刘子健，吴琦锐

（1遵义市建筑设计院 贵州 遵义 563000）

（2成都铁路局贵阳工务段 贵州 贵阳 550000）

1 引言

梁式转换层结构设计管理措施的特点需注重经济实用、落实细节且理念创新等，并且对高层建筑工程设计中梁式转换层结构设计的要求也更高。传统的设计经验与设计管理举措已无法充分保证高层建筑工程设计中的梁式转换层结构设计，因此，在高层建筑工程发展的过程中，就日益凸显出设计中梁式转换层结构设计措施应用管理工作的重要性。

2 高层建筑梁式转换层结构设计原理

在设计建筑梁式转换层结构时必须重视合理科学地计算结构，就整体而言提高整个结果的准确性。在实践过程中，一般是按照受力变形情况构建求解模型，对三维空间架构特点进行全方位研究以完成计算规则。转换结构是综合结构中一个重要环节，出于对精确性的考虑，可使用有限元法分级求解。在具体实施过程中，一方面要对模型中的结构层数量（两层及以上）给予重视，另一方面要注重边界条件适应真实情况。在计算综合结构过程中，必须利用两种及以上的力学模型确认抗震性能，而在求解弹性时程时，处理方法宜选择弹塑性时程。高位转换过程中应当结合重力荷载环境计算结构。梁式转换层是高层建筑结构的一个重要组成部分，因此，分析器内力时应当从整体出发，全面分析与研究其结构。而在综合内力和位移求解上，处理方式可选择三维空间和空间关系协作分析，通过两种不同算法应用从而确保计算结果搭符要求。

为防止沿竖向刚度变化过于悬殊形成薄弱层，设计中应考虑使上、下层刚度比γ≤2°，尽量接近1。这样的设计能保证竖向钢度不会有太大的变化，上柱可以保持良好抗侧力的性能，使整体结构受力良好，上层钢度比可以利用如下公式进行计算。

其中：°Gi、Gi+1—第i、i°+1层混凝土剪变模量；°Ai、Ai+1—第i、i°+1层折算抗剪截面面积(°A°=°A°W°+0.12AC)°；A°W—在所计算的方向上剪力墙的全部有效截面面积；Ac—所有柱的截面面积；hi、hi+1—第i、i°+1层的层高。

3 高层建筑梁式转换层结构设计应用

结合到具体工程项目，上部空间主要作为住宅空间，因此要结合实际情况将其结构设置为二次转换，确保转换主梁、次梁符合设计标准，考虑到适应建筑功能需求，还可以设置有短肢剪力墙，但是需要对其数量进行合理控制，最后获取所需的结构类型。如图1、2所示为梁式转换层上下楼的结构布置图。

图1 二层结构平面

图2 四层结构平面

3.1 结构类型选择

对于结构梁式转换层来说，在工程设计过程中必须在需求的基础上选择合适的类型，而本工程中，如果选择厚板梁式转换层会形成不利和弊端，集中体现在下面两方面：第一，转换厚板需要大量的混凝土和钢材料，造价势必会提升，并且难以有效处理厚板梁式转换层，耗费时间精力较多；第二，由于各种作用力存在阻碍顺利运算。然而选择箱形转换过程中能弥补上述缺陷，该转换方式有利于确保完整的结构，上下竖向构件和上层结构部署之间不存在直接联系。然而出于对结构设计层面的考虑，其内力分析过程十分复杂，并且梁式转换层处理技术不够，会严重阻碍施工的顺利进行。所以，选择梁式转换层结构设计方案能达到建筑对功能的需要。

3.2 梁式转换层结构布置

在次工程上，上部大多为住宅空间，因此把梁式转换层设置成二次转换更合适，既能设计达到标准，也能增设了部分短肢剪力墙以适应建筑功能的需求。如图3所示。

图3 梁式转换层结构平面

3.3 计算分析结构

在计算分析建筑结构过程中，其计算选择是否合理准确会对计算结果的可靠性与准确性产生直接的影响。在该工程中工程中主要利用有限元软件建立模型，通过模拟工作进行，获得实际建设工作的相关数据。结合经验而谈，第一步需先选好转换的梁截面，然后再来用SATWE对整体结构计算，得到转换梁承受的设计剪力后，结合到校核截面尺寸要求，在强度与刚度方面提出相应要求。结合到具体工程分析，梁式转换层高度是4.45m，最大跨度是6.5m，大梁截面尺寸为450mm×1400mm。上部墙体的厚度要小于梁的宽度，墙体的厚度大约是200mm，梁的高工要相比于梁跨度，需要大于其1/6大才能达到标准。按照轴压比确定框支柱主要截面尺寸：900mm×900mm。

4 结语

现今城乡建设的步伐越来越快，在高程建筑工程设计中，设计管理以及对应的技术措施在实际中均得以运用。设计管理应用的要素之一：梁式转换结构设计也是重中之重，至关重要。不过就现阶段来看，我国高层建筑工程设计中，实施各项梁式转换层结构设计管理措施的时候，工艺水平还是会对其有所限制，这就使得我们在时间过程中将要面临更多的问题。工程的首要目标是其安全性，为了利于社会稳定的秩序以及社会有序发展，高层建筑工程梁式转换层结构设计时，需要考虑到工程安全以及设计质量，这就是工程设计人员对此更加重视，更加深入探寻更新更好的应用措施。

[1] 熊进刚，吴晓莉，陈礼建，等.有梁式转换层的高层建筑结构设计与研究[J].工业建筑，2011，31(6):34-36.

[2] 谢益人.转换层位置及形式对复杂高层结构地震反应的影响[D].重庆:重庆大学硕士学位论文，2013，11.