第9章復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件

高層建筑結(jié)構(gòu)

—第9章復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

主講卓博華閩南理工學(xué)院（土木工程專業(yè)）

高層建筑結(jié)構(gòu)

—第9章復(fù)雜高層建筑9.1帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)9.2帶加強(qiáng)層的高層建筑結(jié)構(gòu)9.3錯(cuò)層結(jié)構(gòu)2第9章復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4連體結(jié)構(gòu)9.4多塔結(jié)構(gòu)9.1帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)9.2帶加強(qiáng)層的高層建筑結(jié)構(gòu)

近年來國(guó)內(nèi)、外高層建筑發(fā)展迅速，現(xiàn)代高層建筑越建越高、越建越大，其建筑向著體型復(fù)雜、功能多樣的綜合性方向發(fā)展。綜合性多功能高層建筑示意

第9章復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)近年來國(guó)內(nèi)、外高層建筑發(fā)展迅速，現(xiàn)代高層建筑越建越高、越(a)（b）

多功能建筑中結(jié)構(gòu)正常布置與建筑功能的矛盾（示意圖）

(a)結(jié)構(gòu)的正常布置；（b）建筑功能對(duì)空間的要求建筑功能：上部需要小開間的軸線布置和需要較多的墻體以滿足旅館和住宅的功能要求；中部則需要小的或中等大小的室內(nèi)空間，可以在柱網(wǎng)中布置一定數(shù)量的墻體以滿足辦公用房的功能要求；下部需要盡可能大的自由靈活的室內(nèi)空間，要求柱網(wǎng)大、墻體盡量少，以滿足商店、餐館等公用設(shè)施的功能要求。結(jié)構(gòu)受力：由于高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大，上部樓層受力較小，正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)是下部剛度大，墻體多、柱網(wǎng)密，到上部漸漸減少墻、柱的數(shù)量，以擴(kuò)大柱網(wǎng)。這樣，結(jié)構(gòu)的正常布置與建筑功能對(duì)空間的要求正好相反為滿足建筑功能的要求，結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行“反常規(guī)設(shè)計(jì)”，即將上部布置小空間，下部布置大空間；上部布置剛度大的剪力墻，下部布置剛度小的框架柱。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置，就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層（structuretransferstory），在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層布置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件(transfermember)。

(a)（b）多

一般而言，當(dāng)高層建筑下部樓層豎向結(jié)構(gòu)體系或形式與上部樓層差異較大，或者下部樓層豎向結(jié)構(gòu)軸線距離擴(kuò)大或上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)軸線錯(cuò)位時(shí)，就必須在結(jié)構(gòu)改變的樓層布置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層布置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件。（一）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的建筑功能在高層建筑中設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層可以實(shí)現(xiàn)以下建筑功能：1．提供大的室內(nèi)空間在傳統(tǒng)的剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻間距小，適合于布置旅館和住宅的客房層，當(dāng)需要在底部布置商店、會(huì)議室、餐館、文化娛樂及其它需要較大空間的公用房間時(shí)，可以將部分剪力墻通過轉(zhuǎn)換層變?yōu)榭蛑Ъ袅?，用框架柱代替剪力墻，形成大空間剪力墻結(jié)構(gòu)以滿足建筑功能的要求。大空間剪力墻結(jié)構(gòu)可以在建筑物下部一層或數(shù)層形成大空間。

9.1.1轉(zhuǎn)換層的功能及主要結(jié)構(gòu)形式9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般而言，當(dāng)高層建筑下部樓層豎向結(jié)構(gòu)體系或形式與上部樓2．提供大的出入口一般而言，框架—核心筒結(jié)構(gòu)和外圍為密柱框架的筒中筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒從上到下不需作什么變化，需要轉(zhuǎn)換的主要是外筒。由于外框筒常常布置3～4m的柱距，無法為建筑物提供較大的入口，為了布置大的入口，要求在底部布置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件以擴(kuò)大柱距。此時(shí)，轉(zhuǎn)換構(gòu)件沿建筑平面周邊柱列或角筒布置。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．提供大的出入口9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（二）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的分類從結(jié)構(gòu)角度看，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層主要實(shí)現(xiàn)以下結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換：1、上層和下層結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換層將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部框架，以創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間。這種轉(zhuǎn)換層廣泛用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，稱這種類型的轉(zhuǎn)換層為第I類轉(zhuǎn)換層（圖6-3中的轉(zhuǎn)換層①）。2、上層和下層柱網(wǎng)、軸線的改變轉(zhuǎn)換層上、下層的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，通過轉(zhuǎn)換層使下部柱的柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)。這種轉(zhuǎn)換層常用于框架—核心筒結(jié)構(gòu)和外圍密柱框架的筒中筒結(jié)構(gòu)的底部形成大入口的情況，稱這種類型的轉(zhuǎn)換層為第Ⅱ類轉(zhuǎn)換層（圖6-3中的轉(zhuǎn)換層②）。3、同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r(shí)，柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯(cuò)開，形成上、下結(jié)構(gòu)錯(cuò)位的布置，稱這種類型的轉(zhuǎn)換層為第Ⅲ類轉(zhuǎn)換層。圖6-3轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)功能9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（二）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的分類圖6-3轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)功能9.1（a）1-3層平面（b）標(biāo)準(zhǔn)層平面廣州金鷹大廈（第I類轉(zhuǎn)換層）

（a）1-3層平面（b）標(biāo)準(zhǔn)層平面廣州金鷹大廈（第I類轉(zhuǎn)（a）1～5層平面（b）標(biāo)準(zhǔn)層平面北京軍隊(duì)離休干部活動(dòng)中心（圖6-5），地下2層，地上21層，建筑總高度H=76.8m。5層以上為大開間剪力墻結(jié)構(gòu)，1～5層部分剪力墻轉(zhuǎn)換為框支柱，形成較大室內(nèi)空間以設(shè)置公共部分。

北京軍隊(duì)離休干部活動(dòng)中心（第I類轉(zhuǎn)換層）（a）1～5層平面（b）標(biāo)準(zhǔn)層平面北京軍隊(duì)離休干部活動(dòng)（a）五層平面（b）標(biāo)準(zhǔn)層香港新鴻基中心（第Ⅱ類轉(zhuǎn)換層）（a）五層平面（b）標(biāo)準(zhǔn)層香港新鴻基中心（第Ⅱ類轉(zhuǎn)換層香港新鴻基中心2008.4攝于香港香港新鴻基中心2008.4攝于香港(a)轉(zhuǎn)換層以下平面(b)轉(zhuǎn)換層以上平面南京新世紀(jì)廣場(chǎng)工程（第Ⅱ類轉(zhuǎn)換層）(a)轉(zhuǎn)換層以下平面(b)轉(zhuǎn)換層以上平面南京新世紀(jì)廣高層建筑上部立面收進(jìn)時(shí)需要設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件，上、下層柱不在同一軸線上，且往往是高位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換構(gòu)件布置比較復(fù)雜，要根據(jù)結(jié)構(gòu)布置的具體情況采用不同的轉(zhuǎn)換方式和轉(zhuǎn)換構(gòu)件，其中常用的是斜柱轉(zhuǎn)換構(gòu)件。沈陽(yáng)華利廣場(chǎng)為多邊形高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，33層，高115m，上部為公寓，中間走道環(huán)向布置了柱子，到下部辦公樓層時(shí)，取消環(huán)向走道及其環(huán)向柱子，采用了斜撐式的轉(zhuǎn)換構(gòu)件將上部環(huán)向柱子的荷載傳遞到內(nèi)筒上（圖6-8），樓板內(nèi)布置鋼筋環(huán)梁，抵抗斜撐推力。

沈陽(yáng)華利廣場(chǎng)（第Ⅱ類轉(zhuǎn)換層）高層建筑上部立面收進(jìn)時(shí)需要設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件，上、下層柱不在(a)1～5層平面（b）6～28層平面深圳華僑大酒店（第Ⅲ類轉(zhuǎn)換層）

(a)1～5層平面（b）6～28層平面深圳華僑大酒店（二、轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式

從結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的概念來看，建筑物上部結(jié)構(gòu)與地基間的基礎(chǔ)，廣義上講也是一種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。因此，鋼筋混凝土梁式、板式基礎(chǔ)（包括柱下條形基礎(chǔ)、交梁基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)以及箱形基礎(chǔ)）的結(jié)構(gòu)形式同樣可作為建筑物上部結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式。

圖轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式從結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的概念來內(nèi)部大空間轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式(a)桁架；（b）箱形；（c）空腹桁架；（d）托梁；（e）雙向梁；（f）板式9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)部大空間轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式(a)桁架；（b）箱形；（c）空外部形成大入口的轉(zhuǎn)換層

(a)轉(zhuǎn)換梁(轉(zhuǎn)換墻)；(b)轉(zhuǎn)換桁架；(c)轉(zhuǎn)換空腹桁架；(d)多梁轉(zhuǎn)換；(e)合柱；(f)轉(zhuǎn)換拱國(guó)內(nèi)外筒的轉(zhuǎn)換最常見的做法是轉(zhuǎn)換梁或轉(zhuǎn)換桁架

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外部形成大入口的轉(zhuǎn)換層(a)轉(zhuǎn)換梁(轉(zhuǎn)換墻)；(b)轉(zhuǎn)換桁平面和空間斜柱轉(zhuǎn)換

高層建筑上部立面收進(jìn)時(shí)，上層柱、下層柱不在同一軸線上，轉(zhuǎn)換構(gòu)件常用的是斜柱式的轉(zhuǎn)換構(gòu)件。采用斜柱轉(zhuǎn)換方式和轉(zhuǎn)換構(gòu)件的實(shí)際工程有：沈陽(yáng)華利廣場(chǎng)、武漢世界貿(mào)易大廈主樓等。

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平面和空間斜柱轉(zhuǎn)換高層建筑上部立面收進(jìn)時(shí)，上層柱、下層三、帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)布置

一、底部轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度

結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要，沿高層建筑高度方向一處或多處?kù)`活布置（也可根據(jù)建筑功能的要求，在樓層局部布置轉(zhuǎn)換層），且自身的這個(gè)空間既可作為正常使用樓層，也可作為技術(shù)設(shè)備層。

轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí)，易使框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層附近的剛度、內(nèi)力發(fā)生突變，并易形成薄弱層，其抗震設(shè)計(jì)概念與底層框支剪力墻結(jié)構(gòu)有一定的差別。轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí)，轉(zhuǎn)換層下部的落地剪力墻及框支結(jié)構(gòu)易于開裂和屈服，轉(zhuǎn)換層上部幾層墻體易于破壞。轉(zhuǎn)換層位置較高的高層建筑不利于抗震。

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ3-2010）規(guī)定：對(duì)部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度，8度時(shí)不宜超過3層，7度時(shí)不宜超過5層，6度時(shí)其層數(shù)可適當(dāng)增加。

對(duì)底部帶轉(zhuǎn)換層的框架—核心筒結(jié)構(gòu)和外筒為密柱框架的筒中筒結(jié)構(gòu)，由于其轉(zhuǎn)換層上、下部結(jié)構(gòu)的剛度突變不明顯，轉(zhuǎn)換層上、下內(nèi)力傳遞途徑的突變也小于框支剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度對(duì)這種結(jié)構(gòu)雖有影響，但不如框支剪力墻結(jié)構(gòu)嚴(yán)重，因此這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層位置可比框支剪力墻結(jié)構(gòu)適當(dāng)提高。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)布置一、底部轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度9.1

當(dāng)?shù)撞繋мD(zhuǎn)換層的筒中筒結(jié)構(gòu)的外筒為由剪力墻組成的壁式框架時(shí)，其轉(zhuǎn)換層上、下的剛度突變及內(nèi)力傳遞途徑突變的程度與框支剪力墻結(jié)構(gòu)比較接近，其轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度的限制宜與框支剪力墻結(jié)構(gòu)相同。

對(duì)大底盤多塔樓的商住建筑，塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙房的屋面層，并加大屋面梁、板尺寸和厚度，以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層，減小震害。

任意層形成大空間或改變柱列的轉(zhuǎn)換層(a)巨型框架結(jié)構(gòu)；(b)錯(cuò)列墻梁結(jié)構(gòu)；(c)錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)；(d)錯(cuò)列剪力墻結(jié)構(gòu)；(e)迭層承托桁架結(jié)構(gòu)；(f)多梁承托方案9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任意層形成大空間或改變柱列的轉(zhuǎn)換層(a)巨型框架結(jié)構(gòu)；二、轉(zhuǎn)換層上、下剛度突變的控制

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)的等效剛度比。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、轉(zhuǎn)換層上、下剛度突變的控制9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層上、下等效側(cè)向剛度計(jì)算模型（a）計(jì)算模型1—轉(zhuǎn)換層及下部結(jié)構(gòu)；（b）計(jì)算模型2—轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)

為防止出現(xiàn)轉(zhuǎn)換層下部樓層剛度較大，而轉(zhuǎn)換層本層的側(cè)向剛度較小，此時(shí)，等效剛度比雖能滿足限值的要求，但轉(zhuǎn)換層本層的側(cè)向剛度過于柔軟?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ3-2002）規(guī)定：轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足上述等效剪切剛度或等效側(cè)向剛度比要求外，還應(yīng)滿足樓層側(cè)向剛度比的要求：當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在3層及3層以上時(shí)，其樓層側(cè)向剛度尚不應(yīng)小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的60%。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層上、下等效側(cè)向剛度計(jì)算模型（a）計(jì)算模型1—轉(zhuǎn)換層及（三）轉(zhuǎn)換構(gòu)件的布置

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換構(gòu)件的布置必須與相鄰層柱網(wǎng)統(tǒng)一考慮。圖6-18轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置

把轉(zhuǎn)換構(gòu)件布置在平面周邊柱列或角筒上（圖6-18a、b）內(nèi)部要求盡量敞開自由空間，轉(zhuǎn)換構(gòu)件可沿橫向平行布置（圖6-18c）轉(zhuǎn)換構(gòu)件可沿縱向平行布置（圖6-18d）當(dāng)需要縱、橫向同時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換構(gòu)件可采用雙向布置（圖6-18e）間隔布置，并與相鄰層錯(cuò)開布置（圖6-18f）9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（三）轉(zhuǎn)換構(gòu)件的布置圖6-18轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置把圖6-18轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置順建筑平面柱網(wǎng)變化而合理布置（圖6-18g）相鄰層互相垂直布置（圖6-18h）圍繞巨大芯筒在底層四周自由敞開時(shí)，轉(zhuǎn)換構(gòu)件布置在兩個(gè)方向的剪力墻上，并向兩端懸挑（圖6-18i）必要的話可對(duì)角線布置（圖6-18j）建筑平面及芯筒為圓形時(shí)，可放射性布置（圖6-18k）。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-18轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置順建筑平面柱網(wǎng)變化而合理

轉(zhuǎn)換層上部的豎向抗側(cè)力構(gòu)件（墻、柱）宜直接落在轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)上，且轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能地落到轉(zhuǎn)換梁的中面上，以避免轉(zhuǎn)換梁受到很大的扭矩。

轉(zhuǎn)換構(gòu)件布置時(shí)，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)框支主梁承托剪力墻并承托轉(zhuǎn)換次梁及次梁上的剪力墻的方案?？紤]到框支主梁除承受其上部剪力墻的作用外，還需承受次梁傳給的剪力、扭矩和彎矩，框支柱易受剪破壞。因此，B級(jí)高度框支剪力墻結(jié)構(gòu)不宜采用框支主、次梁方案；

A級(jí)高度框支剪力墻結(jié)構(gòu)可以采用，但設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)框支剪力墻進(jìn)行應(yīng)力分析，按應(yīng)力校核配筋，并加強(qiáng)配筋構(gòu)造措施。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層上部的豎向抗側(cè)力構(gòu)件（墻、柱）宜直接落在轉(zhuǎn)換層的主（四）剪力墻、筒體和框支柱的布置

落地剪力墻、筒體和框支柱的布置對(duì)于防止轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)在地震中發(fā)生嚴(yán)重破壞或倒塌將起著十分重要的作用。必須特別注意落地剪力墻、筒體和框支柱的布置。為此，應(yīng)采取措施防止轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞圖6-19底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)

1、帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒應(yīng)全部上、下貫通落地并按剛度要求增加墻厚度；框支剪力墻結(jié)構(gòu)要有足夠的剪力墻上、下貫通落地并按剛度要求增加墻厚度。與建筑協(xié)調(diào)，爭(zhēng)取盡可能多的剪力墻、筒體落地，且落地縱向、橫向剪力墻最好成組布置，組合為落地筒體（圖6-19）。加大落地剪力墻、筒體底部墻體的厚度，盡量增大落地剪力墻、筒體的截面面積。

落地剪力墻、筒體數(shù)量本來就不多，所以盡量不開洞，開小洞，以免剛度削弱太大。若需開洞，洞口宜布置在落地剪力墻、筒體墻體的中部。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（四）剪力墻、筒體和框支柱的布置圖6-19底部大空間剪力墻5、轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的等效剪切剛度（等效側(cè)向剛度）比應(yīng)滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ3-2010）要求，以控制剛度突變，減小內(nèi)力突變程度，縮短轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞途徑。

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5、轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的等效剪切剛度（等效側(cè)向剛度）比

帶轉(zhuǎn)換層的底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的研究和工程應(yīng)用始于70年代中期；20世紀(jì)90年代的十年間，底部帶轉(zhuǎn)換層的大空間剪力墻結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，在地震區(qū)許多工程的轉(zhuǎn)換層位置已較高，目前國(guó)內(nèi)已建工程底部大空間的通常最多層數(shù)為：8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)，3-4層；7度抗震設(shè)計(jì)時(shí)，5層；6度抗震設(shè)計(jì)時(shí)，6-7層，但一般情況下為1-3層。

圖6-21深圳荔景大廈（23層，底部9層框支剪力墻結(jié)構(gòu)）

9.1.2梁式轉(zhuǎn)換層高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶轉(zhuǎn)換層的底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的研究和工程應(yīng)用始于7

底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑設(shè)置的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件可采用轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架、空腹桁架、箱形結(jié)構(gòu)、厚板等。梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用較廣，對(duì)國(guó)內(nèi)、外150余幢帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)表明，有93幢采用梁式轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)，約占60%。

梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)類型

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑設(shè)置的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件可采用轉(zhuǎn)換一、一般原則帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)是一種受力復(fù)雜、不利抗震的高層建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需遵循的一般原則如下：

1、減少轉(zhuǎn)換布置布置轉(zhuǎn)換層上、下主體豎向結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意盡可能多的布置成上、下主體豎向結(jié)構(gòu)連續(xù)貫通，尤其是在框架—核心筒結(jié)構(gòu)中，核心筒宜盡量予以上、下貫通。

2、傳力直接布置轉(zhuǎn)換層上、下主體豎向結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意盡可能使水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳力直接，盡量避免多級(jí)復(fù)雜轉(zhuǎn)換，更應(yīng)盡量避免傳力復(fù)雜、抗震不利、質(zhì)量大、耗材多、不經(jīng)濟(jì)、不合理的厚板轉(zhuǎn)換。

3、強(qiáng)化下部、弱化上部為保證下部大空間整體結(jié)構(gòu)有適宜的剛度、強(qiáng)度、延性和抗震能力，應(yīng)盡量強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層下部主體結(jié)構(gòu)剛度，弱化轉(zhuǎn)換層上部主體結(jié)構(gòu)剛度，使轉(zhuǎn)換層上、下部主體結(jié)構(gòu)的剛度及變形特征盡量接近。對(duì)于下部核心筒框架、上部剪力墻的帶轉(zhuǎn)換層高層商住樓結(jié)構(gòu)，應(yīng)強(qiáng)化下部核心筒，如加大筒體尺寸、加厚筒壁厚度、加高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，必要時(shí)可在房屋周邊增置部分剪力墻;同時(shí)弱化上部剪力墻，如剪力墻開洞、開口、短肢、薄墻等，并盡量避免高位轉(zhuǎn)換。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、一般原則9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4、優(yōu)化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)建筑功能需要不得已高位轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)還宜優(yōu)先選擇不致引起框支柱(邊柱)柱頂彎矩過大、柱剪力過大的結(jié)構(gòu)形式，如斜腹桿桁架(包括支撐)、空腹桁架和寬扁梁等，同時(shí)要注意其需滿足承載力、剛度要求，避免脆性破壞。

5、計(jì)算全面準(zhǔn)確必須將轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)作為整體結(jié)構(gòu)中一個(gè)重要組成部分，采用符合實(shí)際受力變形狀態(tài)的正確計(jì)算模型進(jìn)行三維空間整體結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。采用有限元方法對(duì)轉(zhuǎn)換構(gòu)件進(jìn)行局部應(yīng)力分析。二、底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算

（一）水平力在各片剪力墻之間的分配

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移整體計(jì)算后應(yīng)采用有限元法對(duì)簡(jiǎn)化處理的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力分析，保證轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算分析的可靠性。帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析時(shí)，應(yīng)采用至少兩種不同力學(xué)模型的三維空間分析軟件（空間桿系、空間桿—薄壁桿系、空間桿—墻元及其他組合有限元等計(jì)算模型）進(jìn)行整體內(nèi)力和位移計(jì)算?？拐鹩?jì)算時(shí)，宜考慮平扭藕連計(jì)算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，振型數(shù)不應(yīng)小于15，對(duì)多塔樓結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)的9倍，且計(jì)算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%；應(yīng)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、優(yōu)化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-23水平力在各片剪力墻之間的分配

整體分析結(jié)果表明，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)換層為分界，上、下兩部分的內(nèi)力分布規(guī)律是不同的(圖6-23)。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-23水平力在各片剪力墻之間的分配整體分析結(jié)果表

由于目前底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)分析采用的三維空間分析程序或協(xié)同工作分析程序都采用了轉(zhuǎn)換層樓板平面內(nèi)剛度為無窮大的假定，因而得到轉(zhuǎn)換層樓層所有框支柱和剪力墻的位移相等、水平力按框支柱和落地剪力墻的剛度比例分配而產(chǎn)生的。在底部大空間層，由于框支柱的剛度很小，往往不足落地剪力墻剛度的1%，因此水平剪力集中到落地剪力墻上，幾乎為百分之百；框支柱的剪力很小，接近于零。根據(jù)底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究表明：轉(zhuǎn)換層樓板要完成上、下層剪力的重新分配，在自身平面內(nèi)受力很大，樓板有顯著大變形。樓板的變形將使大空間部分框支柱的位移增大，從而使框支柱的剪力比計(jì)算值大3-5倍，甚至更多。因此，底部大空間樓層框支柱的內(nèi)力不能直接采用按樓板平面內(nèi)剛度為無窮大假定的計(jì)算結(jié)果。也就是說，采用目前三維空間分析程序或協(xié)同工作分析程序的計(jì)算機(jī)方法和手算方法，都要加以修正。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于目前底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)分析采用的三維空間①每層框支柱的數(shù)目≤10根的場(chǎng)合

當(dāng)框支層為1-2層時(shí),每根柱所受的剪力至少取基底剪力的2%

當(dāng)框支層為3層及3層以上時(shí),每根柱所受的剪力至少取基底剪力的3%②

每層框支柱的數(shù)目＞10根的場(chǎng)合

當(dāng)框支層為1-2層時(shí),每層框支柱承受剪力之和應(yīng)取基底剪力的20%

當(dāng)框支層為3層及3層以上時(shí),每層框支柱承受剪力之和應(yīng)取基底剪力的30%調(diào)整原則:9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①每層框支柱的數(shù)目≤10根的場(chǎng)合調(diào)整原則:9.1帶（二）框支剪力墻的工作特點(diǎn)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（二）框支剪力墻的工作特點(diǎn)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)圖6-27雙跨框支梁中內(nèi)力的分布規(guī)律9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-27雙跨框支梁中內(nèi)力的分布規(guī)律9.1帶轉(zhuǎn)換（b）單跨框支梁、柱內(nèi)力

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（b）單跨框支梁、柱內(nèi)力9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)

分析表明，無論框支梁上部墻體的形式如何，只要墻體存在一定長(zhǎng)度，框支梁中的彎矩就會(huì)較不考慮上部墻體作用的要小，相應(yīng)墻體下的框支梁就有一段范圍出現(xiàn)受拉區(qū)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因有：

墻、框支梁作為一個(gè)整體共同彎曲變形，框支梁處于這整體彎曲的受拉翼緣，若單獨(dú)分析框支梁，其所受的彎矩由于剪力墻的共同工作而大大降低，同時(shí)，由于處于受拉翼緣，應(yīng)力積分后框支梁中就會(huì)出現(xiàn)軸向拉力。這種整體彎曲會(huì)隨著上部墻肢長(zhǎng)度變短而影響范圍迅速縮小，當(dāng)上部墻體為小墻肢時(shí)，這種影響只限于小墻肢下較小的范圍內(nèi)。

形成框支梁內(nèi)力特點(diǎn)的另一主要原因是拱的傳力作用。由于豎向傳力拱作用的存在，使得上部墻體上的豎向荷載傳到轉(zhuǎn)換梁時(shí)，很大一部分荷載以斜向荷載的形式作用于梁上，若將這斜向荷載分解為垂直和水平等效荷載形式，則垂直荷載作用下的彎矩肯定要比不考慮墻體作用時(shí)要小，在水平荷載作用下，就形成了框支梁跨中一定區(qū)域受軸向拉力而支座區(qū)域受軸向壓力的現(xiàn)象?？蛑Я旱淖罱K受力狀態(tài)是由于上述兩個(gè)因素綜合影響的結(jié)果。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析表明，無論框支梁上部墻體的形圖6-30框支梁受力機(jī)理示意圖9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-30框支梁受力機(jī)理示意圖9.1帶轉(zhuǎn)換層高層

框支梁與一般轉(zhuǎn)換梁有何區(qū)別和聯(lián)系？習(xí)慣上，框支梁一般指部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)中支承上部不落地剪力墻的梁，是有了“框支剪力墻結(jié)構(gòu)”，才有了框支梁?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）第10.2.1條所說的轉(zhuǎn)換構(gòu)件中，包括轉(zhuǎn)換梁，轉(zhuǎn)換梁具有更確切的含義，包含了上部托柱和托墻的梁，因此，傳統(tǒng)意義上的框支梁僅是轉(zhuǎn)換梁中的一種?？蛑Ъ袅χ械目蛑Я翰糠謮w一般開設(shè)大洞口，形成大空間，以上部分為實(shí)體剪力墻或在適當(dāng)位置開有小洞的剪力墻。而一般轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換梁以下部分抽去了柱子，形成大空間，以上則為框架柱或短肢剪力墻?？蛑Я汉鸵话戕D(zhuǎn)換梁兩者雖都為轉(zhuǎn)換構(gòu)件，但受力性能很不一樣，內(nèi)力及配筋計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)上也有很大的區(qū)別。

從受力角度看在豎向荷載作用下，框支剪力墻轉(zhuǎn)換層以上的墻體有拱效應(yīng)，兩支座處豎向應(yīng)力大，同時(shí)有水平向應(yīng)力（推力），中間則會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力?？蛑Я涸谪Q向荷載作用下除了有彎矩、剪力外，還有軸向拉力。沿梁全長(zhǎng)拉應(yīng)力不均勻，跨中拉力大，支座處減小，有洞口處拉力更小?？蛑е擞袕澗?、軸力外，還承受較大的剪力。一般轉(zhuǎn)換梁在豎向荷載下的受力和一般跨中有集中力作用的框架梁相同，僅僅由于跨度大，跨中又有很大的集中荷載，故梁端和跨中的彎矩、剪力都很大，但無軸向拉力。柱子的剪力較小。節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩完全按相交于該節(jié)點(diǎn)的梁、柱的剛度分配。柱為偏壓構(gòu)件。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框支梁與一般轉(zhuǎn)換梁有何區(qū)別和聯(lián)系？9.1帶轉(zhuǎn)換層

從豎向剛度變化看，框支剪力墻轉(zhuǎn)換層框支梁以上為抗側(cè)力剛度很大的剪力墻，與下面的框支柱抗側(cè)力剛度差異很大，而一般轉(zhuǎn)換梁上下層僅柱子根數(shù)略有變化，其豎向剛度差異不大，故在水平荷載下框支剪力墻轉(zhuǎn)換層和一般轉(zhuǎn)換層兩者的內(nèi)力差異很大。

從轉(zhuǎn)換層樓板的作用看，框支轉(zhuǎn)換層樓板傳遞水平力，協(xié)助框支梁受拉；一般轉(zhuǎn)換梁樓板僅加大水平剛度，不傳遞水平力。

從構(gòu)件配筋看，兩者的最大區(qū)別是：框支梁為拉、彎、剪構(gòu)件，正截面承載力按偏心受拉計(jì)算，斜截面承載力按拉、剪計(jì)算。而一般轉(zhuǎn)換梁為彎、剪構(gòu)件，正截面承載力按純彎計(jì)算，斜截面承載力按受剪計(jì)算?？蛑Я阂陨蠅w與一般剪力墻的配筋構(gòu)造也不同。

框支梁和一般轉(zhuǎn)換梁在構(gòu)造做法上也有很大的區(qū)別。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從豎向剛度變化看，框支剪力墻轉(zhuǎn)換層框支梁以上為抗側(cè)力剛度

綜上所述部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)遵守《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）關(guān)于底部轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度的規(guī)定，但對(duì)一般轉(zhuǎn)換梁，特別是僅為局部轉(zhuǎn)換時(shí)，結(jié)構(gòu)豎向剛度變化不大，轉(zhuǎn)換層上、下內(nèi)力傳遞途徑的突變也小于部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，故不應(yīng)受《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）關(guān)于底部轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度的規(guī)定的限制。

還應(yīng)注意

當(dāng)結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的轉(zhuǎn)換類型不同時(shí)，在一個(gè)方向?yàn)榭蛑мD(zhuǎn)換，另一方向?yàn)槌橹D(zhuǎn)換，此時(shí)應(yīng)分別處理：在一個(gè)方向?yàn)榭蛑е?，另一方向?yàn)槁涞貕Φ亩酥?，?jì)算框支柱數(shù)量時(shí)，兩個(gè)方向應(yīng)區(qū)別對(duì)待。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜上所述9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（三）梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算托墻形式的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法主要有梁桿系模型分析法和有限元模型分析兩種。

1、梁桿系模型帶梁式轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)分析時(shí)，直接用三維空間分析程序（空間桿系、空間桿—薄壁桿系、空間桿—墻元及其他組合有限元等計(jì)算模型）進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，求得轉(zhuǎn)換梁的內(nèi)力作為設(shè)計(jì)依據(jù)。按梁桿系模型分析時(shí)，剪力墻肢作為柱單元考慮，轉(zhuǎn)換梁按一般梁桿模型處理，計(jì)算時(shí)在上部剪力墻和下部柱之間設(shè)置轉(zhuǎn)換梁，墻肢與轉(zhuǎn)換梁連結(jié)，而不考慮轉(zhuǎn)換梁與上部墻體的共同工作(圖6-31)。圖6-31轉(zhuǎn)換梁的桿系模型9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（三）梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算圖6-31轉(zhuǎn)換梁的桿系模型

分析表明，采用桿系模型分析得到的轉(zhuǎn)換梁的內(nèi)力與按高精度平面有限元程序計(jì)算結(jié)果相差很大，往往是異常的。

圖6-32轉(zhuǎn)換梁的修正桿系模型9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析表明，采用桿系模型分析得到的轉(zhuǎn)換梁的內(nèi)力與按高2、梁有限元模型(1)有限元分析范圍

梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)有限元分析時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖可取轉(zhuǎn)換梁附近凈跨范圍內(nèi)的墻體（從實(shí)際工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)來看，約為轉(zhuǎn)換梁附近3-4層墻體）和下部一層結(jié)構(gòu)作分析模型，其計(jì)算精度已滿足設(shè)計(jì)要求

實(shí)際工程中轉(zhuǎn)換梁的常用跨度為(6-12)m，而高層建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層常用層高為(2.8-3.2)m，在此跨度和層高范圍內(nèi)，托墻形式的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)內(nèi)力有限元分析可取其上部墻體3-4層，視這部分墻體連同轉(zhuǎn)換梁組成的倒形深梁

轉(zhuǎn)換梁下部結(jié)構(gòu)層數(shù)對(duì)其控制截面的內(nèi)力影響不大，在一般情況下，轉(zhuǎn)換梁下部結(jié)構(gòu)可取一層⑵單元網(wǎng)格劃分

遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)換梁的墻體對(duì)轉(zhuǎn)換梁的應(yīng)力分布和內(nèi)力大小影響很小，可考慮網(wǎng)格劃分粗些

為較精確模擬墻體和轉(zhuǎn)換梁之間較為復(fù)雜的相互作用關(guān)系，可考慮轉(zhuǎn)換梁附近墻體的網(wǎng)格劃分應(yīng)細(xì)些

墻體開洞部位由于產(chǎn)生應(yīng)力集中，網(wǎng)格也應(yīng)劃分細(xì)些

轉(zhuǎn)換梁、柱由于尺寸相對(duì)較小，應(yīng)力變化幅度大，為提高其應(yīng)力和內(nèi)力的計(jì)算精度，必須對(duì)其網(wǎng)格劃分得相對(duì)細(xì)些9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、梁有限元模型9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為獲得沿轉(zhuǎn)換梁截面高度較為準(zhǔn)確的應(yīng)力分布規(guī)律，截面高度方向網(wǎng)格劃分宜取6-8個(gè)等分。

若按下列公式計(jì)算轉(zhuǎn)換梁的內(nèi)力，則沿截面高度方向網(wǎng)格劃分只需取3-5個(gè)等分即可9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為獲得沿轉(zhuǎn)換梁截面高度較為準(zhǔn)確的應(yīng)力分布規(guī)律，截面高度方(3)計(jì)算荷載有限元分析的荷載可以直接取用結(jié)構(gòu)整體空間分析的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果

荷載的取用原則

豎向荷載(重力荷載，8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換構(gòu)件應(yīng)考慮豎向地震作用的影響)

計(jì)算簡(jiǎn)圖頂部墻體上的豎向荷載取該層上部垂直荷載的累計(jì)值，其余各層的豎向荷載采用各自層的垂直荷載（圖a）9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(3)計(jì)算荷載9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-33計(jì)算荷載9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-33計(jì)算荷載9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在確定上述計(jì)算荷載后，轉(zhuǎn)換梁模型有限元分析時(shí)，一般采用以下兩種荷載組合：

將重力荷載、風(fēng)荷載和地震作用各工作情況分別作用于分析模型上，將有限元分析出的轉(zhuǎn)換梁內(nèi)力按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ3-2002）中基本組合的要求，對(duì)各種工作情況進(jìn)行內(nèi)力組合，求出各組內(nèi)力最大值并進(jìn)行相應(yīng)的截面設(shè)計(jì)。

直接取用結(jié)構(gòu)整體分析中的組合內(nèi)力最大值（包括彎矩最大、軸力最大和剪力最大三組內(nèi)力）作為有限元分析的計(jì)算荷載，分析中水平荷載和豎向荷載一次作用，算出三組轉(zhuǎn)換梁內(nèi)力分別進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)換梁的配筋取用各相應(yīng)部位的抗剪、抗彎最不利配筋。

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在確定上述計(jì)算荷載后，轉(zhuǎn)換梁模型有限元分析時(shí)，一般采用以下兩(4)支撐與側(cè)向邊界的簡(jiǎn)化

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁一側(cè)或兩端支撐在筒體上時(shí)，采用平面有限元模型分析時(shí)可將筒體的影響用等效約束來表示，約束的處理方法如下：

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁布置在筒體墻的中間時(shí)（圖6-34a），則可按(圖6-34b）進(jìn)行計(jì)算簡(jiǎn)化圖6-34支撐與側(cè)向邊界的簡(jiǎn)化

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(4)支撐與側(cè)向邊界的簡(jiǎn)化圖6-34支撐與側(cè)向邊界的簡(jiǎn)

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁布置在筒體端部墻體上時(shí)（圖6-35a），則可按圖6-35b進(jìn)行簡(jiǎn)化圖6-35支撐與側(cè)向邊界的簡(jiǎn)化

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)轉(zhuǎn)換梁布置在筒體端部墻體上時(shí)（圖6-35a），則可(5)支撐約束條件的簡(jiǎn)化

——主要與轉(zhuǎn)換梁下部框支層層數(shù)有關(guān)當(dāng)轉(zhuǎn)換梁下部框支層僅有一層時(shí)，可考慮支柱下部取為固接當(dāng)轉(zhuǎn)換梁下部框支層有二層或二層以上時(shí)，可考慮支柱下部取為鉸接

（四）轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法

目前國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者普遍采用的轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法:1、普通梁截面設(shè)計(jì)方法

直接取用高層建筑結(jié)構(gòu)三維空間分析軟件（空間桿系、空間桿—薄壁桿系、空間桿—墻元及其他組合有限元等）計(jì)算出的轉(zhuǎn)換梁內(nèi)力結(jié)果，按普通梁進(jìn)行受彎構(gòu)件承載力計(jì)算2、偏心受拉構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法

將有限元分析得到的轉(zhuǎn)換梁截面上的應(yīng)力換算成截面內(nèi)力，根據(jù)轉(zhuǎn)換梁的截面內(nèi)力（N，M）按偏心受拉構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計(jì)算，根據(jù)剪力V進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(5)支撐約束條件的簡(jiǎn)化——主要與轉(zhuǎn)換梁下部框支層層（四）轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法目前國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者普遍采用的轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法:1、普通梁截面設(shè)計(jì)方法直接取用高層建筑結(jié)構(gòu)三維空間分析軟件（空間桿系、空間桿—薄壁桿系、空間桿—墻元及其他組合有限元等）計(jì)算出的轉(zhuǎn)換梁內(nèi)力結(jié)果，按普通梁進(jìn)行受彎構(gòu)件承載力計(jì)算2、偏心受拉構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法將有限元分析得到的轉(zhuǎn)換梁截面上的應(yīng)力換算成截面內(nèi)力，根據(jù)轉(zhuǎn)換梁的截面內(nèi)力（N，M）按偏心受拉構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計(jì)算，根據(jù)剪力V進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算。3、深梁截面設(shè)計(jì)方法實(shí)際工程中轉(zhuǎn)換梁的高跨比hb/l=1/8

1/6，介于普通梁和深梁之間，尤其是框支轉(zhuǎn)換梁，其受力和破壞特征類似于深梁。深梁截面設(shè)計(jì)方法的關(guān)鍵是如何選取倒T形深梁的截面高度以及如何確定截面的內(nèi)力臂Z

確定深梁截面高度的步驟如下：

轉(zhuǎn)換梁頂以上范圍內(nèi)的墻體（從實(shí)際工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)來看，約為轉(zhuǎn)換梁附近3-4層墻體）與轉(zhuǎn)換梁一起組成倒深梁

根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果，取轉(zhuǎn)換梁與上部墻體所組成的卸載拱的高度為深梁的截面高度，其中卸載拱上部墻體中的應(yīng)力分布基本上與標(biāo)準(zhǔn)層墻體中的應(yīng)力分布相同

取上述

、

兩項(xiàng)的較大值作為深梁的截面高度。計(jì)算出作用于倒T形深梁截面上的彎矩、剪力后，按深梁進(jìn)行正截面及斜截面承載力計(jì)算9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（四）轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4、應(yīng)力截面設(shè)計(jì)方法直接應(yīng)用轉(zhuǎn)換梁有限元法分析后的應(yīng)力大小及其分布規(guī)律進(jìn)行截面的配筋計(jì)算，假定：

不考慮混凝土的抗拉作用，所有拉力由鋼筋承擔(dān)

鋼筋達(dá)到其屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy

受壓區(qū)混凝土的強(qiáng)度達(dá)軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、應(yīng)力截面設(shè)計(jì)方法9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法的選擇—其受力性能及轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式相關(guān)1、托柱形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部普通框架時(shí)，在轉(zhuǎn)換梁常用截面尺寸范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)換梁的受力基本和普通梁相同，可按普通梁截面設(shè)計(jì)方法進(jìn)行配筋計(jì)算。

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部斜桿框架時(shí)，轉(zhuǎn)換梁將承受軸向拉力，此時(shí)應(yīng)按偏心受拉構(gòu)件進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。2、托墻形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部墻體滿跨不開洞時(shí)，轉(zhuǎn)換梁與上部墻體共同工作，其受力特征與破壞形態(tài)表現(xiàn)為深梁，此時(shí)轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法宜采用深梁截面設(shè)計(jì)方法或應(yīng)力截面設(shè)計(jì)方法，且計(jì)算出的縱向鋼筋應(yīng)沿全梁高適當(dāng)分布配置。由于此時(shí)轉(zhuǎn)換梁跨中較大范圍內(nèi)的內(nèi)力比較大，故底部縱向鋼筋不宜截?cái)嗪蛷澠穑瑧?yīng)全部伸入支座。

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部墻體滿跨且開較多門窗洞或不滿跨但剪力墻的長(zhǎng)度較大時(shí)，轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)也宜采用深梁截面設(shè)計(jì)方法或應(yīng)力截面設(shè)計(jì)方法，縱向鋼筋的布置則沿梁下部適當(dāng)分布配置，且底部縱向鋼筋不宜截?cái)嗪蛷澠?，?yīng)全部伸入支座。

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部墻體為小墻肢時(shí)，轉(zhuǎn)換梁基本上可按普通梁的截面設(shè)計(jì)方法進(jìn)行配筋計(jì)算，縱向鋼筋可按普通梁集中布置在轉(zhuǎn)換梁的底部。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法的選擇—其受力性能及轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式（五）底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求一、適用范圍

帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)屬于不規(guī)則結(jié)構(gòu)，在豎向荷載、風(fēng)荷載或水平地震作用下受力復(fù)雜，9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)，由于對(duì)這種結(jié)構(gòu)目前缺乏研究和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不應(yīng)采用

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用梁、桁架、空腹桁架、箱形結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)適用于非抗震設(shè)計(jì)和6度、7度及8度抗震設(shè)防區(qū)

轉(zhuǎn)換構(gòu)件采用厚板的高層建筑結(jié)構(gòu)適用于非抗震設(shè)計(jì)和6度抗震設(shè)防地區(qū)對(duì)于大空間地下室，因周圍有約束作用，地震反應(yīng)不明顯，故7度、8度抗震設(shè)計(jì)的地下室的轉(zhuǎn)換構(gòu)件可采用厚板轉(zhuǎn)換層

A級(jí)、B級(jí)高度首層或底部?jī)蓪涌蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)的最大適用高度應(yīng)符合下表的規(guī)定9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（五）底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求9.1帶轉(zhuǎn)換

研究表明，B級(jí)高度的底部帶轉(zhuǎn)換層的筒中筒結(jié)構(gòu)，當(dāng)外筒由剪力墻構(gòu)成的壁式框架時(shí)，其轉(zhuǎn)換層上、下剛度和內(nèi)力傳遞途經(jīng)變化比較明顯，因此，其最大適用高度比表中的規(guī)定的數(shù)值適當(dāng)降低。降低的幅度可根據(jù)抗震設(shè)防烈度、轉(zhuǎn)換層位置高低等因素，具體研究確定，一般可考慮降低10%-20%9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究表明，B級(jí)高度的底部帶轉(zhuǎn)換層的筒中筒結(jié)構(gòu)，當(dāng)外筒由剪二、轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)力調(diào)整

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑，轉(zhuǎn)換層上部樓層的部分豎向構(gòu)件不能連續(xù)貫通至下部樓層，因此轉(zhuǎn)換層是薄弱樓層，為保證轉(zhuǎn)換構(gòu)件的設(shè)計(jì)安全度并具有良好的抗震性能，底部帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)，同時(shí)符合樓層最小地震剪力系數(shù)（剪重比）要求，即

轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換構(gòu)件水平地震作用產(chǎn)生的計(jì)算內(nèi)力需要調(diào)整增大：

特一級(jí)轉(zhuǎn)換構(gòu)件在水平地震作用下的計(jì)算內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)1.8

一級(jí)轉(zhuǎn)換構(gòu)件在水平地震作用下的計(jì)算內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)1.5

二級(jí)轉(zhuǎn)換構(gòu)件在水平地震作用下的計(jì)算內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25

8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)換構(gòu)件除考慮豎向荷載、風(fēng)荷載或水平地震作用外，還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響

轉(zhuǎn)換構(gòu)件的豎向地震作用，可采用反應(yīng)譜法或動(dòng)力時(shí)程分析方法。作為近似考慮，也可將轉(zhuǎn)換構(gòu)件在重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力乘以增大系數(shù)1.19.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)力調(diào)整轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換構(gòu)件水平地震作用產(chǎn)生的三、轉(zhuǎn)換層樓板

轉(zhuǎn)換層樓板要將上部剪力墻的水平剪力傳遞到落地剪力墻上去，其自身平面內(nèi)受到很大的剪力，樓板變形顯著

轉(zhuǎn)換層樓板應(yīng)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，其厚度不宜小于180mm。轉(zhuǎn)換層樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，并應(yīng)采用雙層雙向配筋，每層每方向貫通鋼筋的配筋率不宜小于0.25%，且在樓板邊緣結(jié)合縱向框架梁或底部外縱墻予以加強(qiáng)，形成加配粗鋼筋的邊緣拉梁

不要在大空間范圍內(nèi)的樓板上開洞，如果必須在大空間部分設(shè)置樓梯間、電梯間時(shí)，應(yīng)采用鋼筋混凝土剪力墻圍成筒體

框支層樓板的邊緣和較大洞口周邊應(yīng)設(shè)置邊梁，其寬度不應(yīng)小于板厚的2倍，縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.0%，鋼筋接頭宜采用機(jī)械連接或焊接，樓板的鋼筋應(yīng)錨固在邊梁內(nèi)

與轉(zhuǎn)換層相鄰樓層的樓板也應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，樓板厚度不宜小于150mm，并宜雙層雙向配筋，每層每方向貫通鋼筋配筋率不宜小于0.25%，且需在樓板邊緣結(jié)合縱向框架梁或底部外縱墻予以加強(qiáng)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)換層樓板9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-38框支層樓板與落地剪力墻相交截面示意圖

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-38框支層樓板與落地剪力墻相交截面示意圖9.1四、框支梁1、框支梁的截面尺寸

框支梁與框支柱截面中線宜重合

當(dāng)上部框支剪力墻門窗洞口規(guī)則排列且位于框支梁跨中部區(qū)域時(shí)，框支梁與其上部墻體的共同工作較強(qiáng)，框支梁的截面尺寸可按下列構(gòu)造要求確定：

框支梁的截面高度，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于1/6L，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于1/8L（L為框支梁計(jì)算跨度）

框支梁的截面尺寸是根據(jù)其抗剪承載力要求決定的，抗彎對(duì)截面的要求并不是控制因素?？蛑Я航孛娼M合的最大剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下列要求：9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四、框支梁框支梁的截面高度，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于1/6L

框支梁可采用加腋梁，一方面可保證框支梁的抗剪承載力，另一方面也可有效地降低其截面尺寸，增加建筑物的使用空間工程結(jié)構(gòu)中框支梁可采用水平加腋（圖6-39a）及垂直加腋（圖6-39b）兩種形式

在估算框支梁截面時(shí)，考慮到框支梁上部受力的不對(duì)稱性以及其它一些不利因素的影響，梁端部剪力設(shè)計(jì)值可按下列原則選?。?.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框支梁可采用加腋梁，一方面可保證框支梁的抗剪承載力，另4、框支梁的縱向鋼筋

⑴框支梁上、下主筋（縱向受力鋼筋）的最小配筋率非抗震設(shè)計(jì)時(shí)為0.3%；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，特一級(jí)、一級(jí)、二級(jí)抗震等級(jí)分別為0.6%、0.5%、0.4%。⑵

框支梁中主筋（縱向受力鋼筋）不宜有接頭；有接頭時(shí)，宜采用機(jī)械連接，且同一截面內(nèi)接頭鋼筋截面面積不應(yīng)超過全部鋼筋截面面積的50%。接頭位置應(yīng)避開上部剪力墻體開洞部位、梁上托柱部位及受力較大部位。⑶

由于框支梁為偏心受拉構(gòu)件，其縱向鋼筋按偏心受拉承載力計(jì)算確定。

其支座上部縱向鋼筋至少應(yīng)有50%沿梁全長(zhǎng)貫通，框支梁不設(shè)彎起鋼筋，下部主筋應(yīng)全部貫通伸入柱內(nèi)。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、框支梁的縱向鋼筋⑴框支梁上、下主筋（縱向受力鋼筋）的⑸

伸入支座的全部鋼筋都應(yīng)在柱內(nèi)可靠連接，梁上、下主筋和腰筋的錨固9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)⑸伸入支座的全部鋼筋都應(yīng)在柱內(nèi)可靠連接，梁上、下主筋和腰6、框支梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)框支梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6、框支梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)五、轉(zhuǎn)換梁

當(dāng)上部無完整的剪力墻不滿足上述框支梁條件時(shí)，或上部為短肢墻，或上部為小柱網(wǎng)框架時(shí)，框支梁應(yīng)按轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)。

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)五、轉(zhuǎn)換梁9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)六、框支柱1、地震作用下框支柱內(nèi)力調(diào)整⑴剪力調(diào)整

按“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)概念，對(duì)框支柱的截面剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)予以調(diào)整增大

框支柱截面剪力增大是在柱端彎矩增大的基礎(chǔ)上再增大，實(shí)際增大系數(shù)可取彎矩增大系數(shù)和剪力增大系數(shù)的乘積，即9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)六、框支柱框支柱截面剪力增大是在柱端彎矩增大的基礎(chǔ)上再增⑵彎矩調(diào)整按“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)概念，框支柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)予以調(diào)整增大。⑶軸力調(diào)整

框支角柱的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)分別在前述框支柱基礎(chǔ)上乘以增大系數(shù)1.19.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)⑵彎矩調(diào)整⑶軸力調(diào)整框支角柱的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)2、框支柱的截面尺寸框支柱的截面尺寸由以下三方面條件確定：⑴最小構(gòu)造尺寸

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、框支柱的截面尺寸9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)⑶抗剪承載力要求如果框支柱不滿足軸壓比限值或抗剪承載力要求，則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)?？蛑е幕炷翉?qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。

抗震設(shè)計(jì)時(shí)柱內(nèi)全部縱向鋼筋配筋率不宜大于4.0%

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)⑶抗剪承載力要求如果框支柱不滿足軸壓比限值或抗剪承4、箍筋5、框支柱節(jié)點(diǎn)區(qū)水平箍筋

框支柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)水平箍筋原則上可同框支柱箍筋配置，但當(dāng)框支梁腰筋配置及拉筋可靠錨固時(shí)，可按下列要求設(shè)置水平箍筋、拉筋：9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、箍筋5、框支柱節(jié)點(diǎn)區(qū)水平箍筋框支柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)水平箍七、框支梁上部剪力墻、筒體1、上部剪力墻、筒體布置時(shí)，應(yīng)注意其整體空間的完整性和延性，注意外墻盡量設(shè)置轉(zhuǎn)角翼緣，注意門窗洞盡量居于框支梁跨中，應(yīng)盡量避免無連梁相連的延性較差的禿墻。滿足上述條件的上部剪力墻、筒體軸壓比限值見下表2、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)表明，底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)中，當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí)，落地剪力墻往往從其墻底部到轉(zhuǎn)換層以上1-2層范圍內(nèi)出現(xiàn)裂縫，同時(shí)轉(zhuǎn)換構(gòu)件上部的1-2層剪力墻也出現(xiàn)裂縫或局部破壞。

框支梁上部剪力墻、筒體的底部加強(qiáng)部位范圍取轉(zhuǎn)換構(gòu)件上部二層

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)七、框支梁上部剪力墻、筒體2、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)表明，底部帶轉(zhuǎn)換層的3、框支梁上一層剪力墻的配筋

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3、框支梁上一層剪力墻的配筋9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)4、框支梁上部的墻體開有邊門洞時(shí)，洞邊墻體宜設(shè)置翼緣墻、端柱或加厚（圖6-44），并應(yīng)按JGJ3-2002有關(guān)約束邊緣構(gòu)件的要求進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。當(dāng)洞口靠近框支梁端部且梁的受剪承載力不滿足要求時(shí)，可采取框支梁加腋或增大墻洞口連梁剛度等措施。圖6-44框支梁上墻體有邊門洞時(shí)洞邊墻體的構(gòu)造9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、框支梁上部的墻體開有邊門洞時(shí)，洞邊墻體宜設(shè)置翼緣墻、端柱5、轉(zhuǎn)換梁與其上部墻體的水平施工縫處的抗滑移能力宜符合下列要求：9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5、轉(zhuǎn)換梁與其上部墻體的水平施工縫處的抗滑移能力宜符合下列要一、轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)型式

抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免高位轉(zhuǎn)換，當(dāng)建筑功能需要不得已高位轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)還宜優(yōu)先選擇不致引起框支柱（邊柱）柱頂彎矩過大、柱剪力過大的結(jié)構(gòu)形式，采用桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是一種有效的方法。

轉(zhuǎn)換桁架可采用等節(jié)間空腹桁架、不等節(jié)間空腹桁架、混合空腹桁架、斜桿桁架、迭層桁架等型式（圖6-47）。

當(dāng)采用空腹桁架、斜桿桁架或迭層桁架作轉(zhuǎn)換構(gòu)件時(shí)，桁架下弦宜施加預(yù)應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力混凝土桁架轉(zhuǎn)換構(gòu)件，以減小因桁架下弦軸向變形過大而引起桁架及帶桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)在豎向荷載下次內(nèi)力的影響和提高轉(zhuǎn)換桁架的抗裂度和剛度。必要時(shí)，桁架上、下弦桿可同時(shí)采用預(yù)應(yīng)力混凝土，以改善上弦節(jié)點(diǎn)的受力狀態(tài)，提高節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力。

9.1.3桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)型式9.1.3桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1

采用轉(zhuǎn)換桁架將框架—核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)的上部密柱轉(zhuǎn)換為下部稀柱時(shí)，轉(zhuǎn)換桁架宜滿層設(shè)置，其斜桿的交點(diǎn)宜為上部密柱的支點(diǎn)。

采用空腹桁架轉(zhuǎn)換層時(shí)，空腹桁架宜滿層設(shè)置，應(yīng)有足夠的剛度保證其整體受力作用。

當(dāng)桁架高度超過層高時(shí)，轉(zhuǎn)換構(gòu)件宜采用迭層桁架。

圖6-47轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式唐興榮，蔣永生，丁大鈞，孫寶?。滦弯摻罨炷量崭硅旒艿慕Y(jié)構(gòu)分析．東南大學(xué)學(xué)報(bào)．1996．（6B）：94～969.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)換桁架將框架—核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)的上部密柱轉(zhuǎn)換二、帶桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究

東南大學(xué)進(jìn)行了一榀帶預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換桁架的四層框架結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)，如圖6-48所示。根據(jù)加載裝置的承載條件，取模型與原型結(jié)構(gòu)的幾何相似比為1：10，即轉(zhuǎn)換桁架的截面尺寸按實(shí)際結(jié)構(gòu)的1:10比例縮小；保持截面的配筋率不變，即實(shí)際結(jié)構(gòu)的鋼筋用量除以100得到；而轉(zhuǎn)換桁架上、下部結(jié)構(gòu)的截面尺寸則根據(jù)轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)的剪切剛度比等于1確定。根據(jù)質(zhì)量相似條件，應(yīng)在模型各層均勻地附加質(zhì)量，但考慮到原型結(jié)構(gòu)上部傳下來的重力荷載代表值很大，為方便計(jì)，僅考慮模型柱頂有集中質(zhì)量，每個(gè)柱頂。

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、帶桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑圖6-48試件尺寸和配筋詳圖（下弦桿中黑線表示預(yù)應(yīng)力筋）

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-48試件尺寸和配筋詳圖（下弦桿中黑線表示預(yù)應(yīng)力筋）l-試件；2-反力墻；3-鋼梁；4-分配梁；5-電液伺服拉壓千斤頂；6-液壓千斤頂；7-拉桿；8-位移傳感器；9-滾動(dòng)滑車；10-小鋼梁

圖6-49加載裝置圖9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)l-試件；2-反力墻；3-鋼梁；4-分配梁；圖6-49加第9章復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[]課件上海裕年國(guó)際商務(wù)大廈預(yù)應(yīng)力混凝土疊層轉(zhuǎn)換桁架模型（1:8）靜力性能試驗(yàn)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上海裕年國(guó)際商務(wù)大廈預(yù)應(yīng)力混凝土疊層轉(zhuǎn)換桁架模型（1:8）靜上海裕年國(guó)際商務(wù)大廈（地下2層，地上28層，頂層標(biāo)高103.6m）

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上海裕年國(guó)際商務(wù)大廈9.1帶（a）軸力標(biāo)準(zhǔn)值（單位：軸力-kN）；（b）彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（單位：彎矩-kN．m）結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖（1.0恒載+1.0活載）（a）軸力標(biāo)準(zhǔn)值（單位：軸力-kN）；（b）彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（單位預(yù)應(yīng)力混凝土疊層桁架轉(zhuǎn)換構(gòu)件的工作機(jī)理9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土疊層桁架轉(zhuǎn)換構(gòu)件的工作機(jī)理9.1帶轉(zhuǎn)換層高9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過預(yù)應(yīng)力混凝土疊層桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)靜力性能的試驗(yàn)研究和分析，可以得出以下結(jié)論和設(shè)計(jì)建議：

試驗(yàn)表明，按“強(qiáng)受壓斜腹桿、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土疊層桁架轉(zhuǎn)換構(gòu)件能夠滿足承載力和變形的要求，且在使用階段處于彈性工作狀態(tài)。

試驗(yàn)表明，豎向荷載加載點(diǎn)與疊層桁架下弦邊節(jié)點(diǎn)間的斜腹桿承受很大的軸向壓力，試件破壞時(shí)，出現(xiàn)沿其軸線的縱向裂縫，類似于軸心受壓構(gòu)件。因此，為了確保其延性，應(yīng)采取加強(qiáng)斜腹桿的措施。

受壓斜腹桿的截面尺寸一般應(yīng)由其軸壓比控制計(jì)算確定，以確保其延性，其限值見表。如果不滿足要求，可配置螺旋箍筋或采用內(nèi)埋型鋼或內(nèi)埋空腹鋼桁架的鋼骨混凝土。斜腹桿截面高度應(yīng)小于等于截面寬度，且斜腹桿長(zhǎng)度與其截面短邊之比大于4。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過預(yù)應(yīng)力混凝土疊層桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)靜力性能的試驗(yàn)研究和分

桁架節(jié)點(diǎn)區(qū)截面尺寸及其箍筋數(shù)量應(yīng)滿足截面抗剪承載力的要求。桁架弦桿節(jié)點(diǎn)配筋構(gòu)造原則上參考屋架圖配置節(jié)點(diǎn)鋼筋。桁架節(jié)點(diǎn)采用封閉式箍筋，箍筋要加密，且垂直于弦桿的軸線位置，并增加拉筋，以確保節(jié)點(diǎn)約束混凝土的性能。試驗(yàn)表明，疊層桁架節(jié)點(diǎn)采用八字形配筋形式（圖示）是有效的，每側(cè)配筋≥B16@150，其伸入桁架桿件內(nèi)的錨固長(zhǎng)度≥laE（非抗震設(shè)計(jì)時(shí)取la），彎折段長(zhǎng)度≥15d（d為八字形鋼筋直徑）。節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)箍筋的體積配箍率要求同受壓弦桿。節(jié)點(diǎn)八字形鋼筋示意9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)桁架節(jié)點(diǎn)區(qū)截面尺寸及其箍筋數(shù)量應(yīng)滿足截面抗剪承載力的要

試驗(yàn)表明，疊層桁架豎直腹桿以承受彎矩為主，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按“強(qiáng)剪弱彎”進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，加強(qiáng)箍筋配置，并加強(qiáng)與上、下弦桿的連接構(gòu)造。

試驗(yàn)表明，疊層桁架試件的破壞始于與其相連下柱截面受壓區(qū)混凝土壓碎，因此應(yīng)嚴(yán)格控制其軸壓比，宜符合表4的要求。當(dāng)很難滿足軸壓比的要求時(shí)，與疊層桁架相連的下層柱可采用高強(qiáng)混凝土柱、鋼骨混凝土柱等有效方法來調(diào)整截面尺寸、剛度及其延性。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試驗(yàn)表明，疊層桁架豎直腹桿以承受彎矩為主，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按“強(qiáng)上海裕年國(guó)際商務(wù)大廈整體振動(dòng)臺(tái)模型（1:25）試驗(yàn)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上海裕年國(guó)際商務(wù)大廈整體振動(dòng)臺(tái)模型（1:25）試驗(yàn)9.19.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第9章復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[]課件

通過上海裕年國(guó)際商務(wù)大廈結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究，可以得出以下主要結(jié)論：

模型結(jié)構(gòu)，當(dāng)臺(tái)面輸入7度基本烈度地震動(dòng)時(shí)，模型結(jié)構(gòu)基本處于彈性階段；當(dāng)臺(tái)面輸入7度罕遇烈度地震后，結(jié)構(gòu)進(jìn)入典型的非線性反應(yīng)階段；當(dāng)臺(tái)面輸入7度罕遇強(qiáng)烈度地震（工況16：R7.5P）后，在模型結(jié)構(gòu)沿地震動(dòng)方向的筒體墻體連梁端部出現(xiàn)微小的可見裂縫，8度罕遇烈度地震動(dòng)輸入后，模型結(jié)構(gòu)的自振頻率進(jìn)一步下降，表明模型結(jié)構(gòu)破壞程度相當(dāng)嚴(yán)重。試驗(yàn)結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)能滿足“小震不破、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)原則，能承受8度罕遇強(qiáng)烈度地震作用而不倒塌。

從每次地震動(dòng)輸入后模型結(jié)構(gòu)的頻率變化看，在7度多遇烈度地震波輸入后，模型結(jié)構(gòu)的第一階自振頻率僅下降3.84%，說明模型結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)。在7度基本烈度地震波輸入后，模型結(jié)構(gòu)的第一階自振頻率僅下降8.79%，表明結(jié)構(gòu)仍基本處于彈性工作狀態(tài)。隨著輸入烈度的不斷提高，模型結(jié)構(gòu)開裂不斷發(fā)展，使其剛度不斷減小。7度罕遇烈度地震波輸入后，模型結(jié)構(gòu)的第一階頻率下降約20%，模型結(jié)構(gòu)的損傷較為嚴(yán)重。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過上海裕年國(guó)際商務(wù)大廈結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究，可以得出

試驗(yàn)結(jié)果表明，28層（屋頂）以下模型結(jié)構(gòu)的加速度放大系數(shù)一般在3.0以下，最大加速度放大系數(shù)為3.74，說明鞭梢效應(yīng)不明顯。

試驗(yàn)結(jié)果表明，各種地震波及其不同加速度峰值作用下，結(jié)構(gòu)的各層位移反應(yīng)值不同，隨著3種波輸入峰值加速度的增加，結(jié)構(gòu)各層位移反應(yīng)增大，其中Pasadena波作用下的位移反應(yīng)最大。當(dāng)Pasadena波加速度達(dá)0.55g時(shí)最大位移值發(fā)生在結(jié)構(gòu)頂層，達(dá)6.403mm，Shw2002波次之。在各種地震波作用下，模型結(jié)構(gòu)各層位移反應(yīng)值呈倒三角形分布，結(jié)構(gòu)變形呈彎剪型，結(jié)構(gòu)頂層最大位移與結(jié)構(gòu)高度的比值為1/621，滿足規(guī)范的要求。

試驗(yàn)結(jié)果表明，頂層最大水平位移均小于該樓層兩端彈性水平位移平均值的1.2倍，這表明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)規(guī)則。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在7度多遇烈度（小震）、7度基本烈度（中震）以及7度罕遇烈度（大震）地震動(dòng)作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土疊層桁架仍基本處于彈性狀態(tài)。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果表明，28層（屋頂）以下模型結(jié)構(gòu)的加速度放大系數(shù)三、結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般原則

在斜桿桁架轉(zhuǎn)換層的空間結(jié)構(gòu)中，不僅斜腹桿內(nèi)有較大的軸向變形和軸向力，而且與之相連的上、下弦桿（位于樓板平面內(nèi)的梁?jiǎn)卧┮泊嬖谳^大的軸向力。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、結(jié)構(gòu)計(jì)算的一般原則在斜桿桁架轉(zhuǎn)換層的空間結(jié)構(gòu)中，不帶桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法

圖6-53轉(zhuǎn)換桁架計(jì)算圖

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法圖6-53轉(zhuǎn)換桁精確的計(jì)算方法應(yīng)是取消樓板平面內(nèi)剛度為無限大的假定，考慮樓板、梁的實(shí)際剛度，計(jì)算梁、板的變形和內(nèi)力，得到組合設(shè)計(jì)值，進(jìn)而配筋

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求

1、帶桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

托柱形式帶桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層及其下部、弱化轉(zhuǎn)換層上部”的原則試驗(yàn)結(jié)果表明：滿足上述原則設(shè)計(jì)的帶桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)具有較好的延性，能夠滿足工程抗震的要求

桁架轉(zhuǎn)換按“強(qiáng)斜腹桿、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的原則

桁架轉(zhuǎn)換上部框架結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精確的計(jì)算方法應(yīng)是取消樓板平面內(nèi)剛度為無限大的假定，考慮2、轉(zhuǎn)換桁架上部框架結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保塑性鉸在梁端出現(xiàn)，使柱比梁有更大的安全儲(chǔ)備。

上部結(jié)構(gòu)的柱按普通鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法確定截面尺寸，滿足軸壓比要求、抗剪要求及構(gòu)造要求

為滿足“強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則，中柱截面尺寸一般較小。如果由于構(gòu)造要求而不能加大中柱剛度時(shí)，可以采用內(nèi)埋型鋼的方法

上部結(jié)構(gòu)梁的截面設(shè)計(jì)同普通鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量使其先屈服，滿足“強(qiáng)柱弱梁”的要求3、滿足轉(zhuǎn)換層上、下層等效剪切剛度比（等效側(cè)向剛度比）要求的帶桁架轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換桁架上層是結(jié)構(gòu)的薄弱層，破壞比較嚴(yán)重

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證轉(zhuǎn)換桁架上層柱的柱底盡可能避免邊柱出現(xiàn)塑性鉸，同時(shí)加強(qiáng)上層柱與轉(zhuǎn)換桁架的連接構(gòu)造，以保證桁架轉(zhuǎn)換層框架結(jié)構(gòu)有更好的延性。

一級(jí)、二級(jí)與轉(zhuǎn)換桁架相連的下部柱上端截面及上部柱下截面的彎矩組合值分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25，并且根據(jù)放大后的彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)行配筋。

對(duì)于薄弱層柱的混凝土也應(yīng)進(jìn)行特別約束,箍筋間距不得大于100mm，箍筋直徑不得小于10mm，并且箍筋接頭應(yīng)焊接或作135?的彎鉤，必要時(shí)可采用內(nèi)埋型鋼的方法來提高柱截面的抗彎承載力。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、轉(zhuǎn)換桁架上部框架結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則進(jìn)4、轉(zhuǎn)換桁架下層柱的軸壓比必須嚴(yán)格控制（如表所示）。當(dāng)很難滿足軸壓比的要求時(shí)，轉(zhuǎn)換桁架以下柱可采用高強(qiáng)混凝土柱、鋼骨混凝土柱等有效方法來調(diào)整截面尺寸、剛度及其延性。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、轉(zhuǎn)換桁架下層柱的軸壓比必須嚴(yán)格控制（如表所示）。9.15、斜桿桁架設(shè)計(jì)

對(duì)桁架轉(zhuǎn)換層而言，應(yīng)保證強(qiáng)受壓斜腹桿和強(qiáng)節(jié)點(diǎn)。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5、斜桿桁架設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6、斜桿桁架構(gòu)造要求

受壓弦桿非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋宜對(duì)稱沿周邊均勻布置，且宜全部貫通桁架

受壓弦桿箍筋全桿段加密，其體積配箍率見下表

受拉弦桿非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋宜對(duì)稱沿周邊均勻布置，且應(yīng)按正常使用狀態(tài)下裂縫寬度0.2mm控制。非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋至少有50%全部貫通桁架，其余跨中非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋均應(yīng)伸過節(jié)點(diǎn)區(qū)在不需要該鋼筋處受拉錨固長(zhǎng)度后方可切斷

受拉弦桿箍筋最小面積配箍率的要求見下表9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6、斜桿桁架構(gòu)造要求9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

受壓腹桿非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋配置構(gòu)造要求同受壓弦桿

受拉腹桿非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋、箍筋配置構(gòu)造要求同受拉弦桿9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受壓腹桿非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋配置構(gòu)造要求同受壓弦桿9.17、空腹桁架設(shè)計(jì)要求

空腹桁架腹桿的截面尺寸一般應(yīng)由其剪壓比控制計(jì)算來確定，以避免脆性破壞

空腹桁架豎腹桿應(yīng)按強(qiáng)剪弱彎進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，加強(qiáng)箍筋配置，并加強(qiáng)與上、下弦桿的連接構(gòu)造。

空腹桁架的上、下弦桿宜考慮相連樓板有效翼緣作用按偏心受壓或偏心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)，其中軸力可按上、下弦桿及相連樓板有限翼緣的軸向剛度比例分配。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7、空腹桁架設(shè)計(jì)要求空腹桁架豎腹桿應(yīng)按強(qiáng)剪弱彎進(jìn)行配筋設(shè)

空腹桁架上、下弦節(jié)點(diǎn)（如圖所示）的截面應(yīng)滿足抗剪的要求，以保證空腹桁架結(jié)構(gòu)具有一定延性不發(fā)生脆性破壞圖6-56上弦節(jié)點(diǎn)

9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)空腹桁架上、下弦節(jié)點(diǎn)（如圖所示）的截面應(yīng)滿足抗剪的要求，圖6-57下弦節(jié)點(diǎn)8、空腹桁架構(gòu)造要求

受壓、受拉弦桿的縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋、箍筋的構(gòu)造要求均同斜腹桿桁架受壓受拉弦桿的構(gòu)造要求

豎腹桿的縱向鋼筋、箍筋的構(gòu)造要求均同斜腹桿桁架受拉腹桿的構(gòu)造要求

空腹桁架應(yīng)加強(qiáng)上、下弦桿與框架柱的錨固連接構(gòu)造。9.1帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6-57下弦節(jié)點(diǎn)8、空腹桁架構(gòu)造要求9.1帶轉(zhuǎn)框架-核心筒結(jié)構(gòu)的外圍框架都采用稀柱框架，當(dāng)房屋高寬比較大、核心筒高寬比較大、外框架較弱時(shí)，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較弱，有時(shí)不能滿足設(shè)計(jì)要求，為更有效地發(fā)揮周邊外框架柱的抗側(cè)作用，提高結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度以滿足規(guī)范要求，沿建筑物豎向利用建筑設(shè)備層、避難層空間，在核心筒與外圍框架之間設(shè)置適宜剛度的伸臂構(gòu)件加強(qiáng)核心筒與框架柱間的連系，必要時(shí)可設(shè)置剛度較大的周邊環(huán)帶構(gòu)件，加強(qiáng)外周框架角柱與翼緣柱間的連系，構(gòu)成帶加強(qiáng)層的高層建筑結(jié)構(gòu)。圖14-2常用規(guī)則典型帶加強(qiáng)層高層建筑結(jié)構(gòu)的平面、剖面示意

9.2帶加強(qiáng)層高層建筑結(jié)構(gòu)框架-核心筒結(jié)構(gòu)的外圍框架都采用稀柱框架，當(dāng)房屋高

加強(qiáng)層是伸臂、環(huán)向構(gòu)件、腰桁架和帽桁架等加強(qiáng)構(gòu)件所在層的總稱，伸臂、環(huán)向構(gòu)件、腰桁架和帽桁架等構(gòu)件的功能不同，不一定同時(shí)設(shè)置，但如果設(shè)置，它們一般在同一層，凡是具有三者之一時(shí)，都可簡(jiǎn)稱為加強(qiáng)層或剛性層。（a）無加強(qiáng)層

（b）設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)層

（c）設(shè)置兩個(gè)加強(qiáng)層

圖14-14框架—核心筒結(jié)構(gòu)體系中內(nèi)筒承擔(dān)的彎矩

一、加強(qiáng)層的工作機(jī)理9.2帶加強(qiáng)層高層建筑結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層是伸臂、環(huán)向構(gòu)件、腰桁架和帽桁架等加強(qiáng)構(gòu)件所在層的

1、無加強(qiáng)層的情況在框架—核心筒結(jié)構(gòu)體系中，內(nèi)筒側(cè)邊至外柱的距離一般為8-14m，因使用要求，內(nèi)筒與外柱間橫梁截面尺寸受到限制，橫梁的抗彎剛度較小，特別是扁梁或平板結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)筒在水平荷載作用下因彎曲變形而發(fā)生的橫截面傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)，基本上不能起制約作用。除框架與內(nèi)筒形成的并聯(lián)體對(duì)內(nèi)筒的側(cè)移起一定的約束作用外，框架柱并不能對(duì)內(nèi)筒的豎向拉、壓變形產(chǎn)生影響，框架柱也不會(huì)因內(nèi)筒彎曲而產(chǎn)生軸向變形。內(nèi)筒基本上像頂端自由的伸臂桿一樣，受荷彎曲后，各個(gè)橫截面依舊可以自由產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)筒各截面所承擔(dān)的彎矩(圖14-14a)。

9.2帶加強(qiáng)層高層建筑結(jié)構(gòu)1、無加強(qiáng)層的情況9.2帶加強(qiáng)層高層建筑結(jié)構(gòu)二、伸臂結(jié)構(gòu)形式和連接

加強(qiáng)層采用的水平伸臂構(gòu)件一般可歸納為實(shí)體梁(或整層或跨若干層高的箱形梁)、斜腹桿桁架和空腹桁架三種基本形式(圖14-15)。

通常伸臂構(gòu)件高度都取一層樓高需要?jiǎng)偠雀髸r(shí)，也可設(shè)置兩層樓高的伸臂構(gòu)件。

桁架和空腹桁架有較大的抗彎剛度，桿件截面小，特別是利于避免上、下柱端出鉸，是伸臂的常用形式。

伸臂所在的樓層無論是設(shè)備層，還是避難層，都要布置通道，也就是在伸臂桿件中要允許開洞。如采用實(shí)腹梁，則必須開較大的洞口，而桁架和空腹桁架便于設(shè)置通道。但鋼筋混凝土桁架和空腹桁架的模板制作和澆筑混凝土都比較困難，因此混凝土結(jié)構(gòu)中經(jīng)常采用鋼桁架作伸臂，既可減小重量，又可工廠制作后現(xiàn)場(chǎng)拼裝，自然形成通道，是一種較為理想的伸臂結(jié)構(gòu)形式。9.2帶加強(qiáng)層高層建筑結(jié)構(gòu)二、伸臂結(jié)構(gòu)形式和連接加強(qiáng)層采用的水平伸臂構(gòu)件一般可歸（a）梁(箱形梁)（b）斜腹桿桁架（c）空腹桿桁架

圖14-15加強(qiáng)層水平外伸構(gòu)件

如果伸臂在安置后立即與豎向構(gòu)件完全連接，則由于施工過程中外柱和內(nèi)筒的豎向壓縮變形不同，豎向變形差會(huì)使伸臂產(chǎn)生初始應(yīng)力，這對(duì)伸臂構(gòu)件后期受力是很不利的，為了減小這種初始應(yīng)力，可將伸臂的一端與豎向構(gòu)件不完全固定（臨時(shí)固定或做橢圓孔連接），在整個(gè)結(jié)構(gòu)施工完成后，大部分在自重下的豎向變形已基本穩(wěn)定時(shí)，再將連接點(diǎn)完全固定。9.2帶加強(qiáng)層高層建筑結(jié)構(gòu)（a）梁(箱形梁)（b）斜腹桿桁架（c）空腹桿桁架圖1

三、環(huán)向構(gòu)件

加強(qiáng)層采用的周邊水平環(huán)向構(gòu)件一般可歸納為開孔梁、斜腹桿桁架和空腹桁架三種基本形式(圖14-17)?？紤]到建筑外圍需要有窗洞采光，此外加強(qiáng)層常常與設(shè)備層、避難層結(jié)合在一起，更需要對(duì)外開敞以便遇到意外災(zāi)難時(shí)的救援。因此環(huán)向構(gòu)件很少采用實(shí)腹梁，多數(shù)情況下采用斜桿桁架、空腹桁架。（a）梁(開孔)（b）斜腹桁桁架（c）空腹桁桁架圖14-17加強(qiáng)層周邊水平環(huán)帶構(gòu)件

9.2帶加強(qiáng)層高層建筑結(jié)構(gòu)三、環(huán)向構(gòu)件（a）梁(開孔)（b）斜腹桁桁架（c

環(huán)向構(gòu)件是指沿結(jié)構(gòu)周圈布置一層（或二層）樓高的桁架，其作用：

環(huán)向構(gòu)件相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)上加了一道“箍”，可加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圈各豎向構(gòu)件的聯(lián)系，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。

由于它們的剛度很大，也可協(xié)調(diào)周圈各豎向構(gòu)件的變形，減小豎向變形差，使豎向構(gòu)件受力均勻。在框架-核心筒結(jié)構(gòu)中，環(huán)向桁架可加強(qiáng)深梁的作用，可減少剪力滯后。也可以加強(qiáng)外圈柱子的聯(lián)系，減小稀柱之間的剪力