高層概念課件

抗側力結構受力變形特性概念水平荷載成為決定因素較低樓房中，豎向荷載控制結構設計高層建筑中，水平荷載成為決定因素N與房屋總高H成正比M與H的平方正比高樓結構設計的特點HN=f(H)M=f(H2)內(nèi)力側移成為控制指標頂點側移與高度的四次方成正比均布水平荷載q倒三角水平荷載q陣風振動加速度與側移振幅成正比陣風頻率f：

a=2

f

A

結構振動側移幅值結構振動加速度幅值

a>0.02g時，居住者有頭暈不適感高樓重心位置高，過大側移會因P-

效應而產(chǎn)生附加內(nèi)力。過大側向變形，還會導致：隔墻、維護墻及高級飾面材料開裂電梯因軌道變形而不能正常運行線形構件作為框架梁柱使用主要承受彎矩和剪力變形的主要成分是彎曲變形，剪切變形所占比例甚小作為桁架桿使用承受軸向拉力或壓力軸向伸長或縮短是其變形的主要成分抗側力構件的基本形式平面構件組成實體平面——剪力墻桿系平面——豎向支撐特點面內(nèi)很大的抗推剛度和受剪、受彎承載力面外剛度和承載力很小，可略去立體構件構成多根線形構件或多片平面構件圍成的筒狀結構核心筒框筒特點抗側剛度大抗扭能力強整體受彎承載力高抗傾覆能力大彎曲型構件細長桿件側移主要由彎曲變形產(chǎn)生，剪切變形很小、對側移的影響微彎矩使截面一側壓縮，一側拉伸，截面發(fā)生轉動，從水平狀態(tài)向受壓側傾斜而產(chǎn)生側移側移角底部為零，向上逐漸加大，在頂端達到最大值抗側力構件變形屬性分類剪切型構件水平力作用下，粗短桿件側移主要由桿件的剪切變形產(chǎn)生，桿件的彎曲變形很小，對側移幾乎不產(chǎn)生影響水平剪力使截面發(fā)生錯動，導致側移側移角在頂端為零，向下逐漸增大，在底部達到最大值彎剪型構件中度細長桿件，在水平力作用下，彎曲變形和剪切變形均達到較大的數(shù)值，均對桿件側移有較大貢獻側移曲線介于彎曲型和剪切型之間曲線存在拐點（反彎點）側移角中段某處最大材料高強化高強度國內(nèi)：C80、C100，Q390美國：C100、C120、C130，Q450高性能鋼材高性能

①良好延性

②較高的抗斷裂韌性

③良好的可焊性高樓結構設計發(fā)展趨勢④易于制作和拼裝

⑤良好的耐氣候和耐腐蝕性混凝土高性能

①高耐久性（設計使用年限>100年）

②高密實度

③低含堿量（3kg/m3）

④高抗?jié)B性

⑤高流動性（坍落度>18cm）

⑥強體積穩(wěn)定性

⑦低脆性建筑輕量化減重效益大幅度減少基礎造價減少地震作用和傾覆力矩

減小構件截面減重措施樓板輕質混凝土（18kN/m3）可減重20%

現(xiàn)混凝土空心板，進一步減重30%輕質隔墻、外墻板輕質高強混凝土1971年休斯敦貝殼廣場大廈，52層，218m；強混凝土18kN/m3構件立體化抗推剛度大水平荷載作用下的高樓，需要控制側移量值高樓抗側力構件演進梁、柱，框架豎向支撐，墻體框筒，支撐框筒，束筒紐約世界貿(mào)易中心塔樓1973年建成（911毀）110層，417m外圍鋼框筒陣風頂點最大側移0.46m，側移角1/900巨柱周邊化抗推和抗扭抗傾周邊柱貢獻大抗扭遠離剛度中心者貢獻大有效方法抗側力構件從中心轉向周邊周邊相對集中，形成巨柱達拉斯第一廣場大廈平面支撐大型化幾何不變設斜桿支撐，三角形體系，幾何不變形成支撐框筒結構約翰.漢考克大廈芝加哥市1969年建成支撐框筒體系截錐狀形體2+100層，344m體形圓錐化降低側力作用點風和地震沿高度倒三角形分布圓形風載小上小下大，合力點下移廣州電視塔方案4雙曲線圓筒狀體形減小風載降低合力點斜向支撐桿僅受軸力結構混合化混合結構的優(yōu)勢混凝土核心筒+鋼框架，抗推剛度很大鋼—混凝土混合結構高樓的阻尼比約4%，比全鋼結構的2%增大一倍混合結構總用鋼量約為全鋼結構的50%上海金茂大廈3+88層，421m混合結構風載頂點側移角1/7107度地震載頂點側移角1/845動力反應智能化減小振動加速度安裝阻尼裝置：主動控制+被動控制大風作用下，高樓振動加速度超過0.003g時，可啟阻尼器，可減小50%安裝傳感器，電腦控制，地震側移可削減40%實例高雄85層TC塔樓，兩臺抗風阻尼器可使大風時，高樓振動加速度降低60%3.1雙重抗側力體系的受力和變形性能抗震結構設計基本要求和實現(xiàn)基本要求延性結構：變形大，耗能強超靜定結構薄弱部位出現(xiàn)塑性鉸，局部損傷內(nèi)力重分布多道設防的結構：雙重抗側力體系高層建筑雙重抗側力體系框架—剪力墻結構框架—核心筒結構筒中筒結構

石油雙塔：框架—核心筒—伸臂結構鋼筋混凝土核心筒圓形外框架混凝土空腹桁架伸臂雙重抗側力體系的特點兩種受力和變形性能不同的超靜定抗側力結構通過樓板協(xié)同工作各自分擔一定比例的水平荷載各自具有足夠的剛度和承載力實現(xiàn)多道設防，共同抗震結構的一部分在地震中損傷，還能承擔部分地震作用；另一部分有那里承擔較多的地震作用，或抵抗后期地震作用。3.1.1框架—剪力墻結構變形型式水平荷載作用下的變形型式框架——剪切型剪力墻——彎曲型框架——剪力墻樓板剛度足夠大時，使剪切型、彎曲型相協(xié)調(diào)，整體呈彎剪型變形剛度特征值剛度特征值定義剛度特征值與變形型式的關系

1，彎曲型，框架分擔剪力少

>6，剪切型，剪力墻分擔剪力少

=1~6，彎剪型，雙重抗側力體系

通常取=1~2.4即可滿足相關規(guī)范要求EIw——總剪力墻剛度Cf——總框架抗推剛度（產(chǎn)生單位層間變形所需要的水平推力）結構計算模型基本假定樓蓋剛度在平面內(nèi)為無窮大，平面外剛度很小，可以不計；側向力的合力通過結構的抗側剛度中心（結構平面無整體扭轉）；框架與剪力墻的結構剛度參數(shù)沿結構高度方向均為常數(shù)。計算模型框架—剪力墻結構鉸接模型框架—剪力墻結構剛接模型所有框架等效為綜合框架，所有剪力墻等效為綜合剪力墻。鉸接模型框架和剪力墻通過樓蓋傳力，把樓蓋的作用簡化為兩端鉸接的剛性連桿。剛接模型部分框架和剪力墻位于同一豎向平面內(nèi)，且有連梁相連框架與剪力墻之間除水平推力連梁內(nèi)產(chǎn)生豎向剪力，它使框架柱和剪力墻產(chǎn)生軸向拉力和壓力，該組軸力所形成的彎矩將平衡一部分外力所產(chǎn)生的彎矩。這對結構受力有利。鉸接體系理論解基本方程

=z/H，相對高度y—側移均布荷載解答倒三角形荷載解答框架承擔的剪力設外荷載在任一標高處產(chǎn)生的剪力值為VP，則框架—剪力墻共同工作性能側向位移特征結構側移曲線與

有關，一般呈彎剪型層間位移較均勻最大層間位移在結構中部

所在位置隨

增大而降低內(nèi)力特征結構頂部，框架與剪力墻間有一個相互作用的集中力；結構上部，框架與剪力墻共同承受水平荷載p結構底部剪力墻所擔負的水平荷載pw大于總水平荷載p

框架所擔負的水平荷載pf

的作用方向與外荷載p相反剪力在框架與剪力墻之間的分配底部，框架承擔剪力Vf

=0，總剪力全部由剪力墻承擔；頂部，總剪力為零，框架和剪力墻均承擔剪力，但大小相等，方向相反（恰好平衡）。幾點結論雙重抗側力體系的框架—剪力墻結構當框架與剪力力墻的比例適中，按框架—剪力墻結構設計若框架實際剪力分配剪力不滿足上面的不等式，則應按要求調(diào)整增大框架內(nèi)力，或增加框架柱的數(shù)量或增大柱截面剛度剪力墻承擔的傾覆力矩小于總傾覆力矩的50%

按框架—剪力墻結構設計框架部分應按純框架結構確定其設計抗震等級非雙重抗側力體系的框架—剪力墻結構如果框架柱數(shù)量很少、很弱，內(nèi)力分配所占比例很小，達不到規(guī)范要求的比例，此時結構按剪力墻結構設計。如果剪力墻數(shù)量很少其結構應按照框架結構設計適用高度比規(guī)程規(guī)定的框架結構限制高度略有提高3.1.2筒體結構常見筒體結構類型筒中筒結構內(nèi)筒：剪力墻和連梁組成的薄壁筒外筒：密排柱和截面高度相對較大的裙梁組成的“密柱深梁”框筒框架—核心筒結構核心筒：樓層中央的剪力墻核心筒（實腹筒）外框架：周邊框架與筒中筒結構平面上相似，但受力性能差別很大多束筒體結構若干單元筒集成一體每個單元筒能夠單獨形成一個筒體結構空間剛度極大美國Chicago1974年建成442m高，110層9個22.86m×22.86m的鋼框筒總用鋼7600t基本周期7.8s風速34m/s，頂點側移角1/550西爾斯大廈筒中筒結構受力特點傾覆力矩的分擔腹板框架抵抗部分傾覆力矩翼緣框架柱承受較大的拉力、壓力，可抵抗部分傾覆力矩協(xié)同作用類似于框架—剪力墻結構層間變形更加均勻，框筒上部、下部內(nèi)力趨于均勻內(nèi)筒主要抗剪：內(nèi)筒承受大部分剪力，下部剪力很大外筒主要抗傾：承擔剪力可達層剪力的25%

以上，傾覆力矩50%以上。剪力滯后現(xiàn)象角柱應力大于梁理論值中間柱應力小于梁理論值影響剪力滯后的主要因素柱距與裙梁高度角柱面積框筒結構高度框筒平面形狀框架—核心筒結構受力特點周邊柱子柱距較大（8~12m）柱軸力較小，分擔傾覆力矩小空間作用弱抵抗水平力作用性能近于框架—剪力墻結構框架分擔的剪力和傾覆力矩都少，少到一定的程度就不能做為雙重抗側力體系看待核心筒成為抗側力的主要構件筒中筒與框架—核心筒比較某55層樓兩種結構內(nèi)力比較

軸力比較框架—核心筒翼緣框架軸力小，抗側剛度小。內(nèi)力分配比較（%）

結論

(1)框架—核心筒的筒體承受的剪力和傾覆力矩比筒中筒的實腹筒大，實腹筒是主要的抗側力部分。

(2)筒中筒結構外框筒主要抗傾覆，實腹內(nèi)筒主要抗剪。結構體系基底剪力傾覆力矩實腹筒周邊框架實腹筒周邊框架筒中筒72.627.434.066.0框架—核心筒80.619.473.626.4框架—核心筒樓面形式的影響考慮情況（1）無梁樓蓋（2）有梁樓蓋增加樓板大梁，可使翼緣框架柱中間柱的軸力提高，發(fā)揮周邊柱的作用邊柱與內(nèi)筒相距較遠時，樓板大梁跨度大，不經(jīng)濟可采用框架—核心筒—伸臂結構主要結論筒中筒結構的外筒能承擔較多的剪力和傾覆力矩，可以達到雙重抗側力體系的要求?？蚣堋诵耐步Y構，框架柱距較大時，框架分擔的剪力和傾覆力矩都很小，達不到雙重抗側力體系的要求。

《混凝土高規(guī)》對框架—核心筒結構提出剪力分配比例的要求：外框架抵抗的剪力必須調(diào)整增大到0.2V0、1.5Vf,max

二者中之較小值。3.1.3混合的框架—核心筒結構混合結構混合結構組成內(nèi)筒：鋼筋混凝土實腹筒外圍：鋼框架，鋼框筒鋼骨混凝土框架鋼骨混凝土柱—鋼梁鋼骨混凝土柱—混凝土梁鋼管混凝土柱—鋼梁國內(nèi)鋼框架—混凝土核心筒實例上海環(huán)球金融中心：460m，95+4層上海金茂大廈：421m，88+3層深圳地王大廈：325m，79+3層大連遠洋大廈：201m，51+3層天津云頂花園大廈：165m，43+2層上海靜安希爾頓飯店：144m，43+1層廣州遠洋公寓：103m，30+3層長春光大銀行：99m，26+2層……混合結構的優(yōu)點與混凝土結構比較（1）構件截面尺寸?。?）結構占用面積少（3）建筑有效使用面積增大（4）結構延性性能好與全鋼結構比較（1）抗推剛度大（2）結構風振加速度小（3）用鋼量少（4）復雜而昂貴的鋼構件剛性連接節(jié)點少混合結構的缺點兩種不同結構材料的變形不協(xié)調(diào)豎向荷載作用下，變形差異過大混凝土有徐變，鋼構件沒有徐變基礎不均勻沉降抗側剛度差異大水平側移嚴重不一致彈塑性階段，內(nèi)筒開裂，剛度下降，使鋼框架承受更多的水平剪力和傾覆力矩?；旌峡蚣堋诵耐彩芰π阅芎诵耐仓饕惺芩搅诵耐部箓攘偠容^鋼框架大很多，承擔絕大部分水平剪力鋼框架承受的水平剪力一般小于樓層總剪力的5%核心筒先開裂

內(nèi)力重分配，部分轉移給鋼框架，給框架造成危險。

混凝土高規(guī)規(guī)定：外框架承擔的層剪力不能小于0.25V0、1.8Vf,max

二者之較小值層剪力均要按此規(guī)定進行調(diào)整實現(xiàn)雙重抗側力體系鋼框架梁和混凝土筒體在連接區(qū)受力復雜，預埋件與混凝土之間的粘接易破壞鋼梁與筒體交界處，存在M、N，筒體剪力墻面外剛度小，易出現(xiàn)裂縫。筒體內(nèi)部與鋼梁連接對應部位布置一些混凝土梁或型鋼構造柱，可解決這一問題?？癸L抗震性能是抵抗風荷載的高效抗側力體系，非地震區(qū)30層~80層范圍內(nèi)廣泛使用國外很少用于高烈度地區(qū)（美國認為不宜用于地震區(qū)，更不宜超過150m）

尚未完全了解：混凝土結構的延性、耗能能力地震作用下兩類構件的同步工作程度破壞機制和倒塌過程

該類結構還未經(jīng)受實際地震的考驗！既無經(jīng)驗，也無教訓。實例簡介——上海靜安希爾頓飯店結構體系地下1層，地上43層，高143m；建筑平面為切角的三角形。鋼框架—混凝土核心筒結構體系主要構件鋼筋混凝土核心筒：底層墻厚500mm，6層以上內(nèi)部隔墻厚300mm，22層以上內(nèi)外墻體厚均為300mm；樓層角部的L形翼墻：1~15層500mm厚，16層以上厚度為400mm；鋼柱：焊接方鋼管，21層以下400×400×75，22層以上300×300×70；主梁：焊接工字鋼，530×210×13×15；次梁：焊接工字鋼，326×160×11×13。與錦江飯店進行經(jīng)濟比較錦江飯店為全鋼結構樓層數(shù)相同建筑高度相當支撐芯筒—剛臂體系平面形狀為八邊形錦江飯店和希爾頓飯店主要經(jīng)濟指標每平方米建筑用鋼量減少20kg工期縮短3個月項目錦江飯店希爾頓飯店樓層數(shù)4444面積（m2）4800052000結構體系鋼結構混合結構單位面積用鋼量（kg/m2）150130型鋼用量（kg/m2）12050底層鋼柱截面（mm）700×700×67×67400×400×75×75抗震設防烈度7度7度施工工期同時開工，希爾頓飯店工期快3個月教材設計建議外框架剪力的調(diào)整各層層剪力都按0.25V0調(diào)整不合理，上部增大太多，無此必要；當剪力分配比例很小時，即使按1.8Vf,max放大，剪力設計值也很小，甚至不到總剪力的10%，不足以保證雙重抗側力的要求建議按每層層剪力的比例進行調(diào)整。8度區(qū)按0.25V調(diào)整，6、7度區(qū)略放松。6度和非地震區(qū)，可按非雙重抗側力體系設計：

內(nèi)筒承擔100%層剪力，外框架按0.1V~0.15V調(diào)整。高度限制沒有經(jīng)歷實際地震考驗按規(guī)范嚴格限制高度構件選擇鋼柱截面大不經(jīng)濟時，可采用鋼骨混凝土柱或鋼管混凝土柱；高烈度地區(qū)，可采用鋼骨混凝土核心筒3.2板柱—筒體結構

結構組成組成構件是板柱—剪力墻的一種布置方式是典型的非雙重抗側力體系中間筒體外圍邊柱、內(nèi)部柱抗震要求周邊柱間梁、樓梯間梁（其余無梁，柱上板帶代替梁）。與框架—核心筒的區(qū)別沒有無梁柱，或少量無梁柱周邊框架和內(nèi)筒均為主要承重體系板柱—筒體結構的受力特點變形形式與框架—剪力墻結構類似變形特征屬于彎剪型，接近彎曲型（板柱弱框架）荷載分擔無梁樓蓋面積大，無梁柱承擔大部分豎向荷載筒體是主要抗側力構件，承擔水平荷載板柱抗側力弱，抗震性能差，建筑高度受限厲害（6、7、8度分別為40、35、30m）板柱—筒體結構適用范圍主要優(yōu)點無樓層梁，便于機電管道布置減小層高（或總高內(nèi)增加層數(shù)）施工支模及綁扎鋼筋較為簡單適用范圍使用功能：商場、圖書館、倉儲樓、車庫、飯店、寫字樓、綜合樓結構功能：非抗震設計的多層、高層設防烈度不超過8度的建筑結構內(nèi)力計算與調(diào)整結構計算板帶與柱等代成框架——弱框架弱框架—核心筒計算內(nèi)力地震抗側力調(diào)整核心筒承擔100%地震剪力（保證結構安全）柱子承擔20%地震剪力（多道防線）

板柱—剪力墻結構比框架—剪力墻結構抗震性能差，故各樓層按120%地震作用考慮，予以特別加強。3.3框架—核心筒—伸臂結構的受力和變形大剛度伸臂伸臂類型桁架、空腹桁架實腹梁伸臂設置沿高度方向選一層布置伸臂構件沿高度方向選兩層或多層布置伸臂構件伸臂作用原理伸臂剛度大，側移時外柱拉伸或壓縮，使柱承受較大軸力，增大外柱抗傾力矩。伸臂使內(nèi)筒產(chǎn)生反向約束彎矩，內(nèi)筒M

。內(nèi)筒反彎同時也減小了側移。設置伸臂的優(yōu)缺點優(yōu)點增大外框架中間柱軸力增加剛度、減小側移減小內(nèi)筒彎矩缺點內(nèi)力沿高度發(fā)生突變，不利于抗震伸臂層柱子內(nèi)力突變大小與伸臂剛度有關，伸臂剛度愈大，內(nèi)力突變愈大伸臂上、下柱柱端易出現(xiàn)塑性鉸或被剪壞，又使剛度突變利弊評述非地震區(qū)，設置伸臂利大于弊。地震區(qū)，需要慎重設計，否則會弊大于利。

大連遠洋大廈（51+4層）鋼框架—鋼骨混凝土核心筒結構體系，7度設防，未設伸臂（1）筒體剛度很大，若設兩道伸臂，減少側移的效果僅10%；（2）設伸臂，使豎向剛度突變，對抗震不利；（3）不設伸臂，剛度已能滿足要求，若設置，需多用鋼材300~400t。

該工程設伸臂，弊大于利！3.4加強層的設計概念加強構件設在層=加強層加強構件伸臂環(huán)向構件腰桁架帽桁架作用機理加強層3.4.1伸臂伸臂設置位置將伸臂和避難層、設備層設在同一層。概念上的大體優(yōu)化位置只設一道時，底部固定端以上2H/3附近；設兩道伸臂時，一道在0.7H

以上（或頂層）另一道在0.5H

處設置多道伸臂時，可沿高度均勻布置

多于4道伸臂，已無多少實際效果設置伸臂的效果評價參數(shù)Ry

效果實例上海錦江飯店，共44層，在23、43層設伸臂二道，Ry=85%；廣州合銀廣場，共56層，在11、27、42層設伸臂三道，Ry=82.8%；重慶萬豪國際會展大廈，共74層，在23、41、54和頂層設伸臂四道，Ry=78.8%。伸臂數(shù)量與效果伸臂數(shù)量越多，效果越好。一道，減小側移的效率最高。四道以上，側移減小幅度很小，內(nèi)力突變的程度相應減小。幾點概念性結論筒中筒結構，一般不設伸臂；框架—核心筒結構非地震區(qū)或低烈度區(qū)，設伸臂減小側移是較好的方案選擇；中高烈度強震區(qū)，應慎重選擇伸臂剛度和數(shù)量，能不設就不設。設伸臂方案可有多種設置一道伸臂設置多道伸臂每層設置剛度較大的樓板大梁伸臂結構形式和連接結構形式實腹梁：設備層、避難層開洞不便桁架、空腹桁架混凝土模板制作、澆筑比較困難鋼桁架加工、制作、安裝方便，較理想高度為一層樓高或兩層樓高連接安裝就位后與豎向構件臨時固定或橢圓孔連接整個結構施工完成后，節(jié)點固定。3.4.2環(huán)向構件環(huán)向構件的作用加強結構整體性外圈構件連在一起結構加“箍”協(xié)調(diào)豎向變形，減小豎向變形差豎向構件受力均勻剪力滯后效應下降筒中筒和束筒結構設環(huán)向構件，而不設伸臂在框架—核心筒—伸臂結構中，可使相鄰柱軸力均勻變化對減小側移有一定作用環(huán)向構件與伸臂結合，有利于減小框架柱和內(nèi)筒內(nèi)力突變環(huán)向構件形式通常采用的形式桁架：斜桿桁架空腹桁架一層或兩層樓高沿結構周圍布置實腹環(huán)梁較少采用建筑外圍需要有窗洞、密閉時無法采光。常與設備層、避難層結合在一起，需要開敞以便救援。3.4.3腰桁架和帽桁架腰、帽桁架設在內(nèi)筒和外柱之間的剛度很大的桁架位置區(qū)分腰桁架——設置在中間層帽桁架——設置在頂層布置方式與伸臂的布置方式相同但作用各不相同腰桁架和帽桁架的作用減小內(nèi)筒和外柱之間的豎向變形差重力荷載作用下軸向應力不同溫度差別、徐變差別，內(nèi)筒外柱豎向變形不同變形差使樓蓋大梁產(chǎn)生變形、內(nèi)力，甚至開裂高層建筑高度較大時，需要設置限制內(nèi)、外豎向變形差的桁架或大梁3.5筒中筒與框架核心筒結構設計要點筒中筒結構平面形狀正方形，圓形，正多邊形矩形，長寬比不宜超過2，否則設橫向加勁框架外柱間距一般柱距1~3m，不超過4~5m，裙梁凈跨與截面高度之比不大于3~4；窗洞面積小于墻面積的60%；必須設置角柱柱截面正方形，矩形，T形角柱面積為中柱面積的1.5倍左右角柱按雙向彎曲設計內(nèi)筒內(nèi)筒邊長為外筒邊長的1/2~1/3高寬比12左右，不宜超過15與外筒的距離10~12m樓蓋盡可能不設大梁，高度不宜太大其他方面加強層：可設環(huán)向桁架，減小剪力滯后轉換層：一般需要框架核心筒結構外柱間距8~9m，甚至更大周邊梁與柱剛接形成框架可以不設角柱內(nèi)筒核心筒高寬比10左右，不宜超過12與外柱間距10~12m樓蓋平板樓蓋大梁+板樓蓋樓蓋大梁與外框架柱宜剛接（傳軸力給柱）加強層非地震抗風結構，采用伸臂抗震時，需要比較，能不設時就不設轉換層一般不需要轉換層若外柱內(nèi)收，去掉部分柱，需要轉換3.6框架和框筒結構的轉換層轉換層類型轉換目的實現(xiàn)上層柱到下層柱的轉換傳遞豎向荷載轉換類型上下柱在同一平面：轉換簡單，受力明確上下柱不在同一平面：轉換復雜上下柱在同一平面的轉換筒中筒結構轉換外筒柱底部減少柱，增加柱距，布置出入口上層小柱距轉換到底層大柱距部分柱上下貫通，軸線不改變基本形式實腹梁斜桿桁架，空腹桁架拱框架—剪力墻（核心筒）結構轉換框架柱網(wǎng)中拔掉一些柱，增大空間用實腹梁，桁架等進行轉換上下柱不在同一平面內(nèi)轉換結構要求某些軸線下部柱不延伸到上層，另一軸線的上層柱豎向荷載轉移到下層柱上，需要轉換。建筑上部立面收進，需要轉換。屬于高位轉換：斜撐式構件或梁式構件轉換實例武漢世界貿(mào)易中心筒中筒結構，58層，229m

設三個轉換層(1)標準層外柱距2m，10層以下擴大為8m—梁式轉換。

(2)外框筒在54層結束，上部平面收進3.5m—人字斜撐轉換。

(3)58層以上為空間鋼結構，4個立柱支點在角筒與內(nèi)筒之間—鋼骨混凝土大梁轉換。北京香格里拉飯店

4層以下少了一排柱用斜撐將這排柱荷載傳到下層柱上沈陽華利廣場

33層，115m，多邊形平面上部為公寓，中間走道環(huán)向布置了柱子，下部辦公樓層取消了環(huán)向走道及其柱子。斜撐將環(huán)向柱子荷載傳遞到內(nèi)筒

華利廣場斜撐式轉換石油雙塔轉換柱子收進尺寸不大轉換層占三層柱子截面逐漸加大（內(nèi)外看去，表面豎直），斜向配筋，實現(xiàn)傳力目的3.7底部大空間剪力墻結構優(yōu)點底部幾層較大空間能適用于各種建筑的使用要求缺點傳力不直接、不合理結構豎向剛度變化很大，甚至突變地震作用下易形成薄弱層構造復雜，設計難度大主要優(yōu)缺點3.7.1框支剪力墻框支剪力墻的組成與傳力結構組成剪力墻直接支承在柱子上柱上一層墻是轉換層：加厚墻體成為“托梁”托梁受力應力復雜：水平正應力、豎向正應力、剪應力桿系模型不能得到真實應力需要進行平面有限元補充分析框支梁與一般轉換梁的差別豎向荷載作用下受力不同框支剪力墻轉換層上墻體有“拱”效應一般轉換梁的受力與框架相同豎向剛度變化不同框支梁上、下剛度差異大一般轉換梁上、下剛度差異不大轉換層樓板的作用不同框支轉換層樓板傳遞水平力，協(xié)助框支梁受拉一般轉換梁樓板僅加大水平剛度，傳遞水平力配筋上有區(qū)別框支梁為拉、彎、剪構件正截面按偏心受拉計算斜截面按拉、剪計算一般轉換梁為彎、剪構件正截面按純彎計算斜截面按受剪計算框支剪力墻存在的問題和限制存在問題最典型的具有薄弱層的結構底層柱兩端出現(xiàn)塑性鉸，地震作用下發(fā)生破壞瑞典1972震害教訓羅馬尼亞1975震害日本神戶1995震害規(guī)范要求不允許設計全部為框支剪力墻的“雞腿結構”必須與落地剪力墻結合形成底部大空間結構

部分框支剪力墻結構落地剪力墻可以彌補框支剪力墻的軟弱3.7.2底部大空間剪力墻結構設計概念剛度基本均勻轉換層上下結構剛度比等效剪切剛度比

（只計入剪切剛度）綜合等效側向剛度比

e（計入剪切、彎曲、軸向變形影響）《混凝土高規(guī)》規(guī)定底部大空間為1層時，

宜接近1

非抗震設計3

抗震設計2底部大空間層數(shù)大于1層時，

e

宜接近1

非抗震設計

e2

抗震設計

e1.3提高框支層構件承載力框支柱彈性階段軸力大，剪力??；彈塑性階段，落地墻開裂或出現(xiàn)塑性鉸后，柱剪力會增大框支柱設計內(nèi)力要調(diào)整：V和M都要加大柱采用復式箍，全高加密落地剪力墻增大內(nèi)力V、M檢查剪跨比，采取措施提高延性落地剪力墻剪切破壞3.7.3其他轉換構件研究成果框支剪力墻中空腹桁架轉換之結構