高层建筑设计建筑结构论文

摘要：文章结合笔者实践经验，就带转换层高层建筑进行概述，分析其设计中应注意的事项，并对带转换层高层建筑结构设计提出了自己的几点看法，以供同行参考。关键词：转换层；高层建筑；结构设计1带转换层高层建筑概述1.1基本含义。下面是小编为大家整理的《高层建筑设计建筑结构论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

高层建筑设计建筑结构论文 篇1：

转换层的小高层建筑结构设计探究

摘 要：随着我国建筑业的进步，建筑结构设计也朝着功能多样化、结构复杂化、高层化的方向发展。在现代城市建筑中，带转换层的小型高层建筑越来越多。这种新的建筑结构形式不仅可以使建筑结构更加灵活多样，还可以丰富建筑的使用功能，从而满足用户对建筑的多样化需求。然而，带有转换层的小型高层建筑在一定程度上增加了结构设计的难度。这就要求结构设计人员充分了解转换层的结构特点和具体功能，严格遵守小高层建筑和转换层的设计规范，提高结构设计的效率和质量，保证带转换层的小型高层建筑的稳定、安全，促进我国建筑结构设计整体水平的提高。本文就转换层的小型高层建筑结构设计进行了探讨，以供参考。

关键词：转换层;小高层建筑;结构设计

通常，为了结构的合理性，高层建筑需要在建筑的下部增加更多的墙体，以保证相应的承载力。然而，在实际建筑中，上部需要一些墙体来满足住宅的要求，而下部需要拆除许多墙体以获得更大的空间，因此这些结构会产生一些矛盾。因此，有必要在高层建筑中设计转换层，以保证结构的使用性和安全性。

一、转换层定义及功能

为了满足人们的需求，需要在高层建筑的上层设置较多的墙体，轴线的布置较为复杂，而下部需要较大的空间，应该尽量的减少墙体，保证柱网足够大。在这种情况下，上层的荷载可能不会直接传递给地基，会对结构的安全性产生影响。对此应该利用转换结构来将竖向荷载传递给水平转换构件，这就是带有转换层的高层建筑结构。

首先，通过转换层能够将上部的剪力墙荷载传递给下部的框架，属于上下层结构类型的转换，这种结构类型主要出现在剪力墙和框架—剪力墙结构中，这种方式能够保证内部自由空间的充足;另外还有上下层结构柱网和轴线的改变方式，这种方式使转换层上下的结构形式不会发生变化，但是利用转换层能够增加下部结构的柱距，保证柱网的扩大，这种形式主要在外框筒的下层来进行设置，保证下部获得较大的使用空间;还有就是能够对上下层结构同时进行转换的结构类型和柱网，这种方式是上述两种方式的结合，不但能够将转换层上部的剪力墙结构转化成框支剪力墙，还能将上部剪力墙和下部柱网的轴线错开，这样就能够保证上下层不同使用功能的灵活性。

二、转换层的结构形式

根据复杂的高层建筑功能的需要，选择恰当的结构转换层，不但可以节省材料的用量，而且也可以减少建造费用。同时还能够将建筑与结构灵活的统一起来，实现建筑之美。那么，转换层的结构有哪些形式呢？内部结构方面。从建筑内部结构方面来讲，为实现复杂小高层建筑内部上层和下层结构形式以及柱网的变化，梁式转换层、板式转换层、箱式转换层、桁架式转换层和空腹桁架式转换层都是我们可以采用的转换形式。外围结构方面。对于外围结构来讲，由于建筑功能的需要，通常会在建筑的底部扩大柱距，而一般采用的方式也包括梁式转换、桁架式转换，但同时还有墙式转换、间接式转换、合柱式转换以及拱式转换等方式。另外，还有V形柱式结构转换和斜柱式结构转换，这两种转换方式应用的随机性和灵活性更强，但同时对于技术水平的要求也更高，所以并没有得到普遍应用。

三、转换层的小高层建筑结构设计核心探究

3.1转换层的小高层建筑的抗震结构设计要点

在转换层的小高层建筑结构的设计中，由于转换层结构的抗震能力会受到很多因素的制约，因此当小高层建筑对抗震性能有较高的要求时，应尽量避免采用转换层结构。在转换层的小高层建筑结构设计实践中发现，不同的转换层高度、其上层结构和转换层之间的侧向刚度比以及其上下结构刚度比等因素都会对建筑结构的抗震能力产生重要的影响。

3.2转换层的小高层建筑的纵向结构设计要点

在设计转换层的小高层建筑结构的剪力墙时应保证其上下部分的受力相互一致，同时在设置剪力墙时还应合理选择开孔位置。此外应合理控制剪力墙底部的受力情况，避免出现负荷过大的问题而影响建筑结构整体的稳定性和安全性。在设计中应提高受力分配的均匀性，从而保证建筑结构的承载能力。设计人员可以采用混凝土结构的转换柱来作为转换层的纵向支撑构件，而混凝土转换柱不仅重量相对较轻，成本比较低，而且可以提高转换层的空间利用率。

3.3转换层的小高层建筑的横向结构设计要点

在转换层的小高层建筑的横向结构中，设计人员应对平面结构进行优化设计。在设置剪力墙时应尽量选择楼梯间或电梯间附近以及建筑空间的四周，以提高平面布局的合理性。同时应对剪力墙结构的受力控制在合理范围内，以提高转换层结构的承载性能，从而保证建筑结构的整体受力能力能够达到设计要求。

3.4设计转换层的小高层建筑结构时的注意事项

（1）对小高层的整体受力情况要进行详细的分析。在进行转换层的小高层建筑结构的设计时，由于转换层的受力情况比较复杂，而且小高层建筑各層的使用功能也各不相同，因此设计人员应充分考虑各种影响因素，对转换层以及小高层建筑各层的受力情况分别进行详细的计算。（2）剪力墙的设置要科学合理。在转换层的小高层建筑结构设计中，设计人员应合理布置剪力墙结构的框架支柱，保证其间距均匀，且其间距应为约11cm。同时在剪力墙结构的设计中还应综合考虑小高层建筑整体结构的稳定性，并确保其地下部分的抗压性能能够达到设计要求。此外，在设计转换梁时，应充分考虑其承载能力以及应力因素的影响，对转换梁的两端采取科学的处理方式，以提高其稳定性和安全性。

结 语：

总而言之，转换层的小高层建筑对结构设计提出了较高的要求，因此结构设计人员应严格遵守建筑结构设计规范，并结合建筑工程的相关设计标准以及功能要求，对建筑结构进行全面详细的分析计算，合理选择转换层的具体结构形式以及各项结构参数，充分发挥转换层应用的作用，提高建筑结构的整体稳定性和安全性，实现多元化的建筑功能，从而使建筑结构设计能够更好的适应建筑行业现代化发展的需要。

参考文献：

[1]谢钰.建筑施工转换层施工技术分析[J].中国科技投资，2021（8）：149，180.

[2]朱凌宇.建筑工程转换层技术分析[J].砖瓦世界，2021（14）：96.

[3]陈虎，张良平，谢亚驹.某超高层搭接块转换层结构受力性能研究[J].建筑结构，2021，51（13）：9-14.

作者：王德明

高层建筑设计建筑结构论文 篇2：

论带转换层高层建筑结构设计

摘 要：文章结合笔者实践经验，就带转换层高层建筑进行概述，分析其设计中应注意的事项，并对带转换层高层建筑结构设计提出了自己的几点看法，以供同行参考。

关键词：转换层；高层建筑；结构设计

1 带转换层高层建筑概述

1.1 基本含义。转换层主要是指采用水平转换的方式连接建筑上半部分与下半部分的楼层，是高层建筑的一个过渡地段。其重要是由水平结构构件和其以下的竖向结构构件构成，包括了转换桁架、转换梁、转换板等内容。转换层的上半部分往往是墙体较多的小空间，可用于居住或办公，而转换层的下半部分通常是墙体较少的大空间，可用作于大型商业网点。在市场经济快速发展的今天，带转换层高层建筑可以有效满足建筑物多功能方向发展的需求。

1.2 主要用途。在高层建筑中设置转换层，可以有效连接建筑的上半部分与下半部分，创造更多的可利用空间，提升建筑的实际利用效率，满足人们多元化的需求，有效解决城市土地面积紧缺的问题。其次，设置转换层还可以有效降低高层建筑钢筋使用率，大大节约高层建筑的施工材料。

2 带转换层高层建筑结构设计的注意事项

2.1 加强转换层下半部分设计。对高层建筑而言，优良的质量离不开良好的稳定性、强抗震能力以及大刚度等特性，而这些特性正是建筑工程下半部分所必备的。由此可见，建筑工程下半部分对高层建筑具有极其重要的意义。因而，在带转换层高层建筑结构设计中，为了最大程度确保其安全、稳定以及质量等符合要求，设计人员必须通过采取针对性设计在提升稳定性与刚度的前提下，提高高层建筑下半部分结构承载能力。

2.2 科学合理设置转换层数量。对高层建筑来说，设置转换层可以极大程度的提升其利用效率，然而这并不意味着转换层设置的越多越好。一旦设计人员没有科学合理的设置转换层数量，将会导致高层建筑的整体性、连贯性因过多的转换层分割而降低。因此，这就要求广大设计人员在带转换层高层建筑结构设计中必须充分结合建筑实际，科学合理地设置转换层数量，从而在确保转换层数量达到要求情况下，最大程度保障高层建筑设计质量。

2.3 提高转换层结构运算的准确性。加强转换层结构计算的准确性是提高转换层设计可靠性与准确性的重要依据。因此：首先，应结合建筑实际情况与自身特点来科学分析、计算转换层；其次，应以准确的计算结果为依据来构建合理的模型，提高转换层结构设计的科学性；最后，应严格按照设计要求来进行建设，以整体提升高层建筑的使用性能。

2.4 对转换层内部结构进行优化。除了上述设计原则外，在带转换层高层建筑结构设计中，为了有效地保障其建设质量，设计人员还需要遵循转换层内部结构优化原则。对高层建筑而言，优化转换层内部结构能够促使建筑结构刚度、抗震能力等提升，从而为良好的建筑质量打下坚实基础。需要注意的是，由于转换层高度较高，这就要求现场采取相应的施工安全保障措施，以此确保施工人员在开展转换层内部结构优化作业过程中的安全。

2.5 优化设计方案。设计方案直接关系着带转换层高层建筑结构设计质量的优劣，因此，在设计过程中应进行多方案设计，反复推敲与研究设计出来的方案，并进行不断优化，从中挑选出最为合适的设计方案。此外，设计方案的优化还应从计算结果与实际情况着手，不断提升设计方案的实效性与合理性。

3 带转换层高层建筑结构设计的建议

3.1 优化高层建筑转换层的结构布置。相关研究数据表明，下半部分的转换层，其位置与其上下高度的突变程度成正比关系。随着其位置的高度的增加，其上下内力传递途径就会加剧，从而极易导致落地筒体与剪力墙出现裂缝，同时，框架的支柱内力也不断增大，从而导致转换层附近或上部的墙体受到损坏。因此，如果转换层位置过高，会降低高层建筑的抗震性能。所以，高层建筑转换层的转换构建可以采用后板、斜撑、转换大梁或箱形结构等形式来优化其抗震性能。通常情况下，地震区较少使用转换厚板。而部分非地震区，尤其是空间较大的地下室，由于其周围受到约束作用力的影响，且其地震反应也小于其上部框支结构结构，因此，在七至八度的地震设计中，部分地下室可以选用厚板转换层的形式。值得注意的是，禁止在转换层的下半部分设置柔软层，否则将极易导致高层建筑发生坍塌事故。

3.2 加强高层建筑转换层抗震设计。为了更好地提升高层建筑抗震能力，设计人员需要加强对转换层的结构抗震设计。综合实践来看，该设计重点应围绕剪力墙与框支柱开展。首先，设计人员需对一些位置超过三层且抗震等级未达到特一级的剪力墙与框支柱底部进行加强设计，从而提升这两者的抗震等级。其次，除了将剪力墙与框支柱底部抗震等级提升外，设计人员还需要检查该底部框架外围是否已经采用了密柱框架，如果没有采用，则需要对底部框架进行抗震完善设计。最后，设计人员必须对转换层构件在水平及竖向地震作用下的内力进行验证，一旦发现转移层构件内力不符合要求，设计人员应根据相关方法对其开展抗震设计，以此将转换层构件内力提升至八度抗震设计。

3.3 合理控制高层建筑转换层结构的过度受力与轴压比。在带转换层的高层建筑结构设计中，楼层的柱面和梁面与转换层的构架内力和竖向负载能力息息相关。在进行高层建筑施工时，特别是在转换层构架和若干层构架同时出现在施工阶段时，其框架内力变化极为明显。因此在设计过程中需采取相应措施，避免由于施工结果转换构件的过度受力而导致高层建筑施工进度拖延的现象出现。此外，由于高层建筑的转换层轴压力大多依靠框支柱来进行支撑，转换层上半部的墙体水平负载与竖向负载几乎都可以通过板平面内的刚度来传送给落地剪力墙，因此，设计过程中还应合理控制轴压比率。

3.4 做好高层建筑转换层结构布置。对带转换层高层建筑结构设计中，除了上述建议外，设计人员还必须特别注意转换层结构的布置。对此，笔者认为可以从以下几个方面着手：第一，为了确保高层建筑上层剪力可以有效地传导至落地剪力墙，设计人员必须对转换层承载能力及刚度进行设计，从而促使上层剪力能在转换层达标前提下顺利传导至落地剪力墙；第二，设计人员还需要在设计中为建筑功能布置预留出足够的高层建筑底部空间，并确保其刚度符合要求，以避免刚度突变。对此，设计人员可以从做好高层建筑底部落地剪力墙设计入手。首先，设计人员在底部大空间层设计中要采用高强度混凝土；其次，为其设计厚度大、数量多的落地剪力墙，并且尽量确保该墙的完整性，如果非要开洞则应采取开小洞处理，从而最大程度地保障落地剪力墙的刚度。

参考文献

[1] 张长友，周兆银.高层建筑转换层结构施工技术方案的应用[J].价值工程，2011（15）.

[2] 孙文彤.浅谈高层建筑转换层的施工技术与质量控制[J].价值工程，2010（24）.

[3] 陈明，朱旭飞，何涛，潘春宇.带转换层的高层建筑结构设计[J].沿海企业与科技，2008（11）.

[4] 谢晓锋.高层建筑转换层结构型式的应用现状及问题[J].广东土木与建筑，2004（02）.

作者：鲁韧

高层建筑设计建筑结构论文 篇3：

带转换层高层建筑结构设计建议

摘要：随着现代经济的发展，人民生活水平不断提高，城市人口数目随之增加，所以城市建筑需要综合考虑各方面，减轻城市土地的负担。现代高层建筑是趋向各种用途的，为了能够满足高层建筑功能上的要求，就必须做好建筑的结构设计。本文从转换层高层建筑的含义出发，简单阐述了其设计方法与建议。

关键词：带转换层 高层建筑 结构设计

前言

近几年以来，我国带转换层高层建筑结构由于使用方便，而且下面的空间非常大而得到了广泛的使用，带转换层高层建筑结构的内部形成不同功能的大空间，这样不影响正常的办公和生活需求。所谓的带转换层的高层建筑结构主要是指高层建筑的上部分的垂向部分（剪力墙、框架柱）在和地面之间的连接处存在转换结构构件，含有这类构建的高层称之为带转换层的高层建筑结构。

一、带转换层高层建筑的概述

1、带转换层高层建筑的含义。在建筑工程建设过程中，为了使建筑物趋向多功能化发展，设计者一般会对建筑物进行合理设计，在对上半部分设计的过程中，设计者一般会设置很多墙体，设计成若干个小空间；而对下半部分进行设计的过程中，设计者不需要设置更多墙体，而是需要将其设计成大空间。此时，设计者绝不可采用竖向杆件将上半部分与下半部分进行连接，而是需要采用水平转换的方式将其连接，而这就是我们常见的转换层。

2、带转换层高层建筑的用途。在现代化高层建筑设计过程中，如果设计转换层，可以将上下不同功能的两部股份直接连接起来，可以有效的解决城市的土地面积。在设计过程中，设计者通过对上下部分的刚度进行严格控制，额可以有效的保证建筑工程的稳定性，提高其抗震性能。

二、带转换层的内涵和用途

1、带转换层的内涵。所谓的带转换层的高层建筑结构，是为了适应高层建筑物功能上的需求，上半部分要求采用小空间的设计，需要更多的墙体；而下半部分则采用较大空间，墙体则尽可能地少。分与下半部分的连接，这样形成的高层建筑物被叫做带转换层的高层建筑由于这样的情况，上下两个部分的连接则不能用竖向杆件直接连接，而是采用水平转换的形式实现上半部结构。

2、带转换层在高层建筑结构中的用途。高层建筑物采用带转换层的结构模式，可以实现上下两个部分的有效连接，可以给出更大的内部空间。严格控制转换层的上下刚度，不至于使上下两部分的比例过于悬殊，可以使建筑物更加稳固，有效地增强高层建筑在地震中的抗破坏能力。有利于协调上下两个部分的结构设计，尽可能地减少转变结构的数量，降低由于转换层带来的刚度的突变程度，更有利地抗震，使之节约成本。

三、分析高层建筑转换层的结构形式

1、梁式转换。高层建筑进行结构转换时有多种转换形式可以选择，但在这些结构中，梁式转换具有良好的传递途径，便于工程计算和设计，成本也较低，所以在目前高层建筑中在进行垂直转换时通常都会选择梁式转换，其将上部墙经转换后传给下部柱，从而实现整体建筑的使用功能。

2、箱式转换。利用箱式转换时，其主要是将单向托梁或者双向托梁与上、下层较厚的楼板浇筑成为一个整体，从而实现转换，而且利用箱式转换时转换层具有较大的刚度。

3、板式转换。在高层建筑转换层设置时，在需要对上下柱网具有较多错开及无次序布置的情况下，而且无法实现用梁承托时，则会考虑利用一定厚度的转换板来进行转换层的设置，确保转换层具有一定的抗剪和抗冲击性能。利用板式进行转换时，可以使下层柱进行灵活的摆动，但由于其所需要的材料较多，施工成本较高，而且施工难度也较大。

4、桁架转换。桁架转换层在进行转换时可以有两种选择，一种是利用空腹桁架进行转换，另一种是实腹桁架转换。桁架转换具有比梁式转换层更明确的受力途径，而且有更大的活动空间，不仅自重较小，而且具有非常好的抗震性能。但由于其设计时节点较为复杂，受到的影响因素较多，所以在目前高层建筑中应用还不是很广泛。

5、斜柱转换。这种转换层能够发挥混凝土可压缩性能的优势，为整个建筑扩大利用空间，其为比较特殊的一种结构形式。使用此类转换层，会增大水平荷载，因此为了克服这个缺点，以建筑物的平面布置为前提，在转换层施工中添加圈梁或拉梁，以最短的路径，达到相互平衡。施工时，应考虑斜柱转换层的荷载分担，只有将转换斜柱尽量连接在更多的楼层，而减少分布在上下楼层的荷载，才能保证此类转换层的安全及设计的方便。

6、巨型框架转换。此类转换层具有比较好的前景，也是目前我国建筑业的发展方向。巨型框架转换具有较好的抗震性能，主要是由竖向筒体或巨型柱与一道或多道大梁组成，从结构上看，也是由多个梁式转换层组成。在施工前，通过模拟施工过程的设计方法，掌握在施工中遇见的问题，有效解决支撑情况及维持足够的抗侧刚度。

四、高层建筑转换层结构设计

1、转换层结构布置。据相关研究已经显示，在底部的转换层中，如果其位置越高，它的上下高度的突变就会越大，转换层的上下内力的传递途径，其突变也会加剧，落地的剪力墙以及简体就容易出现裂缝现象，框架的支柱内力加大，使得转换层的上部其附近的一些墙体就会被破坏。所以说，转换层的位置如果是过于高，就会对抗震产生不利的影响。按照相关的研究结果显示，转换构件能够运用箱形结构、斜撑、厚板、转换大梁等形式，在地震区对于一些转换厚板的使用经验是比较少的，可以在一些非地震区采用，在一些大空间的地下室中，因为其周围有着约束的作用，而地震的反应也低于上部的框支结构，所以，在 7 度到 8 度的地震设计的一些地下室就能够采用这种厚板转换层。

2、转换层竖向布置。转换结构可以根据结构的传力以及建筑的功能需要，沿着高层的建筑方向灵活布置，也可以符合建筑功能要求的基础上，能够在楼层的局部来设置转换层，而且自身的空間可以作为一种技术设备层，也可以作为一种正常的使用层，但是前提是要保证转换层的刚度，这样来防止刚度的过分悬殊。

3、转换层抗震设计。为了进一步的保证设计的准确性与安全性，规定在一些框支剪力墙其转换层的位置如果是设置在第三层以上，那么框支柱以及剪力墙其底部的抗震等级要提高一级，如果已经是特一级就不再需要将其提高，而对于底部的框架来说，如果其外围为密柱框架，其抗震等级就不用再提高。转换层其构件在水平地震作用下的内力要将其调整，如果是八度的抗震设计，就要对竖向地震的影响需要考虑。

结束语

随着我国的市场经济的快速发展，科学技术也随之不断更新与进步，计算机在各行业已得到广泛应用，带转换层结构是与计算机结合非常紧密的，带转换层高层建筑结构设计一直是建筑行业一直关心的也是一直探索的问题，带转换层高层建筑结构要达到预期的效果，就必须注意到每个环节的重要结构，努力探索出适合实际情况的合理结构模式，使整个转换层的高层建筑结构实现安全、经济、适应等方面的综合指标。通过带转换层高层建筑的工程实践，合理选择建筑的转换层结构模式，使转换层的强度、刚度、抗震能力得到加强提高，合理优化结构设置，加强主要构件的设计。

参考文献

[1]黄志勇.论某高层建筑梁式转换层结构设计[J].广东科技，2009（06）.

[2]李镇华.高层建筑转换层设计应用[J].福建建筑，2006（02）

[3]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版，2007

作者：王如琼