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[摘 要]由于在地震的作用之下带转换层的高层建筑的受力比较复杂，以致于容易形成薄弱层。本篇文章主要是针对带转换层的高层建筑的结构特点，通过合理的转换层的结构布置，通过在地震发生时的整体对比分析和弹性时程分析，来加强带转换层的高层建筑的结构措施，使得建筑的各个构件和整体达到抗震的最佳效果。
[关键词]带转换层 高层建筑 结构设计
中图分类号：S141 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0132-01
一、前言
随着经济的发展和社会的进步，各种复杂的高层建筑不断地拔地而起，带有转换层的高层建筑是目前诸多的高层建筑中最常见的形式。高层建筑结构转换层可以恰当地连接高层建筑上下不同的结构体系，从而满足高层建筑多样化的使用需求。但是由于转换层的竖向构件是不连续的，在力学结构上是属于传力不直接、受力比较复杂的结构，在地震发生时比较容易形成薄弱层或者是软弱部位，所以带转换层的高层建筑在设计之时还需要考虑其自身的特点和结构。
二、 定义及设计原则
由于高层建筑功能特点的需要，一般高层建筑的下部空间比较大，上部的构件则不能直接连接地面，而是通过水平的转换结构与建筑下部的构建相互连接，这就形成了带转换层的高层建筑。典型的带转换层的高层建筑可以分为五種基本的形式：厚板、箱型梁、桁架、梁和空腹桁架。
由于带有转换层的高层建筑在地震发生时的受力比较复杂，不利于抗震，所以一般在9度抗震地区一般不采用带有转换层的高层建筑的设计形式。在进行转换层的设计时需要遵循的原则可以分为以下几个方面：
减少转换：在高层建筑的上下主体竖向的连接之时，要尽可能设计成上下主体的竖向贯通的连接方式，尤其是在核心筒框架结构的设计之时，核心筒的设计应该力求上下的贯通。
传力直接：在进行转换层上下主体竖向结构的布置之时，应该尽可能的将水平方向的转换层的传力做到直接，避免出现复杂的转换方式，尽可能避免抗震不利、耗材多、质量大、不经济合理、传力复杂的厚板转换。
弱化上部、强化下部：为了保证高层建筑下部的大空间的设计具有适宜的强度、刚度、抗震性能和延展性能，在进行带转换层的高层建筑的设计之时就应该尽量强化转换层下部结构的刚度，并且要适当的弱化转换层上部结构的刚度，从而使得转换层上下部分之间结构变形特征和结构刚度尽可能相近。
优化转换结构：由于高层建筑必须要考虑地震的影响因素，所以需要设计高层建筑的高位转换，适宜的高位转换结构应该选择一些不易引起边柱柱顶的弯矩过大或者是边柱的剪切力过大的结构形式，例如在引进一些斜腹杆桁架、宽扁梁和空腹桁架等结构时，就需要注意这些结构的强度和刚度等因素，力求保证质量，避免脆性破坏。
计算力求全面、准确：要想设计好带有转换层的高层建筑，就需要把结构转换层作为高层建筑整体结构中重要的组成部分，并且采用正确的计算方式和三维空间的结构分析，实现受力变形状态的正确分析。若是在进行转换层的设计之时采用有限元的方法对转换层的部分结构进行补充，就需要将转换层的两层结构纳入转换层局部的模型计算当中，并且还应该将转换层内部的平面刚度和三维空间效应进行分析，采用符合实际受力的边界条件计算正确的转换层的模型设计。
三、 带转换层的高层建筑的转换结构
（一）转换结构
3.1框支梁
当高层建筑的转换层上部框支墙门窗洞口的设计处于规则排列的状态，并且上部框支墙门窗洞口的位置位于框支梁跨中部的区域之时，转换层上部的框支墙和框支梁这样的位置有利于保持其稳定结构。当转换层上部的框支墙不能满足以上的条件需求之时，或者是由于转换层上部的小柱网框架不符合下部结构时，框支梁的设计就应该按照转换梁的设计来完成。
3.2转换梁
高层建筑转换层的转换梁的设计之时，一般选用剪压比来控制结构设计的计算过程，从而避免出现转换梁的脆性破坏。
3.3斜腹杆桁架
在高层建筑的转换层设计之时，斜腹杆桁架是一部分重要的结构，斜腹杆桁架的转换结构设计，一般选用跨满层的设计方式，并且斜腹杆桁架上弦节点的设计和布置应该和转换层上部的墙肢、密柱形成中心对称结构。
3.4空腹桁架
高层建筑转换层的空腹桁架的设计之时，空腹桁架也应该选择跨满层的设计方式，并且需要注意跨满层的设计中上弦阶段的设置也需要满足与转换层上部结构的墙肢和密柱形成中心对称的结构。
3.5厚板
在高层建筑的转换层设计之时，由于厚板转换一般适用于上下竖向构件没有规律设置的情况，在一般的情况下不宜使用厚板转换的方式。
（二）框支柱
在地震的作用下，框支柱可以通过内力对框的结构进行适当的调整，一般可以分为以下几种调整方式：
剪力调整：这就需要框结构中框支柱的数目多于10根，从而在地震发生时每根框支柱的受力在剪力调整时才不至于少于设计时的20%；若是框支柱多于10根，这样在地震的作用下，每根框支柱的受力就会大于基底总剪切力的20%。
弯矩调整：在进行弯矩的设计之时，应该根据剪力的比例来调整弯矩，从而使得弯矩的真实值大于设计值的1.5倍。
轴力调整：在地震发生时框支柱能够承受的地震作用应该大于轴力设置值的1.2倍。
四、结束语
在高层建筑的设计之时，结构转换层起到了“承上起来”的关键作用，实现了高层建筑的上下功能和结构形式的连接和转换。所以，对转换层结构进行合理设置，对转换层整体结构和关键受力部分进行受力特点的分析，是设计“安全、经济”的转换层的关键因素。为了满足高层建筑转换层的要求，需要结合和分析各项关键指标因素，并对在的证发生的情况在各转换层结构可能出现的受力进行分析，力求使整体结构相互连接，抗击地震的影响，还应该针对转换层的薄弱部位进行加强巩固设计，从而确保转换层的各个构建都能够与设计的最始目标一致，达到设计的预期效果。本篇文章提出的高层建筑转换层设计的影响因素尚不是十分完善，设计思路和分析方法仅供参考。
参考文献
[1] 刘静，王海荣.带转换层的高层建筑结构抗震性能分析及研究.《城市建设理论研究（电子版）》.2014年30期.
[2] 毕重薪，李卿.带转换层结构设计要点.《山西建筑》.2013年13期.
[3] 任莉萍.某高层带转换层结构楼层刚度比分析一例.《城市建设理论研究（电子版）》.2013年3期.
[关键词]带转换层 高层建筑 结构设计
中图分类号：S141 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0132-01
一、前言
随着经济的发展和社会的进步，各种复杂的高层建筑不断地拔地而起，带有转换层的高层建筑是目前诸多的高层建筑中最常见的形式。高层建筑结构转换层可以恰当地连接高层建筑上下不同的结构体系，从而满足高层建筑多样化的使用需求。但是由于转换层的竖向构件是不连续的，在力学结构上是属于传力不直接、受力比较复杂的结构，在地震发生时比较容易形成薄弱层或者是软弱部位，所以带转换层的高层建筑在设计之时还需要考虑其自身的特点和结构。
二、 定义及设计原则
由于高层建筑功能特点的需要，一般高层建筑的下部空间比较大，上部的构件则不能直接连接地面，而是通过水平的转换结构与建筑下部的构建相互连接，这就形成了带转换层的高层建筑。典型的带转换层的高层建筑可以分为五種基本的形式：厚板、箱型梁、桁架、梁和空腹桁架。
由于带有转换层的高层建筑在地震发生时的受力比较复杂，不利于抗震，所以一般在9度抗震地区一般不采用带有转换层的高层建筑的设计形式。在进行转换层的设计时需要遵循的原则可以分为以下几个方面：
减少转换：在高层建筑的上下主体竖向的连接之时，要尽可能设计成上下主体的竖向贯通的连接方式，尤其是在核心筒框架结构的设计之时，核心筒的设计应该力求上下的贯通。
传力直接：在进行转换层上下主体竖向结构的布置之时，应该尽可能的将水平方向的转换层的传力做到直接，避免出现复杂的转换方式，尽可能避免抗震不利、耗材多、质量大、不经济合理、传力复杂的厚板转换。
弱化上部、强化下部：为了保证高层建筑下部的大空间的设计具有适宜的强度、刚度、抗震性能和延展性能，在进行带转换层的高层建筑的设计之时就应该尽量强化转换层下部结构的刚度，并且要适当的弱化转换层上部结构的刚度，从而使得转换层上下部分之间结构变形特征和结构刚度尽可能相近。
优化转换结构：由于高层建筑必须要考虑地震的影响因素，所以需要设计高层建筑的高位转换，适宜的高位转换结构应该选择一些不易引起边柱柱顶的弯矩过大或者是边柱的剪切力过大的结构形式，例如在引进一些斜腹杆桁架、宽扁梁和空腹桁架等结构时，就需要注意这些结构的强度和刚度等因素，力求保证质量，避免脆性破坏。
计算力求全面、准确：要想设计好带有转换层的高层建筑，就需要把结构转换层作为高层建筑整体结构中重要的组成部分，并且采用正确的计算方式和三维空间的结构分析，实现受力变形状态的正确分析。若是在进行转换层的设计之时采用有限元的方法对转换层的部分结构进行补充，就需要将转换层的两层结构纳入转换层局部的模型计算当中，并且还应该将转换层内部的平面刚度和三维空间效应进行分析，采用符合实际受力的边界条件计算正确的转换层的模型设计。
三、 带转换层的高层建筑的转换结构
（一）转换结构
3.1框支梁
当高层建筑的转换层上部框支墙门窗洞口的设计处于规则排列的状态，并且上部框支墙门窗洞口的位置位于框支梁跨中部的区域之时，转换层上部的框支墙和框支梁这样的位置有利于保持其稳定结构。当转换层上部的框支墙不能满足以上的条件需求之时，或者是由于转换层上部的小柱网框架不符合下部结构时，框支梁的设计就应该按照转换梁的设计来完成。
3.2转换梁
高层建筑转换层的转换梁的设计之时，一般选用剪压比来控制结构设计的计算过程，从而避免出现转换梁的脆性破坏。
3.3斜腹杆桁架
在高层建筑的转换层设计之时，斜腹杆桁架是一部分重要的结构，斜腹杆桁架的转换结构设计，一般选用跨满层的设计方式，并且斜腹杆桁架上弦节点的设计和布置应该和转换层上部的墙肢、密柱形成中心对称结构。
3.4空腹桁架
高层建筑转换层的空腹桁架的设计之时，空腹桁架也应该选择跨满层的设计方式，并且需要注意跨满层的设计中上弦阶段的设置也需要满足与转换层上部结构的墙肢和密柱形成中心对称的结构。
3.5厚板
在高层建筑的转换层设计之时，由于厚板转换一般适用于上下竖向构件没有规律设置的情况，在一般的情况下不宜使用厚板转换的方式。
（二）框支柱
在地震的作用下，框支柱可以通过内力对框的结构进行适当的调整，一般可以分为以下几种调整方式：
剪力调整：这就需要框结构中框支柱的数目多于10根，从而在地震发生时每根框支柱的受力在剪力调整时才不至于少于设计时的20%；若是框支柱多于10根，这样在地震的作用下，每根框支柱的受力就会大于基底总剪切力的20%。
弯矩调整：在进行弯矩的设计之时，应该根据剪力的比例来调整弯矩，从而使得弯矩的真实值大于设计值的1.5倍。
轴力调整：在地震发生时框支柱能够承受的地震作用应该大于轴力设置值的1.2倍。
四、结束语
在高层建筑的设计之时，结构转换层起到了“承上起来”的关键作用，实现了高层建筑的上下功能和结构形式的连接和转换。所以，对转换层结构进行合理设置，对转换层整体结构和关键受力部分进行受力特点的分析，是设计“安全、经济”的转换层的关键因素。为了满足高层建筑转换层的要求，需要结合和分析各项关键指标因素，并对在的证发生的情况在各转换层结构可能出现的受力进行分析，力求使整体结构相互连接，抗击地震的影响，还应该针对转换层的薄弱部位进行加强巩固设计，从而确保转换层的各个构建都能够与设计的最始目标一致，达到设计的预期效果。本篇文章提出的高层建筑转换层设计的影响因素尚不是十分完善，设计思路和分析方法仅供参考。
参考文献
[1] 刘静，王海荣.带转换层的高层建筑结构抗震性能分析及研究.《城市建设理论研究（电子版）》.2014年30期.
[2] 毕重薪，李卿.带转换层结构设计要点.《山西建筑》.2013年13期.
[3] 任莉萍.某高层带转换层结构楼层刚度比分析一例.《城市建设理论研究（电子版）》.2013年3期.