浅谈高位转换复杂高层结构的设计方法 ■邝杰锋
[编要】高层建筑功能和形式日益多样化，工程中经常会通到转换位置股高的情况。本文通过实例对高层建质高位转换复余结构设计的过程及应采取的构造措施进行了一探讨，对以后遇到的高最速我高位转换结构供了一定参考作用。
[关键词】高位转换复杂高层结构布置格造要求、工程概况
本文介绍的是位于广州市海珠区的嘉和商业城项目南区A、B、C栋主楼结构。本工程是一座集商业、办公为一体的复杂高层建筑。项目占地面积 12978a，商业裙楼建筑面积为57284=，塔楼建筑面积59772m，地下室建筑面积为63386m，总建筑面积182813。本工程共设三层地下室，五层商业裙楼（租架结构），裙楼总高度27.60：主塔楼为三栋26层办公楼，总高度97.40m，采用棚支剪力增结构，在第五层进行高位转换，
本工程抗震设防烈度为7度（0.10g），场地类别II类，场地土特征周期为0.35s，设计地震分组属于第一组，基本风压取0.50kx/，模型计算时承载力设计按基本风压1.1倍果用，本工程在土0.000以上三个主塔楼和商业裙楼间均设置抗震缝（其中BC栋总长92.6，属超长结构，因此在B、 C栋从上至下没置两道后浇带），避免多塔结构。这样设置的好处就是可以把商业裙楼与主塔楼分开计算；地下室不设缝，因此本工程以地下室项板作为上部结构的嵌固端，各项参数及构造要求均已演足《抗规》第6.1.14条要求，
结构设计分析过程
根据高规JGJ3-2010第10.2.5条规定，部分框支剪力墙结构在地面以上设置转换层的位置，8度时不宜超过3层，7度时不宜超过5层，6度时可适当提高。规范要求的目的是因为转换层位置较高时会特别对抗震不利，而且更易使相支剪力墙结构在转换层附近的刚度和内力发生突变，容易形成薄泵层，其抗震设计板念与底层框支剪力墙结构有差别，转换层下部的落地剪力增及框支结构比较容易开裂和届服，转换层上部几层墙体比较容易破坏。针对高位转换结构的以上特性，因此本文主要从以下三
个方面来阐述高位转换结构设计的分析过程 1.结构平面布置
本项目三个塔楼6～26层均为办公楼，
下面
5层为大型商场，为满足建策功能的要求，决定采用框支抗震境结构体系，最大的支柱截面为100
采用果式转换。
X1200，柱跨度最大为9.2，
万方数据
最大的转换梁高控制在2之内，本项目上部结构为纯剪力墙结构，上部剪力境平面布置除核心筒简外在东西向完全对称，南北间质量中心与刚度中心偏差约0.8%，结构偏心率较小，除核心筒外的剪力增布置均匀，且尽量沿周边布置，以增强抗扭效果。1~ 5层的商场部分，由于主塔楼的建筑使用功能的要求，A栋塔楼电梯的核心简设置在整个塔楼的的北侧，BC栋塔楼电梯的核心算设置在整个塔楼的南侧这样布置核心间就会造成结构的质量中心与期度中心不重合，容易造成结构的抗扭刚度太弱，为了减小质量与刚度的偏心，加强结构的执扭转效应，在每个结构单元的四侧的角落，均如上了部分等地剪力增。由计算结果分析表明，这些角部的落地剪力墙对结构扭转的贡献是明显的。因此在后面计算的时候，每个单体的最大层间位移与平均层间位移的比值均小于1.4，避免了出现扭转不规则超限的情况，由此可见工程平雷布局规则合理，抗报效果良好。
2.竖向结构布置
高层建筑的侧向刚度应该下部大上部小，而已应该要尽量避免出现阴度突变的情况出现。《高规》附录E要求，当转换层位于2层以上时，转换层下部结构与上部结构的等效侧向别度比Ye2宜接近于1，不应小于0.8.因此在设计过程中，可以采用以下几种方法来尽量调整，以满足规范要求：
（1）与建筑专业协商，尽量在不影响建筑使用功能的情况下让更多的剪力增落地。本工程的框支柱可以加剪力填的情况下帮有加落地剪力境，必要时可在底部增设部分不上标准层的剪力境，这是增大底部刷度最有效的方法，计算结果表明这些落地剪力墙部大大增强了底部刚度，并且加强了结构的抗扭转效应：
（2）加大塔楼底部的剪力增厚度，以增加整体刚度，转换层下部（即六层以下）的剪力境，核心简部分的厚度取500m，
，其余部分的厚度取350~
400mm
（3）底部剪力增尽量不开润，以免刚度削弱太大。
（4）提高地下室和裙楼的柱、增况凝土强度等
从地下室到5层均采用C60混凝土，级，
（5）考虑到转换层层高为6.4n，因此加大转换层上一层的标准层层高至4.0量（其余标准层层高为3.3m），避免刚度突变厉害。
(6）由于转换梁通常属于编心受控构件且承受较大剪力的特性，因此本工程在初步设计的时候就考虑减少转换层上部剪力增数目，尽量避免剪力端
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厚度过大，并在某些较长剪力墙的中部开涡，以达到弱化上部阴度的目的。赛化结构上部别度不仅对控制刚度比有利，在减轻建筑物重量，减小框支架承受的荷较，减小地震作用力等方面也起到一定作用，本工程综合采用上述几种方法后，转换层上下层刷度比在X方向和Y方向都能满足规范要求。
3.结构构件设计及部分构造措施
（1）架、板均按计算及裂缝控制配筋：地下室项板最小板厚取180m：转换层最小板厚取180m 转换层上下两层板厚量小厚度取150：屋面板部分最小厚度取120：以上楼层板均按双层双向配筋。其余标准层的板厚最小为110m，B、C栋塔楼中部较大开润的薄弱处加强板厚为150品，采用双层双向配肪。
（2）考虑到随着混凝土强度等级的提高，楼面的架、
板温度裂缝会加大，因此梁、板混凝土强度等级应比竖向构件相应低至少一个等级。因此本工程柱墙混凝土等级从地下室~5层均为C60，6～10 层为C50，11~13层为C40，14层以上均为C30: 巢、板混费土强度等级从地下室～5层灼为C30， 6层转换层为C50，7层以上均为C30。
（3）根据《高规》规定，底部带转换层的高层建筑结构，剪力底部加强部位可取框支层加框支层以上两层的高度及墙股总高度1/10二者的较大值。经计算得出本工程底部加强区取至框支层以上两层的高度，根据《高规》第10.2.6条，对部分程支剪力填结构，当转换层的位置设置在三层及以上层时，其概支柱、剪力增底部加强部分的抗震等级尚宜按高规表3.9.3和表3.9.4的规定提高一级采用。所以本工程的所有框支柱为特一级，框支转换案为一级，底部加强区力增为特一级，非联部加强区剪力墙为二级（此条文在广东省高规DBJ 15-92-2013则没有要求）
结语
三、
为了在混凝土结构设计中贯彻安全、适用、经济的原则，在结构设计时，我们应认真细致的考虑设计的每一环节，除应考虑整体结构的平面布置规则合理、整向布置规则合理外，还应对结构体系的特点有清醒的认识，对结构设计及建筑设计方案可能带来的设计缺陷有宏观的把握，并应通过多方案的对比探讨，最后制定出合理的结构方案。
（作者单位：天津美新建筑设计有限公司广州分公司）