审 图 专 家 解 疑
第一作者简介：姜学诗，男，1939年12月出生，研究生学历，教授级高级工程师。

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应正确计算转换层上部与下部结构的侧向刚度比
姜学诗
（中国建筑设计研究院审图所 北京 100044）
在高层建筑结构的底部，当上部楼层的部分竖向构件（剪力墙、框架柱）不能直接落地时，应设置结构转换层，并在结构转换层布置结构构件。

转换层的转换结构构件可采用梁、桁架、箱形结构等，但最常采用的梁即是“转换梁”。

结构整体计算时，带转换层的高层建筑结构应定义为“复杂高层结构”，并在《特殊构件定义》中将托墙梁或托柱梁定义为“转换梁”，与转换梁相连的柱则定义为“框支柱”。

在“转换层所在层号”项内填入转换层所在的结构自然层号，若有地下室则包括地下室层号在内。

底部带转换层的高层建筑结构，由于部分竖向抗侧力构件不连续，转换层上部与下部结构的侧向刚度会发生突变，为了防止落地剪力墙过早开裂和破坏，必须对这种刚度突变加以限制。

这就是《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2002）要求对底部带转换层的高层建筑结构，其转换层上部与下部结构的侧向刚度比及其限值应正确计算并应符合该规程附录E 的规定的原因。

对于底部带转换层的高层建筑结构，楼层侧向刚度比不能采用“层剪力与层间位移之比”的方法来计算。

采用“层剪力与层间位移之比”的方法来计算转换层上部与下部结构的侧向刚度比，其结果明显偏小，偏于不安全。

正确计算转换层上部与下部结构的侧向刚度比的方法是：
（1）当转换层位于层1时，采用“等效剪切刚度法”来计算转换层上部与下部结构的侧向刚度比γ。

γ宜接近1，非抗震设计时不应大于3，抗震设计时不应大于2。

γ可按下式计算： γ=（G 2A 2/G 1A 1）×(h 1/h 2) 式中各符号的意义见《高规》附录E。

（2）当转换层位置大于层1时，采用“等效侧向刚度法”来计算转换层上部与下部结构的侧向刚度比γe 。

γe 宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。

γe 可按下式计算：
γe =Δ1H 2/Δ2H 1
式中各符号的意义见《高规》附录E。

要注意的是，H 1和H 2不能取错。

H 1为转换层及其下部结构(计算模型1)的高度，如图1（a）所示；当上部结构嵌固于地下室顶板时，取地下室顶板至转换层结构顶面的高度；H 2为转换层上部若干层结构(计算模型2)的高度,如图1(b)所示，其值应等于或接近计算模型1的高度H 1，且不大于H 1。

当转换层设置在层3及层3以上时，除了采用“等效侧向刚度法”来计算转换层上部与下部结构的侧向刚度比外，还应按照“层剪力与层间位移之比”的方法再算一次，并使转换层本层的侧向刚度不应小于转换层相邻上一层侧向刚度的60％。

也就
是说转换层设置在层
3及层
3以上时，结构要计算两次，才能正确控制转换层上部与下层结构侧向刚度的突变。

图1 带转换层的高层建筑结构计算模型
此外，结构工程师还应特别注意，转换层是楼层竖向抗侧力构件不连续的薄弱层，不管程序判断转换层是否满足上述刚度比要求，都应将转换层设置为薄弱层进行计算。