高層建筑工程中厚板轉換層及抗震結構設計探討

趙李新

摘要：伴隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的進步我們也有目共睹。特別是在高層建筑工程中使用的施工技術也越來越先進。技術的不斷創(chuàng)新，更多結構離開出現(xiàn)到高層建筑工程當中，為建筑行業(yè)帶來了新的發(fā)展動力，提供了新的發(fā)展方向。本文主要對高層建筑工程中厚板轉換層與抗震結構應該怎樣設計展開了討論，對其中存在的問題進行了分析，并且提出了一些解決建議。

關鍵詞：高層建筑工程；厚板轉換層；抗震結構；工程設計；優(yōu)化措施

前言：

由于城市化進程的加快，城市對于居住環(huán)境的要求也隨之升高，城市內(nèi)對于高層建筑的需求量也越來越大。高層建筑工程的內(nèi)部結構較為復雜，因此會經(jīng)常使用到厚板轉換層，并且由于工程的特殊性，在進行設計時也會對抗震性能進行著重設計。因此，對厚板轉換層與抗震結構進行優(yōu)化設計，可以使建筑的抗震性與穩(wěn)定性有所上升。

一、簡述高層建筑中的厚板轉換層與抗震結構的設計

1、厚板轉換層結構的內(nèi)容

厚板轉換層結構是目前高層建筑當中使用的最廣泛的一種轉換層結構。這類結構被廣泛使用的原因是梁不能夠承載起轉換層中的上柱與下柱，因此要使用厚板在其中作為沒接，將上板與下板進行有效整合。在這樣的狀況下，可以根據(jù)建筑工程的狀況對板上的結構進行修正，增強建筑的層次感和美觀。并且，厚板轉換層的使用，不但可以有效地改善施工過程中厚板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，還能夠起到節(jié)能減耗的目的，降低建筑成本，增加建筑的經(jīng)濟效益。

高層建筑的當中的厚板轉換層使用的厚板的厚度，不能夠一味地以建筑的美觀性為主要參考依據(jù)，從而有效的保證其承載能力能夠滿足工程標準。因此，要在進行施工之前厚板的厚度進行計算，可以參考抗剪、抗彎等因素。

2、抗震結構

與底層建筑相比較，高層建筑在遇到地震等狀況時的倒塌、損壞的可能性更大。因此，在進行高層建筑的設計時，每一個項目的設計都是競購充分的考慮與計算的，就是為了保證建筑的安全性與抗震性。高層建筑中所說的抗震結構，主要是來源于在抗震救災工作中得到的經(jīng)驗，結合相關專業(yè)理論而設計出的結構，這種結構能夠有效的提升高層建筑的抗震性。

二、高層厚板轉換層結構設計原則

在進行厚板轉換層結構的設計時，要對相關因素進行全面的考慮，對其在工程匯總的受力情況進行分析。通常狀況下的厚板轉化層結構需要承載的作用力比較復雜。因此，在進行厚板轉換層結構設計時，要以以下幾點為原則展開工作：

1、維持結構豎向剛度結構的平衡

在針對高層建筑的厚板轉換層的設計過程中，要充分考慮到高層建筑中樓層的剛度差異，盡可能的減少在樓層連接部分出現(xiàn)剛度突然產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。所以，在設計過程中，要保證厚板轉換層結構豎直剛度的平衡。并且厚板轉換層要進行抗震設計，這時要求上下樓層之間的剛度比不能高于2.0。

首先，在不會影響建筑質(zhì)量的情況下，要盡可能的減少建筑中剪力墻的數(shù)量，并且要根據(jù)建筑的實際狀況，在合理范圍內(nèi)，將上層剪力墻的厚度適當?shù)販p薄，并且加厚下層的剪力墻；其次，在進行剪力墻結構的設計時，要對厚度進行合理的控制，呈遞減趨勢，這樣才能夠有效的減少樓層結合位置出現(xiàn)剛度變化的現(xiàn)象；再次，要將轉換層的位置進行調(diào)整，在合理范圍內(nèi)將上層向上調(diào)整，將下層向下調(diào)整，并且要將上下層的高度差控制在0.2米以下，不能超出這個數(shù)值；最后，混凝土的選擇要選擇合適的型號。轉換層的上層可以使用C40型，下層可以使用C50型。并且，要合理的配比混凝土，要控制好轉換層的橫向剛度與豎向剛度，將其控制在1.10與1.20，從而使得厚板轉換層更加穩(wěn)定。

2、增加框支柱的延展性

由于高層建筑的特殊性，建筑上部的豎向構件不能直接與低廉鏈接，需要使用到框支柱。因此，要對框支柱的延展性進行提升。在設計的過程當中，必須要將軸壓比控制在0.60以下，將配金幣控制在1.65%。

3、提升厚板轉換層的延展性

要盡可能的將剪力墻的軸壓比控制在0.35以下，將配筋率控制在0.55%。與此同時，要將體積配箍率控制在1.5%～0.5%范圍內(nèi)。這樣使得剪力墻結構更加完善，延展性才能夠得到提升。并且，通過對轉換層的上端進行處理，也能夠有效的提升其延展性。

三、高層建筑抗震結構設計措施

1、合理選址

在實行高層建筑工程之前，要對施工地區(qū)進行地址勘測，對地理狀況展開檢測，從而掌握該區(qū)域的地震活動情況、相關數(shù)值等。通過這些資料，對施工場所進行綜合分析，準確的判斷出在此處建設高層建筑應打造的抗震等級。

2、結構的改善

為了能夠保障高層建筑的抗震性能能夠達到標準，在進行設計時可以在其中應用超靜定結構，并且在合理的狀況下，適當?shù)靥嵘Y構的強度。通過上述方法的使用，能夠保證在發(fā)生地震時，建筑已經(jīng)受到損壞的情況下，仍然有一部分的結構可以保持穩(wěn)定狀態(tài)，分擔建筑的承載力，在一定范圍內(nèi)仍然可以幫助建筑維持穩(wěn)定。在設計建筑的抗震結構時，實際人員首先要考慮的問題就是，在發(fā)生地震時，最容易受到危害的結構，根據(jù)危害的傳播路徑，對此類結構的設計系數(shù)適當?shù)卦黾?，合理設置建筑的抗震等級，從而使建筑的抗震水平有所提升。

3、科學的應用隔震技術

在設計高層建筑抗震結構時，要科學的、合理的將隔震技術應用到建筑工程當中，這能夠有效的使建筑的基層隔振處理水平有所上升。設計人員在工作時，首先要從建筑結構為基礎進行研究，建造適應建筑使用的隔震層，將高層建筑的上部與最低端隔離開，顯著的將地震波的轉播效率降低，從而使得建筑的抗震性能可以得到提升。被動隔震技術是一項高效的抗震技術，其在建筑設計當中的使用，不但可以使建筑的穩(wěn)定性增強的非常明顯，對建筑中的非結構構件起到保護作用，還能夠達到控制高層建筑當中不同物品實際震動力度的目的。除此之外，隔震技術的維護與維修都非常的簡單容易操作，高層建筑在經(jīng)受了地震以后，不需要啟用大范圍的修補工程對建筑實行修復工作，只需要將建筑中的隔震裝置進行更換，節(jié)省了大量的維修時間。

結語：

綜上所述，厚板轉換層是高層建筑工程當中重要的組成結構之一，其完成質(zhì)量會直接對高層建筑的質(zhì)量造成影響。隨意在對其進行設計的過程中，首先要對工程的實際狀況進行分析，對轉換層的厚度進行合理的計算，對相關因素進行合理的調(diào)整。厚板轉換層與抗震結構的合理設計，可以有效的提升高層建筑的安全性與抗震性，對高層建筑的建設起著積極的影響作用。