高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)施工

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1、高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)施工　　摘要：高層建筑的發(fā)展，為施工技術(shù)的進(jìn)步提供了廣闊的天地，而施工技術(shù)的進(jìn)步，又是確保高層建筑能夠順利發(fā)展的重要條件，由于轉(zhuǎn)換層形式多樣，施工方法也千差萬別，但統(tǒng)計(jì)表明，板式轉(zhuǎn)換層占所有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的50%以上，所以本文重點(diǎn)對板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究，并在板式轉(zhuǎn)換層施工方案決策問題和模型確立的基礎(chǔ)上提出了施工要點(diǎn)。　　關(guān)鍵詞：高層建筑；板式轉(zhuǎn)換層；施工　　1高層建筑轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀　　中國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。中國國內(nèi)己建成的這個(gè)高度范圍

2、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，地上1-7層左右為商場、娛樂場所等，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)

3、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)場施工組織合理，定會(huì)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?！　?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

4、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，采用三種模型來計(jì)算和分析板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層位置對結(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

5、為、(凈高，不含轉(zhuǎn)換板厚)，結(jié)構(gòu)總高度為。三種模型分別為：　　Hst0——無轉(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=，γey=。　　Hst6——轉(zhuǎn)換板設(shè)置在第6層頂，將模型Hst3的第1層復(fù)制增加三層，使其高度與原結(jié)構(gòu)相同，同時(shí)，其轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比也與模型Hst3接近。結(jié)構(gòu)計(jì)算分析采用ANSYS軟件?！　D板式轉(zhuǎn)換最大的優(yōu)點(diǎn)是可以在轉(zhuǎn)換層以上隨意布置結(jié)構(gòu)型式和軸網(wǎng)，特別適用于

6、建筑物上下部軸網(wǎng)錯(cuò)位復(fù)雜甚至互不正交的情況。但轉(zhuǎn)換板傳力路徑不清晰，受力狀態(tài)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)分析計(jì)算繁冗。由于抗剪和抗沖切的需要，轉(zhuǎn)換板厚一般在2M以上，這一方面造成轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的突變，在地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)增大，轉(zhuǎn)換層上下相鄰層更成為結(jié)構(gòu)薄弱層，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部豎向構(gòu)件的荷載明顯增大，設(shè)計(jì)難度大。研究表明，轉(zhuǎn)換厚板的內(nèi)力和位移分布嚴(yán)重不均，最大值與最小值間相差可達(dá)幾十倍。從整體上看，板式轉(zhuǎn)換的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較差，在實(shí)際工程中應(yīng)慎用。當(dāng)上下軸網(wǎng)變化但仍正交時(shí)，可采用正交主次轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)

7、型式來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。3板式轉(zhuǎn)換層施工方案決策問題和模型的確立　　板式轉(zhuǎn)換層施工方案決策問題　　最常用模板支撐方式有上面談到的三種方法，①落地支撐法②疊合梁原理法③吊模法。那么對于一個(gè)含有轉(zhuǎn)換層的施工項(xiàng)目而言，如何選用更優(yōu)的施工方案，如何安全可靠、質(zhì)量優(yōu)良、工期準(zhǔn)時(shí)、技術(shù)方便、簡單可行、工程造價(jià)成本又比較低的情況下完成轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工，是項(xiàng)目承建者的所追求的目標(biāo)，所以在遇到此類問題時(shí)，經(jīng)常存在如何決策方案才比較科學(xué)的問題。由于方案的優(yōu)劣是一個(gè)相對的概念，并且施工方案的選擇還受很多外部因素的影響。對于轉(zhuǎn)換層施工來說，如果轉(zhuǎn)換層所在位置

8、較低，距離基礎(chǔ)在四層以內(nèi)的話，落地支撐法將是最為理想的選擇；對于大于四層以上的情況，以上三種施工方法哪個(gè)方案最優(yōu)，決策者如何進(jìn)行決策。　　轉(zhuǎn)換層施工方案決策模型的建立　　層次分析法(AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP法)是美國運(yùn)籌學(xué)家沙旦()于上世紀(jì)