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第

 9   

章 复杂高层建筑结构设计

近年来，国内外高层建筑发展迅速，现代高层建筑向着体型复杂、功能多样的综合性发展。这

 

一方面为人们提供了良好的生活环境和工作条件，体现了建筑设计的人性化理念；另一方面也使建筑

 

结构受力复杂、抗震性能变差、结构分析和设计方法复杂化。因此，从结构受力和抗震性能方面来说，
 工程设计中不宜采用复杂高层建筑结构，但实际工程中往往会遇到这些复杂结构，如带转换层的结构、
 带加强层的结构、错层结构和多塔楼结构等。为了使读者对这些复杂结构有所了解，本章简要介绍其 
受力特点和设计方法。

9.1 带转换层高层建筑结构

在同一幢高层建筑中，沿房屋高度方向建筑功能有时

会发生变化。如下部楼层用作商业、文化娱乐，需要尽可能

 

大的室内空间，要求柱网大、墙体少；中部楼层作为办公用

 

房，需要中等的室内空间，可以在柱网中布置一定数量的墙

 

体；上部楼层作为宾馆、住宅等用房，需要采用小柱网或布

 

置较多的墙体，如图

 9.1.1 所示。为了满足上述使用功能要 

求，结构设计时，上部楼层可采用室内空间较小的剪力墙结

 

构，中部楼层可采用框架-剪力墙结构，下部楼层则可布置

 

为框架结构。为了实现这种结构布置，必须在两种结构体系

 

转 换 的 楼 层 设 置 水 平 转 换 构 件 ， 即 形 成 带 转 层 的 结 构
（structure with transfer story）。一般地，当高层建筑下部

 

楼 层在竖向结构体系或形式上与上部楼层差异较大，或者

 

下部 楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位
时，就

转换构件

公寓

（小空间）

（中、小空间）

商业

（大空间）

必须在结构体系或形式改变的楼层设置结构转换层。

9.1.1 转换层的分类及主要结构形式

1. 转换层的分类

图

 9.1.1 建筑功能与结构布置

（1）上、下部结构类型的转换。在剪力墙结构或框架-剪力墙结构中，当拟在底部设置商用房或

 

其他需要较大空间的公用房间时，可以将全部剪力墙或部分剪力墙通过转换层变为框架结构，形成底

 

部大空间剪力墙结构，这种用下部框架柱支承上部剪力墙的结构，亦称为框支剪力墙结构。

（2）上、下部柱网和轴线的改变。在筒中筒结构中，外框筒为密柱深梁，无法为建筑物提供较

 

大的出入口，此时可沿外框筒周边柱列设置转换层使下部柱的柱距扩大，形成大柱网，以满足设置较

 

大出入口的需要，但转换层上、下部的结构类型并没有改变。

（3）上、下部结构类型和柱网均改变。在框支剪力墙结构中，上部楼层一般为住宅建筑，采用

 

适合于住宅平面组合轴线布置的剪力墙结构体系，而下部楼层一般为商用房，可能采用大空间轴线布

 

置的框架结构体系。这种结构体系不仅上、下部结构类型不同，而且上、下部的轴线也不一定对齐，

 

需要设置转换层来实现力的传递。实际工程中的带转换层高层建筑结构多为这种情况。

2. 转换层的主要结构形式

从转换层结构的概念来看，建筑物上部结构与地基之间的基础也是一种转换结构。因此，钢筋混

 

凝土梁式、板式基础（包括柱下条形基础、交叉梁基础、筏形基础、箱形基础等）的结构形式也可作

 

为建筑物上部结构之间的转换层结构形式。

目前，工程中应用的转换层结构形式主要有：梁式、斜杆桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等，

 

如图

 9.1.2 所示。