1高層建筑的建筑設(shè)計(jì)狀況概述

在建筑設(shè)計(jì)的過程中藥遵循節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)理念。具體來(lái)說可以從下面幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：一是，充分考慮高層建筑對(duì)于城市環(huán)境產(chǎn)生的影響作用，綜合進(jìn)行考慮對(duì)高層建筑的建設(shè)位置以及朝向進(jìn)行規(guī)范，如果建筑的容積率太大，就很難滿足內(nèi)部空間的日照要求，同時(shí)還會(huì)增加相應(yīng)的采暖等方面的費(fèi)用，因此在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，要充分研究建筑位置朝向與節(jié)能減排的相關(guān)關(guān)系，使建筑的方位能夠接受到適量的日照，可以增加相關(guān)的開窗面積，增加南向開窗，減少相應(yīng)的北向以及東向開窗面積，這樣能夠使建筑獲得更多的光照，同時(shí)能夠有效減少建筑的熱量損失，使內(nèi)部能夠保持一個(gè)較為舒適溫暖的居住環(huán)境。第二方面可以對(duì)相應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，這樣也能取得良好地節(jié)能效果。在寒冷地區(qū)，較為常見的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的做法為：粘土空心磚與實(shí)心磚復(fù)合砌筑的墻體；采用粘土實(shí)心磚或空心磚巖棉進(jìn)行夾心砌筑的復(fù)合墻體；采用頁(yè)巖陶?；炷量招钠鰤K進(jìn)行砌筑的墻體等，良好地建筑材料能夠起到良好地保溫隔熱效果。第三為一些影響建筑節(jié)能的相關(guān)因素。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，在高層建筑的耗能結(jié)構(gòu)中，外圍護(hù)墻體耗產(chǎn)生的能量消耗最大，能夠占到總耗能比例為25％。這與外圍結(jié)構(gòu)的外露面積大事分不開的，而建筑的形體變化是增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積的主要因素，對(duì)于高層建筑來(lái)說，體形系數(shù)越大，則會(huì)產(chǎn)生更多的耗能，因此在進(jìn)行外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，遵循的原則為，形體變化不宜過為復(fù)雜和多變，科學(xué)合理選擇相應(yīng)的建筑保溫材料以及建筑結(jié)構(gòu)形式。

2在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)過程中需要的問題

2.1建筑防火的問題

高層建筑的總體布局要遵循暢通安全的相關(guān)原則，在進(jìn)行樓道設(shè)計(jì)時(shí)，能夠保證人員進(jìn)行暢通流動(dòng)，在緊急情況下，能夠及時(shí)進(jìn)行人員疏散，同時(shí)應(yīng)在相應(yīng)的采光設(shè)施以及照明系統(tǒng)位置設(shè)立顯眼的疏散標(biāo)志這樣能夠?qū)崿F(xiàn)緊急情況下，人員快速進(jìn)行安全撤離，有效避免踩踏事件的發(fā)生；對(duì)相應(yīng)的防火分區(qū)進(jìn)行合理設(shè)置，同時(shí)合理設(shè)置相應(yīng)的消防器械以及疏散通道，這樣在火災(zāi)發(fā)生時(shí)候，能夠及時(shí)采取相應(yīng)的滅火措施，同時(shí)有效進(jìn)行人員的疏散。要保證在同一層樓體的任何一個(gè)位置，兩個(gè)消防栓的水槍能夠同時(shí)到達(dá)。在進(jìn)行建筑室內(nèi)室外消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分滿足相應(yīng)的消防用水的要求以及滅火水壓，同時(shí)消防水池的容量也要滿足相應(yīng)的防火要求。

2.2建筑抗風(fēng)的問題

1高層建筑的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1．1結(jié)構(gòu)平面的設(shè)計(jì)與布置平面形狀簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱盡量使質(zhì)心和鋼心重合。偏心大的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)大，會(huì)加大端部構(gòu)件的位移，導(dǎo)致應(yīng)力集中。平面突出部分不宜過長(zhǎng)。扭轉(zhuǎn)是否過大，可用概念設(shè)計(jì)方法近似計(jì)算鋼心、質(zhì)心及偏心距后進(jìn)行判斷，還可以比較結(jié)構(gòu)最遠(yuǎn)邊緣處的最大層間變形和質(zhì)心處的層間變形，其比值超過1．1者，可以認(rèn)為扭轉(zhuǎn)太大而結(jié)構(gòu)不規(guī)則。高層建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，當(dāng)由于使用功能與建筑的要求，結(jié)構(gòu)平面布置嚴(yán)重不規(guī)則時(shí)，應(yīng)將其分割成若干比較簡(jiǎn)單、規(guī)則的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元。對(duì)于地震區(qū)的抗震建筑，簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱的原則尤為重要。

1．2結(jié)構(gòu)立體的設(shè)計(jì)與布置結(jié)構(gòu)豎向布置最基本的原則是規(guī)則、均勻。規(guī)則，主要是指體型規(guī)則，若有變化，亦應(yīng)是有規(guī)則的漸變。體型沿豎向的劇變，將使地震時(shí)某些變形特別集中，常常在該樓層因過大的變形而引起倒塌。均勻是指上下體型、剛度、承載力及質(zhì)量分布均勻，以及它們的變化均勻。結(jié)構(gòu)宜設(shè)計(jì)成剛度下大上小，自下而上逐漸減小。下層剛度小，將使變形集中在下部，形成薄弱層，嚴(yán)重的會(huì)引起建筑的全面倒塌。如果體型尺寸有變化，也應(yīng)下大上小逐漸變化，不應(yīng)發(fā)生過大的突變。上下樓層收進(jìn)使得體型較小的情況經(jīng)常發(fā)生，對(duì)于收進(jìn)的尺寸應(yīng)當(dāng)限制。

1．3建筑基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與布置高層建筑的上層結(jié)構(gòu)載荷很大，基礎(chǔ)底面壓力也很大，應(yīng)采用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、載荷及地基承載力，可以用筏型基礎(chǔ)或箱型基礎(chǔ)；當(dāng)?shù)鼗休d力或變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可以采用樁基或復(fù)合地基。筏型基礎(chǔ)一般有兩種做法：倒肋形樓蓋式和倒無(wú)梁樓蓋式。倒肋形樓蓋的筏基，板的折算厚度較小，用料較省，剛度較好，但施工比較麻煩，模板較費(fèi)。如果采用板底架梁的方案有利于地下室空間的利用，但地基開鑿施工麻煩，而且破壞了地基的連續(xù)性，擾動(dòng)了地基土，會(huì)降低地基承載力；采用倒無(wú)梁樓蓋式的筏基，板厚較大，用料較多，剛度也較差，但施工較為方便，且有利于地下空間的利用。當(dāng)?shù)鼗鶚O軟且沉降不均勻十分嚴(yán)重時(shí)，采用筏形基礎(chǔ)，其剛度會(huì)顯得不足，在這種情況下采用箱型基礎(chǔ)就較為合理。箱型基礎(chǔ)剛度大、整體性好、傳力均勻；能適應(yīng)局部不均勻沉降較大的地基，有效地調(diào)整基地反力。在淺層地基承載力比較軟弱，而堅(jiān)實(shí)土層距離地面又較深的時(shí)候，采用其他類型的基礎(chǔ)就不能滿足承載力或變形控制的要求。這時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮采用樁基礎(chǔ)。樁承臺(tái)的作用是將上部荷載傳給樁，并使樁群連成整體，而樁又將荷載傳至較深的土層中區(qū)。樁距應(yīng)盡可能的大，在充分發(fā)揮單樁承載力的同時(shí)，還能發(fā)揮承臺(tái)土的反力作用，以取得最佳效果。

2高層建筑的消防設(shè)計(jì)

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使人們?cè)谧非竺烙^經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，更加注重安全這個(gè)重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于消防知識(shí)的普及，更代表著如今我國(guó)的高層建筑已逐步邁向了成熟發(fā)展的行列。

我國(guó)的高層建筑在十余年里可謂突飛猛進(jìn)，其建設(shè)速度和建造數(shù)量在世界建筑史上都是少有的。我國(guó)的理論研究多偏重于介紹國(guó)外的思潮流派，或是探討文化、藝術(shù)、美學(xué)等與外在形式相關(guān)的東西，而對(duì)于功能組織和空間構(gòu)成模式的研究卻較少有人問津。

1、高層建筑空間構(gòu)成模式演化

1.1內(nèi)核的形成高層建筑與其它建筑之間的最大區(qū)別，就在于它有一個(gè)垂直交通和管道設(shè)備集中設(shè)置，在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核”（Core）。而這個(gè)“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重，決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。

在建筑的中心部分，有意識(shí)地利用那些功能較為固定的服務(wù)用房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，形成中央核心筒，而筒體處于幾何位置中心，還可以使建筑的質(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合，更加有利于結(jié)構(gòu)受力和抗震。

1.2核的分散與分離隨著時(shí)代的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)建筑需求的變化和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)的不同，以中央核心筒為主流的高層建筑“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式開始受到了挑戰(zhàn)。

對(duì)于結(jié)構(gòu)專業(yè)來(lái)說，加強(qiáng)建筑周邊的剛度也會(huì)有效地抵抗地震對(duì)高層建筑的破壞，所以如果將垂直交通

1高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)

隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市化進(jìn)展迅猛，大城市、超大城市不斷出現(xiàn)，城市中各種功能的大型建筑、高層建筑和超高層建筑以及地下建筑不斷涌現(xiàn)。在各種防火條件大體相同的條件下，高層建筑比多層建筑、單層建筑火災(zāi)危害性大，并且高度越高，其危害性會(huì)相應(yīng)增大，容易造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡事故。其火災(zāi)特點(diǎn)主要是:

（1）火勢(shì)猛烈，火災(zāi)蔓延速度極快。高層建筑裝修豪華，室內(nèi)含有大量的可燃物質(zhì)，如家具、窗簾、地毯、吊頂裝飾等，發(fā)生火災(zāi)時(shí)燃燒猛烈。加之高層建筑的豎向井道多，如電梯井、樓梯井、通風(fēng)井、管道井、電纜井、垃圾道、排氣道等，它們都是火災(zāi)蔓延的通路，形成“煙囪效應(yīng)”；加上這些豎井的抽風(fēng)作用，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延迅速，樓層越高，抽風(fēng)越強(qiáng)，火勢(shì)越猛。據(jù)測(cè)定，初期的火災(zāi)，煙氣水平擴(kuò)散速度約為0.31m/S;在火災(zāi)猛烈燃燒階段，水平擴(kuò)散速度為0.5～0.8m/s，而豎向擴(kuò)散速度高達(dá)3～4m/s,例如，美國(guó)希爾頓飯店8層起火，火災(zāi)蔓延到30層的頂部，僅用了20分鐘，濃煙翻滾直上，高出樓頂達(dá)150米。

（2）火災(zāi)撲救工作復(fù)雜。高層建筑消防設(shè)計(jì)立足于“自救”，其滅火設(shè)備復(fù)雜、自動(dòng)化程度高、只要任何一個(gè)環(huán)節(jié)有問題，滅火設(shè)施便不能充分發(fā)揮作用。撲滅初期火災(zāi)至關(guān)重要，但現(xiàn)場(chǎng)人員卻對(duì)滅火設(shè)備不會(huì)使用或無(wú)力使用,等消防人員全副武裝從駐地趕到現(xiàn)場(chǎng)，登上高樓，不僅體力消耗人，還可能與消防中心、水泵房等聯(lián)系不便、配合困難，樓高風(fēng)大、火勢(shì)猛，消防隊(duì)員在高熱、濃煙下操作，比一般火場(chǎng)難度大得多。目前國(guó)產(chǎn)登高消防車輛尚不能滿足高層建筑安全疏散和撲救火災(zāi)的需要，不能將人員及時(shí)疏散到室外。

（3）人員疏散困難。高層建筑層數(shù)多，垂直疏散距離長(zhǎng)，疏散到室外地面、屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪或避難層所需的時(shí)間也相應(yīng)增長(zhǎng)。由于高層建筑人員眾多，不少公共活動(dòng)場(chǎng)的人員相對(duì)集中，火災(zāi)時(shí)增加了疏散的難度，容易造成重大傷亡事故。高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，常因通訊聯(lián)絡(luò)失控，往往下層發(fā)生火災(zāi)，上層仍然未知有其事。尤其是在高層酒店中，人員眾多，人地生疏，給安全疏散增大了困難，更易導(dǎo)致慘重事故。

2高層建筑自救滅火的主要措施

1、優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)

高層建筑的定位首先應(yīng)考慮對(duì)城市環(huán)境的影響容積率過高很難滿足日照要求，陽(yáng)光有著巨大輻射能量，在寒冷地區(qū)人們十分珍惜陽(yáng)光帶來(lái)的溫暖。據(jù)有關(guān)資料，地球每年接收的能量有60億億千瓦，這么大能量棄之可惜，從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽(yáng)能接收器，陽(yáng)光不僅對(duì)人的身體健康有著很大影響，對(duì)建筑的節(jié)能也有著十分重要意義。寒冷地區(qū)城市規(guī)劃應(yīng)注重日照原理，合理的確定建筑位置與朝向，使每幢建筑能接收更多的太陽(yáng)輻射熱能，因此，建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。如，在北緯40度～45度地區(qū)，冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍，而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2.5倍，不同朝向，不同季節(jié)，建筑物所得到的太陽(yáng)輻射熱能量不同，熱損失也不同，尤其是在冬至前后，由于太陽(yáng)高度角低，房間所接收的太陽(yáng)光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時(shí)首先應(yīng)考慮環(huán)境情況，按其太陽(yáng)高度角做出日影響圖，以確定冬季每天的日照時(shí)間，建筑南向開窗面積盡可能大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，從而獲得更多的太陽(yáng)光線，減少熱損失，保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。

2、優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

2.1外墻是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分，高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同于磚石結(jié)構(gòu)房屋，前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重，因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于填充材料，為了減輕荷載，達(dá)到保溫、隔熱要求，采用輕質(zhì)高效保溫材料，在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有：頁(yè)巖陶粒混凝土空心砌塊；粘土空心磚與實(shí)心磚復(fù)合墻體；粘土實(shí)心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等。但存在問題較多，節(jié)能的效果仍達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料布置分外側(cè)和內(nèi)側(cè)，在寒冷地區(qū)的同一氣候條件下，由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同，為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水，保溫層設(shè)在外側(cè)更為妥些。

2.2高層建筑的圍護(hù)墻體不宜采用外側(cè)保溫的聚苯乙烯泡沫板（舒樂板、PG板），巖棉板等輕質(zhì)保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年，多則上百年，材料的應(yīng)用與建筑整體的壽命應(yīng)同步。對(duì)于輕質(zhì)的外保溫復(fù)合墻體，筆者認(rèn)為存在以下不足之處：

（1）抗震能力差，易松散，與結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)合不好，整體性能差。

1工程概況

某工程由主樓、裙樓、酒店及其附屬設(shè)施組成。其中主樓地上48層，高度I68m，基礎(chǔ)埋深12m，筒體一框架結(jié)構(gòu)，基底壓力l100kPa。裙樓與酒店4-8層，高度1224m，基礎(chǔ)埋深6m，框架結(jié)構(gòu)，基底壓力80150kPa，總建筑面積80900m2。由于該工程為高層建筑，巖土工程勘察工作除了搞清一般高層建筑工程勘察規(guī)定的要求外，還需重點(diǎn)解決以下幾個(gè)問題：

(1)要求野外鉆探時(shí)進(jìn)行全斷面采芯，以便對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行多方面論證分析。

(2)采用樁基時(shí)。應(yīng)提出合理的樁基方案，預(yù)估單樁承載力及群樁視為實(shí)體基礎(chǔ)時(shí)承載力和沉降計(jì)算。

(3)對(duì)上部結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)注意的問題提出建議，必要時(shí)提出深基坑開挖的支護(hù)方案。(4)判斷基坑開挖降低地下水的可能性和對(duì)已有建筑的影響。

2勘察工作的布置

1高層建筑結(jié)構(gòu)受力問題

建筑物底面對(duì)建筑物空間形態(tài)的水平方向和垂直方向的穩(wěn)定性都是十分重要的，由于建筑物是鋼筋水泥等重物的砌筑而成，因此結(jié)構(gòu)荷載必須能將其重量向下作用于地面，而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要檢測(cè)地基是否能承載所選擇的結(jié)構(gòu)體系中向下的作用力(如圖1)。因此，在建筑設(shè)計(jì)最初階段就需要對(duì)主要的承重墻和承重柱的分布和位置作出總體考量。豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)在低層、多層和高層建筑中設(shè)計(jì)基本原理都是一致的。豎向結(jié)構(gòu)體系成為設(shè)計(jì)的控制因素有兩個(gè):①較大的垂直荷載要求有較大的墻、柱或井筒;②側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。側(cè)向荷載與豎向的荷載相比，其對(duì)建筑物的效應(yīng)不是線性增加的，而隨建筑物的增高迅速增大。例如，在所有條件相同時(shí)，在風(fēng)荷載作用下，建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比，而其頂部的側(cè)向位移與高度的四次方成正比。在高層建筑中，不僅是抗剪，而更重要的是抵抗變形和整體抗彎，可見，高層建筑在結(jié)構(gòu)受力性能方面比低層建筑更加復(fù)雜。圖1高層建筑結(jié)構(gòu)受側(cè)向荷載和豎向荷載示意(a)受風(fēng)荷載示意(+壓力，－吸力)(b)在風(fēng)荷載和重力荷載組合作用下結(jié)構(gòu)受力示意

2高層建筑設(shè)計(jì)中存在的問題

高層建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)為了更好地滿足對(duì)大客流量和開闊的視野空間的要求，通常在樓梯設(shè)計(jì)時(shí)是以寬大的敞開樓梯來(lái)作為主要的客流通道，同時(shí)，為了更好的滿足建筑防火方面的要求，高層建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要采用封閉的樓梯間或者是防煙樓梯間，如圖2。因此，在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員通常采用防火卷簾來(lái)作為封閉方式，這樣能夠更好的達(dá)到防火方面的要求。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)榱烁玫臐M足相關(guān)規(guī)范要求，同時(shí)確保樓梯的數(shù)量和形式滿足使用方面的要求，但是，這種設(shè)計(jì)方案是一種不可取的方式，在出現(xiàn)火災(zāi)的時(shí)候，人員在疏散方面存在著一定的安全隱患。在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候還是存在著一個(gè)非常明顯問題，就是地上層和地下層共用樓梯的問題，在防火方面，為了避免在出現(xiàn)火災(zāi)的情況下建筑內(nèi)的人員由地上層進(jìn)入到地下層，不應(yīng)該出現(xiàn)共用樓梯的情況。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面要考慮的問題非常多，因此，在樓梯設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地上和地下貫通的情況，這樣能夠在結(jié)構(gòu)上面更加便利，但是也是會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一定的安全隱患。在很多的高層建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員對(duì)樓梯的設(shè)計(jì)方案并沒有得到很多施工人員的注意，同時(shí)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)κ枭⑼ǖ赖膶挾纫泊嬖谥欢▎栴}，疏散通道的寬度在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候通常是會(huì)受到疏散門的影響，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)防火審核非常重視。

3高層建筑中建筑設(shè)計(jì)的措施

3．1高層建筑整體設(shè)計(jì)探析

摘要：轉(zhuǎn)換層主要是為了滿足高層建筑結(jié)構(gòu)中建筑功能的要求而設(shè)計(jì)的，轉(zhuǎn)換層起的是過渡的作用，不僅如此，轉(zhuǎn)換層對(duì)建筑的安全性與穩(wěn)定性也會(huì)產(chǎn)生影響。所以，如果不做好不同結(jié)構(gòu)間的轉(zhuǎn)換，無(wú)法合理運(yùn)用轉(zhuǎn)換層的話，將造成不可估量的后果。為了確保結(jié)構(gòu)的安全性與經(jīng)濟(jì)性，提高建筑物的使用功能，就必須做好不同結(jié)構(gòu)體系之間的轉(zhuǎn)換。本文將通過一個(gè)實(shí)例來(lái)展現(xiàn)高層建筑峻寧圖轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)，重點(diǎn)探討轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并且對(duì)相關(guān)要點(diǎn)提出改進(jìn)建議，為以后的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)研究打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；特點(diǎn)；應(yīng)用

1引言

隨著生活水平的提高，城市化建設(shè)步伐的加快，人們對(duì)于高層建筑的功能需求也悄然發(fā)生著改變，為了迎合市民的需求，建筑物功能區(qū)也發(fā)生了改變，不再是單一的、片面的、枯燥的。最為常見的建筑物結(jié)構(gòu)形式是民用住宅，功能區(qū)的劃分是由住宅與公共場(chǎng)所通過墻體、柱網(wǎng)來(lái)進(jìn)行的，然后滿足每個(gè)功能區(qū)的使用要求。在這一過程中就運(yùn)用了轉(zhuǎn)換層，因?yàn)橹挥修D(zhuǎn)換層的存在才能完成這些結(jié)構(gòu)變化，從而完成功能區(qū)的劃分。其實(shí)在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了保證建筑物的使用性能，需要把建筑物分為兩種空間：①大空間；②小空間，這樣的空間設(shè)置就導(dǎo)致了上半部分的樓層豎向構(gòu)件無(wú)法接觸到地面，這個(gè)時(shí)候就要有轉(zhuǎn)換層的存在了。

2工程概況

某高層商業(yè)住宅樓，地下有兩層，地面以上有28層，其中一、二、三層為大型商場(chǎng)，4~28層為住宅。地下室兩層總高度為4.5m，商場(chǎng)有部分樓層高度為4.5m，住宅樓層與商場(chǎng)一樣，不是所有樓層都是一個(gè)高度，部分住宅樓層高度為2.9m。整棟樓的結(jié)構(gòu)體系除了電梯間、樓梯間可以一樣之外，其他的都必須是不同的結(jié)構(gòu)體系，其中電梯間和樓梯間采用的是剪力墻核心簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)。由此可以看出，由于結(jié)構(gòu)體系的不同，那么轉(zhuǎn)換層也就派上了用場(chǎng)，轉(zhuǎn)換層的使用使得兩種結(jié)構(gòu)體系完美過渡，所以將轉(zhuǎn)換層設(shè)置在三層定頂，恰好是商場(chǎng)和住宅樓層間的過渡。

1高層建筑轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)目前的鋼筋混凝土高層建筑一般在二十至五十層之間，其中尤以二十至三十五層居多。中國(guó)國(guó)內(nèi)己建成的這個(gè)高度范圍內(nèi)的高層建筑占全部高層鋼筋混凝土建筑的80%左右，可見這個(gè)高度范圍內(nèi)的高層建筑是與中國(guó)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和需求水平相適應(yīng)的，因而應(yīng)用最多。在建筑功能的要求上，高層建筑中很少是功能單一的住宅、寫字樓或賓館，高層鋼筋混凝土建筑多是地下部分是停車場(chǎng)，地上1-7層左右為商場(chǎng)、娛樂場(chǎng)所等，上部小開間的使用部分可以設(shè)置住宅、賓館、或辦公室。有統(tǒng)計(jì)表明，高層建筑中有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的占80%左右。帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑轉(zhuǎn)換層部分，由于梁、柱或板的尺寸較大，所以從模板的支撐系統(tǒng)，鋼筋的綁扎、鋼析架的安裝或預(yù)應(yīng)力的張拉順序，大體積混凝土的澆注等方面在施工技術(shù)要求上都有極為嚴(yán)格的限制。在某種程度上可以說，轉(zhuǎn)換層施工是高層建筑的“瓶頸”，如果說一幢高層建筑在支撐系統(tǒng)選擇，鋼筋綁扎，混凝土澆注，預(yù)應(yīng)力張拉，機(jī)械設(shè)備的選擇等方面做到方案科學(xué)，現(xiàn)場(chǎng)施工組織合理，定會(huì)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)技術(shù)

轉(zhuǎn)換板設(shè)置位置，是人們關(guān)心的板式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的重要問題之一。隨著人們對(duì)梁式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層位置設(shè)置較高時(shí)，轉(zhuǎn)換層對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能不利的認(rèn)識(shí)，從而提出了轉(zhuǎn)換層位置較高的框支剪力墻的抗震設(shè)計(jì)概念，并且限制轉(zhuǎn)換層下大空間結(jié)構(gòu)的層數(shù)。然而，板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)隨著轉(zhuǎn)換層位置的提高，結(jié)構(gòu)是否也表現(xiàn)出同樣的動(dòng)力特性及反應(yīng)，也是值得討論的。本文結(jié)合廈門安寶大廈工程，采用三種模型來(lái)計(jì)算和分析板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層位置對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。計(jì)算模型中，轉(zhuǎn)換層、標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。圖中黑色填充區(qū)域?yàn)檗D(zhuǎn)換層下部框支柱和落地剪力墻；實(shí)線部位為轉(zhuǎn)換板上布置的剪力墻。轉(zhuǎn)換板厚2200mm；落地剪力墻厚度為400mm；框支柱截面為1200mm×1200mm和1000mm×1000mm兩種；標(biāo)準(zhǔn)層x向剪力墻厚為250mm，y向剪力墻厚為200mm。轉(zhuǎn)換板所在的上、下樓層的層高分別為2.2m、3.6m(凈高，不含轉(zhuǎn)換板厚)，結(jié)構(gòu)總高度為98.70m。三種模型分別為：

Hst0——無(wú)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，以原工程轉(zhuǎn)換板上部結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，增加結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層，使其高度與原結(jié)構(gòu)相同；

Hst3——轉(zhuǎn)換板設(shè)置在第3層頂，并將原工程x向井筒開洞，轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比γex=0.7046，γey=0.8971。

摘要：通過對(duì)高層建筑中轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)和作用進(jìn)行分析，并通過介紹轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式類型，最后以梁式轉(zhuǎn)換層為例展開論述，研究其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；高層建筑

在當(dāng)前城市的建筑中層建筑的建設(shè)越來(lái)越廣泛，其功能性極強(qiáng)，多功能的建筑在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局。高層建筑在結(jié)構(gòu)方面，為了滿足特定的建筑功能，通常會(huì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層因此在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以保證建筑的質(zhì)量和使用安全[1-2]。

1轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)及作用分析

轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)要基于建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)應(yīng)功能的調(diào)節(jié)，依據(jù)不同樓層所在位置對(duì)轉(zhuǎn)換層的性能、功能作出要求，使其能承上啟下，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的功能轉(zhuǎn)換，通過對(duì)設(shè)施、空間等要素的搭配結(jié)構(gòu)需求，結(jié)合高層建筑中的結(jié)構(gòu)承載進(jìn)行商業(yè)、住宅等多種類型的需求。

2高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式