，而在前面的分析中我们已经知道，当弦杆考虑板的作用时，对转换桁架的受力更为有利。这一方面可以使设计人员在建筑的限定梁高的情况下充分加大弦杆的刚度：另一方面作为转换桁架弦杆平面外稳定最有力的支撑和保障构件，加厚楼板后可以更好的保证桁架弦杆的平面外的稳定。另外，结构的水平力传递主要依靠楼板和转换构件，因此楼板和转换构件都要承受较大的剪力，并且有一个交互和传递的过程，如果转换桁架的弦杆仅有一侧的楼板可以相连，可以加厚与之相连楼板的板厚，这样更好的保证转换桁架上的水平力向转换层楼层平面内转移，使转换层的整体受力更加均匀。

4、高层结构的抗震分析。方法除特殊规定外，建筑结构应进行多遇地震作用下的内力和变形分析，此时，可假定结构与构件处于弹性工作状态，内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法。规则且具有明显薄弱部位可能导致地震时严重破坏的建筑结构，应按规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。此时，可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。模态分析用于确定设计结构的振动特性，即结构的固有频率与振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也是后面要进行的谱分析和动力时程分析的前期分析过程。非线性静力分析（pushover）法是一种简化的非线性地震反应评估方法。其基本原理是：在结构分析模型上施加按某种方式分布的荷载（如均匀荷载，倒三角荷载，一阶振型荷载等）模拟地震水平惯性力，并逐级按比例增大，直到结构达到预定的状态（位移超限或位移达到目标位移），然后评估结构的性能。

五、结束语

桁架转换层的出现，不仅使多高层建筑物的功能需求得到满足，同时还使建筑更加美观。在桁架转换层抗震的结构设计中，应对多高层建筑结构的整体进行分析与论证，设计出最佳的施工方案，同时不断总结施工经验，以保证建筑结构的合理、经济、安全。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准（GB50011-2001），建筑抗震设计规范.中国建筑工业出版社，2001.

[2] 中华人民共和国行业标准（JGJ3-2002），高层建筑混凝土结构技术规.中国建筑工业出版社2002.

[3] 廖红兵，带高位转换层的高层结构抗震设计及性能分析[d]，重庆大学，2006.

高层建筑受力特点范文第3篇

关键词：高层建筑；结构设计；结构体系；受力分析

1 高层建筑结构设计特点

1.1 水平荷载成为决定因素

一方面，因为结构自重和楼面荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比：而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比：另一方面，对某一高度房屋来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

1.2 轴向变形不容忽视

高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大，还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整：另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。

1.3 侧移成为控制指标

高层建筑与多层建筑不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。随着房屋高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

1.4 结构延性是重要设计指标

相对于多层建筑而言，高层建筑结构更“柔”一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取相应的措施，来保证结构具有足够的延性。

2 高层建筑的结构体系

2.1 高层建筑结构设计原则

钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。高层建筑结构设计应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。

2.2 高层建筑结构体系及适用范围

目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架―剪力墙结构、简体结构等。

1）框架结构体系

框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由梁连系起来，即形成―个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。

框架结构体系优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低。

框架结构的缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。框架结构的适用范围：框架结构的合理层数一般是6到l5层，比较经济的层数是l0层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间，平面布置灵活，可适合多种工艺与使用的要求，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。

2）剪力墙结构体系

在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿纵横向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好。历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微，在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观。剪力墙结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架，形成部分框支¬―剪力墙结构。

在部分框支¬―剪力墙结构中，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形，因此，在高地震烈度区一般不建议采用这种结构体系。

3）框架―剪力墙结构体系

在框架结构中布置一定数量的剪力墙，可以组成框架一剪力墙结构，这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。

4）筒体结构体系

随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高，以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系，往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体，成为竖向悬臂箱形梁，增加密柱，以增强梁的刚度，也可以形成空间整体受力的框筒。由一个或多个简体为主，抵抗水平力的结构称为筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒，由它受大部分水平力，周边布置大柱距的普通框架，这种结构受力特点类似框架一剪力墙结构。

3 剪力墙设计中的基本概念

3.1 剪力墙截面的高、宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值，当比值小于或等于4时可按柱设计，当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。

3.2 剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力：在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似为底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风荷载作用下剪力墙除需满足刚度、强度要求外，还必须满足非弹性变形，反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

3.3 实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙：整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端；为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率；为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差过大。

联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。

壁式框架：当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢，构件形成两端带有刚域的变截面杆件，在内力作用下许多墙肢将出现反弯点，墙已类似框架的受力特点，因此计算和构造应按近似框架结构考虑。

综上所述，设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。

高层建筑受力特点范文第4篇

【关键词】高层建筑 梁式转换层 受力特性 地震

中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-178-01

一、梁式转换结构概述

现代的高层建筑在形体划分上，其底层部分通常是刚度较小的厅堂式结构，而高层部分则通常是刚度较大的套房式结构，在竖向上实现了各种功能的变化。为了确保整个高层建筑物刚度的均衡、力学的稳定，就必须要采用一种合理的结构形式，来实现高层建筑底部部分和高层部分之间的平衡过渡，并在竖向上能够将高层建筑底部厅堂结构和高层套房结构科学的组合在一起，实现高层建筑的多功能特性。为了达到高层建筑的这种结构要求，世界各国的相关单位都对其进行了广泛的研究，最终通过在功能发生改变的楼层中设置特定的转换层，以及在转换层中安装各类转换结构组件，达到了高层建筑整体力学特性的稳定。梁式转换结构就是其中的一种转换层结构，通常是在功能发生变化的楼层中设置一条大梁，并在大梁上安装各种转换结构组件，来实现高层建筑底部和高层部分功能平衡过渡，现在已经发展成为现代高层建筑的主要结构形式，尤其是在一些大中城市的标志性建筑工程施工中。

二、梁式转换结构的传力特性

通过对现代高层建筑梁式转换结构的各种技术资料及受力方式的分析，并加以归纳，梁式转换结构的受力途径大体上可分为剪力墙与转换梁结构到框架支柱和剪力墙到转换梁结构再到框架支柱，两种传力形式。

转换梁是梁式转换结构中的重要结构部件，通常是横跨在高层建筑底部用于承载整个高层部分重量的高强度钢筋混凝土质大梁，转换梁的受力主要来自于位于梁上的剪力墙、剪力墙荷载产生的压力，以及用于支撑转换梁的支座的支撑力，并受剪力墙刚度、转换梁刚度以及转换梁支座刚度的影响。据相关研究资料 表明，不管位于转换梁上部的剪力墙体如何变化，采用何种布局形式，只要该剪力墙具有一定的宽度、长度、高度，那么转换梁受压产生的弯矩就一定要比不考虑上部剪力墙作用时要大。同时由于弯矩产生的作用力可在两个方向产生效果，使得位于剪力墙下部的转换梁及转换梁支座在某些范围内存在受拉区。其主要原因有以下两点。

（一）共同弯曲变形

剪力墙和转换梁通过特定的连接结构可形成一个结构整体，在受到高层建筑上部楼体重量产生的荷载时产生共同的弯曲变形，其中转换梁位于弯曲变形的受拉翼缘，所受到的弯矩会因为剪力墙的共同参与而有所减小，同时位于受拉翼缘的转换梁在受到应力积分后还会产生轴向的拉力，并对支撑转换梁的支座区产生作用。

（二）竖向拱效应

位于转换梁之上的剪力墙还存在竖向上的拱效应，该效应通过剪力墙可将竖向的荷载传到转换梁上，该荷载最初是以斜向荷载作用于转换梁，而后在转换梁上分解为垂直荷载和水平荷载，受垂直荷载作用，转换梁会产生一定的弯矩；而在水平荷载作用下，转换梁的跨中区域的某些范围会受到轴向拉力，传到转换梁的支座区域就会产生轴向的压力。

三、梁式转换结构的地震反应

地震时一种强烈的地壳运动，通常会释放出大量的能量，该能量以地震波的形式传导，并对地面的建筑施加影响。其释放的地震波通常分为横波和纵波以及面波三种类型，横波对建筑物施加前后左右的水平作用力，纵波对建筑物施加上下垂直的作用力，而面波则是混合了横波和纵波，下面针对不同的地震波对梁式转换结构带来的不同反应加以分析。

（一）横波带来的梁式转换结构反应

横波是前后左右波动的能量，其对地表建筑物施加前后左右的作用力，使得建筑物获得前后左右的加速度而不停的抖动，这种前后左右的作用力，通常会使拥有梁式转换结构的建筑物转换梁和剪力墙受到水平扭矩，对于形体分布不规则，质量、刚度偏心率较大以及抗扭性较低的高层建筑，通常会发生严重的扭曲变形，造成严重破坏。

（二）纵波带来的梁式转换结构反应

由于纵波是上下波动的能量，因此产生横波的地震对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，使得转换梁和位于转换梁以上的剪力墙会产生上下方向的加速度，从而加大或减小剪力墙的荷载，而剪力墙的荷载传递到转换梁上就会引起转换梁弯矩的变化。通常如果传到地表建筑物的第一波峰能量是向上的话，那么转换梁的弯矩会加大，剪力墙的荷载也会加大，当地震等级过高，波峰能量较大时，转换梁和剪力墙产生的弯矩和荷载变化就会超过其刚度的承受极限而产生裂缝，甚至倒塌；而在向下的波峰到来时，转换梁和剪力墙通常会由于巨大的惯性作用出现剪力墙荷载减小，造成转换梁所受应力也随之减小，但是在地震波频率较高时，这种减小几乎可以忽略不计，所产生的反应效果通常都是弯矩增加，荷载增加，破坏建筑物的弹塑性。

（三）面波带来的梁式转换结构反应

面波又称为L波，是由纵波和横波在地表相遇后相互激发而产生的混合波，其融合了横波和纵波的波动特性，但是比横波和纵波的振幅都要强，在沿地面进行传播时，会对地表建筑物施加上下、前后、左右的作用力，使建筑物产生上下、前后、左右的加速度，产生剧烈的晃动，破坏剪力墙体之间的接缝，剪力墙于转换梁之间的连接装置，使剪力墙产生不规则、无规律、多方向的荷载、压力、拉力等多种作用，并和转换梁以及支座产生相互作用，使得转换梁的弯矩失去中心，左右移动，造成整个建筑物力学结构失衡，产生巨大的破坏。

综上所述，梁式转换结构是现代高层建筑的主要结构形式，它实现了高层建筑各功能部分的连接，使得不同刚度的建筑体得以均衡。但是作为一种连接过渡的结构，我们对梁式转换结构的各部位受力特性依然把握不足，尤其是在遭遇地震时，很多梁式转换结构出现重大破坏，如何平衡建筑物各部位的受力，加强转换结构的抗震能力仍是我们需要加以研究的主要内容。

参考文献：

[1]郑和平. 带梁式转换层的框支短肢剪力墙结构的受力分析[D].西安建筑科技大学，2012.

[2]张博. 高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[D].湖南大学，2011.

高层建筑受力特点范文第5篇

关键词：高层建筑 转换层 施工 技术 要点

随着城市化建设步伐的加快，以及住房用地紧张等问题，城市建筑物的楼层在不断的增加，由此出现的楼层受力问题引起了人们的广泛关注。对此，相关的研究人员要不断的研究创新，以便不断的改进高层建筑转换层的施工技术和工艺，提高高层建筑物的受力能力，从而保证高层建筑物的施工质量，给人们提供一个高品质的、舒适的生活、工作环境。

1 高层建筑转换层的施工难点

1.1过渡合理，有效防震。

高层建筑的转换层的主要作用是过渡和转换，通常情况在建筑物的下部设置转换层。由于高层建筑的转换层需要承受其上的全部楼层的重量，受力情况比较复杂，因而在施工过程中，要不断的加强转换层的施工技术水平，合理的处理结构，通过科学的利用空间来实现楼层之间的过渡，提高承重能力，从而达到防震的目的。

1.2选择恰当的模板。

高层建筑物转换层的质量标准明确规定，要结合实际情况，合理的选择转换层施工技术，提高转换层的支撑能力及其稳定性，增强其的承载力。在转换层模板施工中通常包括：一次性支模、荷载传递法支模、叠合浇筑法支模和埋置型钢法支模等，其各自具特点，在施工过程中，要参照实际施工的需要，合理的选择施工模板，从而使模板最大程度的发挥其支撑作用。

1.3保障数量，位置精准；浇筑合理，预防裂缝。

高层建筑的转换层施工过程中，需要大量的钢筋，且分布密集，因而，在施工之前，要根据工程的实际需求，确定钢筋的数量和设置位置，并确定钢筋连接的方式。除此之外，在在转换层施工梁柱汇集的位置极易出现温度裂缝，这也是施工技术的一个难点问题，需要极为关注。

2 高层建筑物的转换层施工技术要点

2.1钢筋工程

在高层建筑转换层的实际施工现场，钢筋工程的主筋相对长，布局极密，且需要很大的含钢量，尤其是在梁柱节点处钢筋十分密集，这一特点使得转换层的大钢筋绑扎的难度很大，施工过程，必须给予高度重视。

在转换层进行钢筋施工前，施工人员必须熟练的掌握图纸，并能够将图纸中的关键部位进行放大。在绑扎钢筋之前，还需要向操作人员就施工的顺序、方法及其相关标准和要求进行详细的交底，在绑扎过程要随时检查钢筋规格、数量及其放置的位置。完成绑扎之后，还要进行严密的检查，确定直螺纹接头及悬臂结构的撑脚牢固可靠。

面板负筋的高度要符合设计要求，在悬挑位置，为了防止人为踩踏导致落低现象，要设置一定的钢筋支架或是合理的跳板，同时需要注意的是，由于悬挑结构的复杂性和隐蔽性，需要单独进行验收。不能随意的更换转换层上的钢筋，如必须调整，则需要施工现场的技术人员和设计人员共同协商后方可更换。

2.2 模板工程

高层建筑物的转换层结构需要承受非常大的重量，因而，转换层的支撑系统就是转换层施工中的关键，要合理设置，选择正确的模板，保证支撑系统的承载能力能够满足转换层上部结构的承载。在实施模板工程之前，相关的工作人员要对施工的现场进行全面的考察，准确的计算施工过程消需要的各项参数，并尽可能的缩小误差，确保差异最小化，从而保证在施工过程中能够充分满足施工工艺和技术的需要，其中重点需要做好的工作如下：

按照施工现场的实际情况，设计支撑系统，配置模板，并规划模板排列图。操作人员必须熟练的掌握模板支承、排列、施工顺序、拆装方法。按照要求详细的检查施工现场的模板数量，规格，确保其符合施工要求，对于不符合施工要求或是质量不合格的，杜绝使用。

在设计模板支撑承系统过程中要力保横平竖直，确保支撑点的可靠性和牢固性，拧紧扣件及螺栓。在浇筑混凝土之前，需要指派专人检查模板的支撑、螺栓、扣件等，一旦发现问题，必须及时采取措施进行调整。留置正确的合理的孔洞、埋件等，通过在翻样图上自行编号的方式，避免出现漏放。安装一定要可靠性、牢固，反复检查没有问题之后才能封闭模板。

2.3 混凝土工程

1）合理设置配合比。高层建筑转换层的实际转换厚板的厚度相对较厚，因而在浇筑转换层的混凝土过程要选择分层的方式进行浇筑，对于体积相对较大的混凝土构件，在混凝土浇筑一定层数，特备是在第二层及第三层时，混凝土的水化热已经很高了，因而为了有效的降低混凝土产生的水化热现象，要根据相关的设计标准和要求，设置合理的及配比并掺入一定量的掺入剂，如高效减水剂及矿渣、粉煤灰稍。

2）科学浇筑。在浇筑转换层的混凝土过程，要保证混凝土浇筑的连续性，制定科学的浇筑路线，通常是由中心位置开始，逐渐向外浇筑。浇筑时，要保证注意浇筑的速度，保证两边浇筑的速度尽可能的同步，从而使得脚手架的受力对称，防止出现侧向位移；在分层浇筑时要选择斜面分层的方式，每一层的浇筑厚度薄且均匀。

3）加强混凝土构件的养护。混凝土的养护方法有很多种，如蓄热保温法、内降外保法和蓄水养护法等。对于转换层的混凝土养护通常选择蓄热保温法。其中蓄热保温法在实施过程中需要注意两点：在升温时要及时的保湿，降温时注意及时保温；大体积混凝土的内部安装循环埋管通水，通过冷却达到降温目的，降低混凝土结构的水化热温度，有效的控制混凝土结构的内外温差；在混凝土完成初凝之后，在实行蓄水养护法之前需要先进行 2h的洒水养护，然后再进行蓄水养护。

3 结束语

总而言之，高层建筑物的转换层的施工涉及复杂，在施工过程中存在很多的技术要点和难点，需要工作人员不断的学习改进施工技术和工艺，提高高层建筑转换层的施工质量，从而提升高层建筑物的安全系数，提高建筑物的经济效益和社会效益，给人们提供一个安全、舒适的生活和工作环境。

（身份证号码 44162219******6034）

参考文献：

[1].李志东.高层建筑转换层施工技术初探[J].民营科技.2012（12）：290-290

[2].浅论高层建筑转换层施工技术要点.[J].城市建筑.2012（9）：32-33

[3].张静、王伟刚、凌峰.高层建筑转换层施工技术分析[J].中国科技博览.2012（22）：367