混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1、混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計論文 摘要：轉(zhuǎn)換層是高層建筑設(shè)計中的重要內(nèi)容，其設(shè)計的合理性與有效性直接關(guān)系著高層建筑整體設(shè)計效果。為全面提高高層建筑工程建設(shè)質(zhì)量，簡要探討高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)問題，以推進建筑行業(yè)的發(fā)展進步，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 現(xiàn)代社會經(jīng)濟不斷發(fā)展進步，社會群體對高層建筑工程的設(shè)計效果以及建設(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，受到社會的高度重視。為進一步滿足用戶的多元需求，促進高層建筑實際功能的有效發(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)計工作，以保證建筑

2、的整體性，進一步改善高層建筑整體設(shè)計效果。 1預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點 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)過程中對不同體積的混凝土內(nèi)部收縮拉力進行科學(xué)化控制，減少混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)生幾率，切實提高了

3、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)計原則與設(shè)計方法 2.1設(shè)計原則 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)計過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮高層建筑功能需求，對混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進行靈活布置，調(diào)整好上下剪切剛度，確保其滿足設(shè)計要求，對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量進行科學(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)計過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程項目的實際情況在上述布置方式中加以合理選取，依據(jù)實際情況進行合理選擇，最大程度上避免高層建筑物出現(xiàn)

4、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)計中應(yīng)當(dāng)遵循一定設(shè)計原則，確保轉(zhuǎn)換層與加強層和設(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)計水平。 2.2設(shè)計方法 2.2.1設(shè)計計算。首先對預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)參數(shù)進行計算分析，根據(jù)計算結(jié)果，適宜將其設(shè)置在轉(zhuǎn)換層的下面，同時可以采用等效交叉梁系方法計算實體厚板，一般情況下等效交叉梁單側(cè)寬度小于板厚，一般為兩個支承距離的一半。其次應(yīng)對厚板的具體荷載進行計算，按照實際柱、墻，將支座的各項參數(shù)輸入即可。再次由于三維單元計算方法精度較高，時間相對較短，所以采用此種方式對厚板的局部參數(shù)進行計算，在計算過程中，其主要形式為直角合格，所以還需

5、要繪制網(wǎng)格，繪制過程中，應(yīng)保證網(wǎng)格的長、寬、高的量級相同，并對尺寸相近的單元進行模式劃分。 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)布置簡單、靈活等，缺點在于板的自重較大、材料消耗大；梁式轉(zhuǎn)換層有點在于施工簡單、傳力明顯，缺點在于空間受力復(fù)雜、高度受到限制等；箱式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)點在于剛度大、整體工作效果好，缺點在于施工較為復(fù)雜、施工成本較高；桁架式轉(zhuǎn)換層彎矩、剪力相對較小，缺點在于施工復(fù)雜。因此通過對不同轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的分

6、析，結(jié)合工程實際情況，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，并嚴格控制轉(zhuǎn)換層上下等效側(cè)向剛度比。在設(shè)計過程中，應(yīng)對轉(zhuǎn)換層的上部和下部分別進行強化和弱化，為達到這一目的，其具體做法如下：對于轉(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，提高底部柱的強度等級，與此同時剪力墻的強度也應(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)計的要點 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)

7、設(shè)計中的重點內(nèi)容，一旦設(shè)計剛度較大，會導(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，嚴重影響轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與經(jīng)濟性。一旦剛度過小，在沉降差作用下會產(chǎn)生次應(yīng)力，導(dǎo)致配筋增加。此種情況下，為切實提高高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計要點，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)標準，通過提高混凝土強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)計等相關(guān)工作，切實提高高層建筑的抗震性能。尤其是剪力墻的運用應(yīng)當(dāng)

8、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)計中，為促進不同結(jié)構(gòu)之間內(nèi)力的有序傳遞，應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)上部對剛度分布進行科學(xué)化控制，通過減少剪力墻的方式縮短墻肢，從而促進剛度順利傳輸。與此同時，應(yīng)當(dāng)適度增大下部剛度，在確定剪力墻數(shù)量后對其進行優(yōu)化布置，保證對稱分布，從而促進剛度傳輸?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。在進行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，一個重要的值就是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的剛度值。一旦出現(xiàn)剛度超標的現(xiàn)象，地震反應(yīng)就會出現(xiàn)，豎向剛度會急劇增大，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，就要選擇合適的次梁截面尺寸，保證其剛度達標。 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)計的合理性，應(yīng)當(dāng)結(jié)合高層建筑工程項目的實際特點開展綜合分析，掌握好設(shè)計要點，對轉(zhuǎn)換層相關(guān)參數(shù)進行合理計算，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)計水平，推動高層建筑行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。 參考文獻 1陸冰洋.高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計分析