高層建筑工程中厚板轉(zhuǎn)換層及抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討

張寧

摘 要：伴隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的進(jìn)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(shù)也越來越先進(jìn)。技術(shù)的不斷創(chuàng)新，更多結(jié)構(gòu)離開出現(xiàn)到高層建筑工程當(dāng)中，為建筑行業(yè)帶來了新的發(fā)展動(dòng)力，提供了新的發(fā)展方向。本文對(duì)高層建筑工程中厚板轉(zhuǎn)換層及抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑工程;厚板轉(zhuǎn)換層;抗震結(jié)構(gòu);工程設(shè)計(jì);優(yōu)化措施

前言：由于城市化進(jìn)程的加快，城市對(duì)于居住環(huán)境的要求也隨之升高，城市內(nèi)對(duì)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(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此會(huì)經(jīng)常使用到厚板轉(zhuǎn)換層，并且由于工程的特殊性，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)對(duì)抗震性能進(jìn)行著重設(shè)計(jì)。因此，對(duì)厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使建筑的抗震性與穩(wěn)定性有所上升。

一、厚板轉(zhuǎn)換層概述

高層建筑高度超過24m 時(shí)，其上部平面與下部平面呈現(xiàn)出使用功能差異。因此，要對(duì)各類結(jié)構(gòu)平面進(jìn)行構(gòu)建。通常，要對(duì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)置，以增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)結(jié)合的緊密性。厚板轉(zhuǎn)換層是常見的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用，能有效提高高層建筑質(zhì)量和安全性，并增強(qiáng)高層建筑的抗震性能。

二、簡(jiǎn)述高層建筑中的厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

（一）厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的內(nèi)容

厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是目前高層建筑當(dāng)中使用的最廣泛的一種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)被廣泛使用的原因是梁不能夠承載起轉(zhuǎn)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(jìn)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(duì)板上的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正，增強(qiáng)建筑的層次感和美觀。并且，厚板轉(zhuǎn)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(jì)效益。

高層建筑的當(dāng)中的厚板轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)。因此，要在進(jìn)行施工之前厚板的厚度進(jìn)行計(jì)算，可以參考抗剪、抗彎等因素。

（二）抗震結(jié)構(gòu)

與底層建筑相比較，高層建筑在遇到地震等狀況時(shí)的倒塌、損壞的可能性更大。因此，在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，每一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)都是競(jìng)購(gòu)充分的考慮與計(jì)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(jié)構(gòu)，主要是來源于在抗震救災(zāi)工作中得到的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)專業(yè)理論而設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠有效的提升高層建筑的抗震性。

三、高層厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行全面的考慮，對(duì)其在工程匯總的受力情況進(jìn)行分析。通常狀況下的厚板轉(zhuǎn)化層結(jié)構(gòu)需要承載的作用力比較復(fù)雜。因此，在進(jìn)行厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要以以下幾點(diǎn)為原則展開工作：

（一）維持結(jié)構(gòu)豎向剛度結(jié)構(gòu)的平衡

在針對(duì)高層建筑的厚板轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)過程中，要保證厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)豎直剛度的平衡。并且厚板轉(zhuǎn)換層要進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，這時(shí)要求上下樓層之間的剛度比不能高于2.0。

首先，在不會(huì)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(shí)際狀況，在合理范圍內(nèi)，將上層剪力墻的厚度適當(dāng)?shù)販p薄，并且加厚下層的剪力墻;其次，在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)厚度進(jìn)行合理的控制，呈遞減趨勢(shì)，這樣才能夠有效的減少樓層結(jié)合位置出現(xiàn)剛度變化的現(xiàn)象;再次，要將轉(zhuǎn)換層的位置進(jìn)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(gè)數(shù)值;最后，混凝土的選擇要選擇合適的型號(hào)。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換層更加穩(wěn)定。

（二）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(gòu)件不能直接與低廉鏈接，需要使用到框支柱。因此，要對(duì)框支柱的延展性進(jìn)行提升。在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，必須要將軸壓比控制在0.60以下，將配金幣控制在1.65%。

（三）提升厚板轉(zhuǎn)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(shí)，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(jié)構(gòu)更加完善，延展性才能夠得到提升。并且，通過對(duì)轉(zhuǎn)換層的上端進(jìn)行處理，也能夠有效的提升其延展性。

四、高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

（一）合理選址

在實(shí)行高層建筑工程之前，要對(duì)施工地區(qū)進(jìn)行地址勘測(cè)，對(duì)地理狀況展開檢測(cè)，從而掌握該區(qū)域的地震活動(dòng)情況、相關(guān)數(shù)值等。通過這些資料，對(duì)施工場(chǎng)所進(jìn)行綜合分析，準(zhǔn)確的判斷出在此處建設(shè)高層建筑應(yīng)打造的抗震等級(jí)。

（二）結(jié)構(gòu)的改善

為了能夠保障高層建筑的抗震性能能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以在其中應(yīng)用超靜定結(jié)構(gòu)，并且在合理的狀況下，適當(dāng)?shù)靥嵘Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。通過上述方法的使用，能夠保證在發(fā)生地震時(shí)，建筑已經(jīng)受到損壞的情況下，仍然有一部分的結(jié)構(gòu)可以保持穩(wěn)定狀態(tài)，分擔(dān)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(shè)計(jì)建筑的抗震結(jié)構(gòu)時(shí)，實(shí)際人員首先要考慮的問題就是，在發(fā)生地震時(shí)，最容易受到危害的結(jié)構(gòu)，根據(jù)危害的傳播路徑，對(duì)此類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)系數(shù)適當(dāng)?shù)卦黾?，合理設(shè)置建筑的抗震等級(jí)，從而使建筑的抗震水平有所提升。

（三）科學(xué)的應(yīng)用隔震技術(shù)

在設(shè)計(jì)高層建筑抗震結(jié)構(gòu)時(shí)，要科學(xué)的、合理的將隔震技術(shù)應(yīng)用到建筑工程當(dāng)中，這能夠有效的使建筑的基層隔振處理水平有所上升。設(shè)計(jì)人員在工作時(shí)，首先要從建筑結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究，建造適應(yīng)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(zhuǎn)播效率降低，從而使得建筑的抗震性能可以得到提升。被動(dòng)隔震技術(shù)是一項(xiàng)高效的抗震技術(shù)，其在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的使用，不但可以使建筑的穩(wěn)定性增強(qiáng)的非常明顯，對(duì)建筑中的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件起到保護(hù)作用，還能夠達(dá)到控制高層建筑當(dāng)中不同物品實(shí)際震動(dòng)力度的目的。除此之外，隔震技術(shù)的維護(hù)與維修都非常的簡(jiǎn)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(bǔ)工程對(duì)建筑實(shí)行修復(fù)工作，只需要將建筑中的隔震裝置進(jìn)行更換，節(jié)省了大量的維修時(shí)間。

五、結(jié)語

綜上所述，厚板轉(zhuǎn)換層是高層建筑工程當(dāng)中重要的組成結(jié)構(gòu)之一，其完成質(zhì)量會(huì)直接對(duì)高層建筑的質(zhì)量造成影響。隨意在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，首先要對(duì)工程的實(shí)際狀況進(jìn)行分析，對(duì)轉(zhuǎn)換層的厚度進(jìn)行合理的計(jì)算，對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行合理的調(diào)整。厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，可以有效的提升高層建筑的安全性與抗震性，對(duì)高層建筑的建設(shè)起著積極的影響作用。

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