■羅嗣順 ■身份證號碼:360121198806153512，江西 南昌 330000

我國大部分城市的建筑物風格都有向高層發(fā)展的趨勢，而在高層建筑中由于用戶的不同需要往往需要以轉(zhuǎn)換層為中轉(zhuǎn)達到建筑類型轉(zhuǎn)換的目的，然而轉(zhuǎn)換層也有可能在一定程度上導致建筑物結(jié)構(gòu)性能變化，尤其在抗震性能上更為薄弱，易產(chǎn)生安全隱患。因此在高層建筑中對于框支剪力墻等支撐結(jié)構(gòu)中的重要組成部分需要更嚴謹?shù)母脑煸O(shè)計，有針對性的對其進行強化，從而能夠保證在抗震等性能中都能有較好的表現(xiàn)，防止住戶的生命財產(chǎn)發(fā)生威脅。

1 轉(zhuǎn)換層的具體應(yīng)用

轉(zhuǎn)換層一般應(yīng)用于高層建筑中，目前我國各大城市的高層建筑中，往往會在建筑物的中上部分修建小開間，在下部修建大開間，兩者的建筑結(jié)構(gòu)與其分布都是截然不同的，而轉(zhuǎn)換層作為中轉(zhuǎn)的建筑結(jié)構(gòu)需要根據(jù)建筑物的設(shè)計進行相應(yīng)的布置。高層建筑在下層的大開間的建設(shè)過程中一般在布置的時候會優(yōu)先選擇強度較弱的類型，比如框架柱等，而上層的小開間的建設(shè)則相反，會優(yōu)先選擇剛度較為強的部件，比如剪力墻等。這樣的布置會產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，并且在地震情況中會產(chǎn)生更加復雜的力的效應(yīng)，因此需要計算出薄弱點進行加固或者通過轉(zhuǎn)換層進行框架柱和剪力墻的中轉(zhuǎn)。目前我國建筑業(yè)中較為常用的手法是通過轉(zhuǎn)換層將建筑物的受力點進行改變，計算轉(zhuǎn)換層的布置位置從而使建筑物上下兩部分不同結(jié)構(gòu)的力在發(fā)生轉(zhuǎn)變的時候能夠得到較好的傳遞。

轉(zhuǎn)換層的具體布置是需要詳細嚴謹?shù)挠嬎悴趴梢詫嶋H布置，這是因為其位置分布直接影響了建筑物整體的抗震能力，太高或者太低都會使得轉(zhuǎn)換層不能發(fā)揮最大的作用。經(jīng)專家實際驗證得出如下結(jié)論:轉(zhuǎn)換層的位置布置在一定程度內(nèi)是越低越好的，其位置越高，上下兩層不同結(jié)構(gòu)之間的作用力越是容易發(fā)生沖突，并且與此同時還會發(fā)生結(jié)構(gòu)上的剛度變化，也就是說墻體很容易受到力的作用發(fā)生形變，而建筑體的材料這時候也產(chǎn)生了較大的作用，如果是較好的材料，就能夠承受更多的彈性形變，能分擔轉(zhuǎn)換層的壓力，而較為一般的材料就很可能會在力的作用下突破彈性形變的極限從而產(chǎn)生裂縫等危害，最終導致整個墻體都發(fā)生損壞，而在建筑物中往往每一結(jié)構(gòu)都是互相影響的，如果剪力墻產(chǎn)生了裂縫無法正常發(fā)揮作用，就很可能導致框架柱承受的壓力也變大，從而產(chǎn)生安全隱患，甚至整個轉(zhuǎn)換層的墻體都會有損傷，而這樣的建筑物在地震等自然災(zāi)害中是不能保護住戶的人身安全的，因此國家在此方面的修建理念中也作出相應(yīng)的整改，建議在高層建筑物的修建過程中，轉(zhuǎn)換層的布置工作不宜在8 度以上的地區(qū)進行，并且即使在八度的地區(qū)修建轉(zhuǎn)換層也要限制在三層以內(nèi)在七度以下的地區(qū)修建轉(zhuǎn)換層時候可以因地制宜適當增加一些層數(shù)，但也不宜過高。

在某些情況下建筑物必須采用高位轉(zhuǎn)換的方法才能保證上下層的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換正常運行，此時應(yīng)該將轉(zhuǎn)換層下方小開間內(nèi)的結(jié)構(gòu)嚴格控制，實地考察其可能發(fā)生的彎曲以及軸向變形等因素，多方因素結(jié)合考慮才能開始實際施工。

2 框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體要求

建筑物的結(jié)構(gòu)建設(shè)都是因地制宜的，需要通過多方考察，不同的工程其對建筑物的具體要求也多有不同，在地基建設(shè)中也要加以改變，總而言之是牽一發(fā)而動全身。例如地基的基礎(chǔ)施工的進行與框架柱和剪力墻的布置就有很大的關(guān)系，其布置不僅需要滿足用戶以及工程師和建筑公司的建設(shè)功能要求，還需要滿足國家對建筑物的具體規(guī)范才可以進行實際施工。

通常情況下布置有轉(zhuǎn)換層的建筑都是將剪力墻布置在上方，其下是局部剪力墻和框架柱的結(jié)合結(jié)構(gòu)。具體如下:

2.1 垂直方向的結(jié)構(gòu)布置

垂直方向上的力的作用最容易令建筑物形成相應(yīng)方向的剛度變化，而在發(fā)生地震作用的時候就很容易變?yōu)榻ㄖ锏目拐鹦阅鼙∪觞c，因此對此方面要進行相應(yīng)的加固工作，與此同時在修建的時候也需要注意以下幾點:

(1)在我國出臺的相關(guān)法案中規(guī)定，高層建筑的修建工作，要計算上下兩種結(jié)構(gòu)的剛度變化，以等效的剛度為標準進行具體的施工要求。在結(jié)構(gòu)的布置上也需要最優(yōu)先保證下層的大空間能夠有足夠的延展性、剛度等特性，一般加固工作都是針對各種物理特性進行的。

(2)轉(zhuǎn)換層的布置工作應(yīng)該以簡練為主，不宜太過復雜，因為在上下結(jié)構(gòu)的力的傳導過程中，簡單直接的結(jié)構(gòu)往往能更好的起到疏導作用。比如在布置框架柱和剪力墻的時候就應(yīng)該盡量以一條主向的方向進行傳導，如果分支過多可能就會導致建筑物的某些結(jié)構(gòu)壓力過大從而產(chǎn)生隱患，因此需要盡量避免次級量以及更多力的方向轉(zhuǎn)換。還有在剪力墻等布置過程中可能會出現(xiàn)豎直方向上的承載力過大的情況，因此在此處不宜設(shè)置門洞等結(jié)構(gòu)，才能在最大程度上加固地層的剪力墻等結(jié)構(gòu)部件的強度。

2.2 水平方向的結(jié)構(gòu)布置

水平方向的布置應(yīng)該配合整體的建設(shè)要求來設(shè)計，具有優(yōu)秀的整體性，對于修建過程中的對稱性有著極高的要求。比如在建筑中可能有一些較寬和較長等并不均勻?qū)ΨQ的地方很可能形成地震過程中的薄弱點，因此在其中需要設(shè)置一些伸縮縫等結(jié)構(gòu)來平衡結(jié)構(gòu)，并且在地震災(zāi)害發(fā)生的時候還可以兼做抗震縫。經(jīng)過實際研究表明:在高層建筑中，一些不平衡均勻?qū)ΨQ的地方，在地震過程中會承受更多建筑物產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)力，而這時候如果不提前做相應(yīng)的加固工作就會使得其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重的損害，因此在水平方向上的對稱布置是抗增強震性能的重要舉措。

2.3 轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置

(1)轉(zhuǎn)換層是位于上下兩層之間的特殊結(jié)構(gòu)，它既可以看作是上層的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，又可以看作是下層的頂層結(jié)構(gòu)，因此起到了中轉(zhuǎn)的作用。轉(zhuǎn)換層的布置能夠使得建筑物在上下兩層不同結(jié)構(gòu)的沖突力中得以平衡，因此其布置是需要在對建筑整體要求以及實際建設(shè)情況有所了解的情況下才可以開始設(shè)計的特殊結(jié)構(gòu)。建筑物的不同結(jié)構(gòu)其中的剛度和承載力都有所不同，而如果兩種力直接接觸就可能會使得建筑物發(fā)生不可逆的形變，而轉(zhuǎn)換層就是為了避免兩種力直接接觸而存在的，并且轉(zhuǎn)換層能夠使得力的傳遞簡單化，不會發(fā)生多級傳遞從而加大建筑物的內(nèi)部壓力的情況。

(2)轉(zhuǎn)換層之所以具有這樣的特性是因為其特殊的結(jié)構(gòu)決定的，目前我國高層建筑中使用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)大多是梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)在力的傳導方面具有非常優(yōu)越的特性，并且此項技術(shù)也已經(jīng)趨近成熟，因此能夠較為穩(wěn)定的設(shè)計和修建。然而梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)雖然在修建后能夠較為簡單的進行力的傳動，但是在修建過程中卻有諸多限制，對于建筑團隊有著較高的要求，比如在修建之前就需要對整個建筑物進行應(yīng)力分析實驗，計算出建筑物中存在的各種效應(yīng)力的大小，在計算完成后還需要針對其特點進行鋼筋等材料的配置，從而最大程度加加固結(jié)構(gòu)，防止危險的發(fā)生。

(3)具體的計算效應(yīng)力的過程是通過框支剪力墻結(jié)構(gòu)完成的，這是我國較為常用的一種建筑物種的空間受力體系，并且容易將建筑物中的薄弱受力點更為形象的表現(xiàn)出來，再加以結(jié)合計算機模擬軟件，就可以將建筑物的整體特征都標注出來并進行分析計算。

3 結(jié)語

我國在高層建筑的框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的程序已經(jīng)逐漸成熟，此項技術(shù)在業(yè)界也得到了廣泛的認可，但是此結(jié)構(gòu)在修建過程相當復雜導致其還有很大的進步空間。并且在除了材料的選擇外，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以多加整改從而提高建筑物整體的抗震性能以及各種物理特性，最終達到令框支剪力墻結(jié)構(gòu)能夠更大程度上載建筑業(yè)中普及的目的。

［1］金地，名郡A、B 塔樓超限高層建筑工程結(jié)構(gòu)超限論證報告［R］.中建國際(深圳)設(shè)計顧問有限公司，2010.

［2］白潔，淺談高層建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層［J］.山西建筑，2007，33(15):70-71.

［3］祝金標，淺析高層建筑框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計［J］.城市建設(shè)理論研究(電子版)，2012(36).

［4］何江龍，友誼阿波羅大廈框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計探討［J］.四川建材，2009(1).