带转换层高层建筑结构设计论文
摘要：当前我国高层建筑物功能和结构设计越来越复杂多元化，高层建筑物开始集商业、生活、餐饮、住宿、银行、购物等等多种功能于一体，这就使得高层建筑转换层结构设计和应用方面研究也越来越广泛和深入，为了更好的改善解决高层建筑转换层上下结构受力问题，就需要从多方面综合考虑不同转换结构优势特点和应用特点，科学组合不同转换层结构和高层上下层结构，使得其整体结构功能达到和谐统一，为企业和社会创造更多的经济使用价值和建筑设计效益。

当前诸多高层建筑要求功能多，这就需要沿建筑物竖向划分为不同用途层区，例如底部用来做商业厅堂、交通通道，餐厅、商场；中上楼层用来作为办公、客房住宅、旅店等等，这种功能多样化建筑竖向构件就不能上下连续，就需要改变柱网、轴线设置水平转换构件，也就是带转换层结构，这样才能够将不通结构功能用途结构形式合理连接过渡在一起。

因此带转换层高层建筑结构就定义为因建筑功能结构不同使得部分竖向构件无法直接贯通落地而采用刚度大的转换构件结构的高层建筑物。

当前带转换层高层建筑物使用较为频繁，其结构形式多样，如，我国高层建筑转换结构多采用梁式转换结构，桁架式转换结构；功能和上下结构都很复杂的高层建筑则常采用厚板式转换结构；铁路工程中则常使用箱行转换结构等等。

下面文章就简要分析高层建筑转换层结构功能、种类及设计建议。

一、高层建筑转换层结构功能及种类
（一）转换层结构功能特点
第一，有效实现高层建筑上下层结构形式转换，该转换层结构主要引用到剪力墙和框架—剪力墙的高层建筑物结构中，使得上部剪力墙能够成为下部框架。

第二，有效实现高层建筑上下层结构轴网转换，虽没有改变其上下结构形式，但是使得下层柱距扩大形成大柱网，比较适合用于入口较大的外框筒状下层结构中。

第三，有效实现高层建筑物上下层结构形式和轴网全部转换，使得上部剪力墙结构成为下部框架结构，下部柱网轴线和上部剪力墙轴线错开，形成上下结构不不对齐的结构特点。

（二）转换层结构形式种类
目前高层建筑中转换层结构形式主要有梁式转换层、箱式转换层、厚板式转换层、桁架式转换层以及其它形式转换层。

第一，梁式转换层常用于底部空间较大的框支剪力墙结构体系中，上部剪力墙落在框支梁上，框支柱支撑整个框支梁，如果纵横向都要转换，也可以采用双向梁。

梁式转换层设计施工操作简单，传力明确，因此是高层建筑使用最为频繁的转换层结构形式。

第二，箱式转换层主要应用于梁截面过大，一层楼板无法满足平面内楼板刚度无限大要求的状况下，此时就可以在转换梁梁顶、梁底都同时设一层楼板，形成箱型梁，然后在其建筑周边都环通使得整个结构呈现“箱子”形状。

第三，厚板式转换层应用于上下层柱网错位多，无法用梁直接承托的状况，这个时候就需要做成厚板，也就形成板式转换层结构，结构中厚板厚度要科学依据柱网尺寸、上部结构荷载等确定。

该转换层能够灵活布置应用，其下部柱网受到上部结构影响颇小。

第四，桁架式转换层基本
应用于下部为大空间商场，上部为小空间客房/写字楼，同时带管道设备层高层结构中，这样能够使得楼层上下部柱墙、管道都能连通。

第五，其他转换层结构形式，如斜柱式转换层、极式转换层等等应用极少。

二、高层建筑带转换层设计原则及建议
按照上述高层建筑转换层结构和功能特点就可以知道其转换层主要起到承上启下的效能，是建筑结构中关键构件。

而且按照我国当前高层建筑工程数据分析，带转换成层的高层建筑工程中，其转换层结构造价占总工程项目造价比例在6%-20%之间，可以看出带转换层高层建筑结构设计对整个建筑项目具有十分重要的功能效益和经济效益，合理转换层结构不仅能够防止高层建筑竖向结构发生刚性突变，有效提升建筑抗震性能，还能够避免建筑资源浪费，提高其生产安全系数。

因此带转换层高层建筑结构设计时要注意以下原则和建议：第一，尽量减少转换结构的竖向构件。

高层建筑转换层结构设计常采用直接接地竖向构件，此时为避免建筑刚度突变，预防高层建筑抗震性能降低就要采用不需要转换结构的竖向构件，或者尽量减少使用需要转换的结构设计。

第二，最好低位转换，切忌高位转换。

如果高层建筑转换层设计楼层较高，其传力途径和刚度就会发生突变，建筑框支剪力墙结构会处于转换层附件位置，容易形成高层建筑薄弱层，大大影响高层建筑的良好抗争效能。

第三，明确确立高层建筑转换层传力途径。

为了方便进行工程施
工量工作，良好开展结构分析设计，就要明确转换层刚度符合要求，因此设计其转换层就要充分其自身和下部构件内力均匀分配，转换梁和剪力墙柱具备良好受力效能。

为达到这一效果，梁的高度最好控制在其跨度六分之一内，上下层刚度比无限接近于1，转换结构作用强，其结构整体也受力平衡。

第四，科学设计布置框支柱、剪力墙结构。

高层建筑转换层结构设计还要考虑其抗震和剪力墙等性能，要确保横向落地剪力墙占据整个横向墙比例不超过一半。

第五，尽量确保上下轴网对齐不错位。

如果结构上下部轴网都错位，其转换层结构只能才能厚板式，然而这种转换层结构缺点多，受力情况不佳，设计和施工都较为困难，成本也高，因此最好灵活选择梁板式或者其他转换层结构，这就要求高层建筑上下轴网对齐，对齐比例越高越好，这样其转换层结构设计就更简单容易，经济和受力情况都颇佳，当然这就需要设计人员综合配合总体结构和设计建筑方案。

第六，高层建筑上部柱子和剪力墙分布要对称。

高层建筑转换层结构上部柱子和剪力墙结构对称均匀，而且梁上立柱也要位于转化梁跨中，这样才能够有效避免转换梁变形产生的立柱柱脚变形，有效防止柱脚产生大转角，从而造成其立柱弯曲。

第七，高层落地剪力墙间距合理布置。

建筑框柱和剪力墙都是高层建筑结构重要支撑受力构件，为提高其整体结构抗震性，就可以合理在塔楼转换层部位设计裙房，加大板截面尺寸，强化高层建筑梁柱
支撑性，能够有效抵御地震等自然灾害伤害。

除此之外，还要对转换层结构局部应力分析和转换层结构的科学配筋，从多方面来优化高层建筑结构，提高其结构整体性能和经济效益。

结束语
当前我国高层建筑物功能和结构设计越来越复杂多元化，高层建筑物开始集商业、生活、餐饮、住宿、银行、购物等等多种功能于一体，这就使得高层建筑转换层结构设计和应用方面研究也越来越广泛和深入，为了更好的改善解决高层建筑转换层上下结构受力问题，就需要从多方面综合考虑不同转换结构优势特点和应用特点，科学组合不同转换层结构和高层上下层结构，使得其整体结构功能达到和谐统一，为企业和社会创造更多的经济使用价值和建筑设计效益。

参考文献
[1]唐浩.浅析高层建筑转换层结构设计的要点[J].城市建设理论研究（电子版），2012（1）.
[2]李莉.关于带转换层高层建筑的结构设计浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2011（36）.
[3]郭素娟，吴鸣.浅析带转换层高层建筑结构设计[J].房地产导刊，2014（7）.
[4]钱龙.浅析带转换层的高层建筑结构设计[J].城市建设理论研究（电子版），2013（15）.。