高层建筑工程中厚板转换层及抗震结构设计探讨

2021-12-07鼎正建筑设计有限公司宝鸡分公司

门窗 2021年5期

肖超鼎正建筑设计有限公司宝鸡分公司

1 前言

现阶段，在我国社会经济快速发展背景下，高层建筑工程的数量得到明显增加。针对高层建筑物来讲，其内部结构通常极为复杂，厚板转换层在其中得到了大量的运用，并且更加重视对于抗震结构的设计。增加对于厚板转换层与抗震结构的设计，可以更好地提升我国高层建筑工程项目的抗震性与安全性。因此，应当对其展开深层次了解与充分掌握高层建筑厚板转换层与抗震结构的设计要点，并且灵活的应用厚板转换层施工方式，运用相应对策，加强高层建筑工程厚板转换层及抗震结构的合理设计。

2 建筑工程厚板转换层基本概述

当高层建筑物的高度超出24m 时，它的上部平面和下部平面所呈现出来的使用功能存有一定差异。因此，应当对各个类型的平面结构展开构建。一般情况下，应当对结构转换层展开科学、合理的设计，借此加强其上部结构和下部结构之间展开结构的密切性。

厚板转换层作为最为常见的转换层结构，这一结构在高层建筑工程中得到了大量运用，可以更好地提升高层级建筑物的整体质量与安全性，并且还可以进一步加强高层建筑工程中的抗震性能。

3 高层建筑中厚板转换层结构的设计要点

当高层建筑工程对厚板转换层结构展开设计过程中，应当最大程度考虑到厚板转换层的应力承受情况。一般情况下，针对高层建筑物的厚板转换层结构之中，大量的交叉分柱网存在厚板转换层结构的上部与下部之间。这种情况下则导致在竖直的方向中，厚板的应力承受状况比较复杂。

与此同时，由于厚板转换层结构缺少优良的上下连续性，它的刚度变化比较突然，再加上水平地震力的直接影响，造成厚板的应力承受情况比较烦琐、复杂。因此，针对厚板转换层结构展开设计过程中，应当严格遵守以下几个方面。

3.1 确保结构竖向刚度均匀

在对高层建筑工程的厚板转换层结构展开设计过程中，应当注意需要缩减高层建筑物上层与下层结构间的刚度变化，防止上下层链接位置发生形成比较突然的刚度改变，防止形成薄弱层。

鉴于此，若是想要更好地确保结构竖向刚度具备极强的均匀性。与厚板转换层相对应的抗震设计，转换层与相邻上层的比值不宜小于0.7。

第一，对高层级建筑工程的上部剪力墙展开科学合理的设计时，应当在真正满足其强度要求的基础上，最大程度缩减剪力墙的具体个数，并且对其具体情况展开全方面考察，同时还应当对上层剪力墙的厚度进行缩减，并且对下层剪力墙具体厚度展开科学、合理的增加。

第二，在对各层剪力墙展开设计过程中，应当依次对剪力墙的厚度展开缩减，防止各层的结合处发生刚度突变。

第三，应当提高与转换层相对应的上层高度，并且降低与转换层相对应的下层高度，强化对于上层和下层高度差控制，让其不超出0.2m。

第四，对于转换层的上层来讲，应当运用C40 混凝土展开施工；对于转换层下层来讲，应当运用C50的混凝土展开施工，将以上两种类型的混凝土展开科学、合理的搭配，并且对转换层相对应的横向刚度比展开科学控制，让其位置在1.10之前，并且对厚板转换层相对应的竖向刚度比展开合理控制，让其维持在1.20之间，更好地加强厚板转换层的科学性、合理性。

3.2 提高框支柱的延性

高层建筑工程项目上方相对应的竖向构件一般都需要利用框支柱展开密切链接。

因此，在对高层建筑物厚板转换层结构展开设计过程中，应当注意提高框支柱的延性。应当科学、合理的控制到轴压比，让其位置在0.60之下，同时还应当强化对于配筋率的科学控制，让其位置在1.65%左右。在对框支柱相对应的箍筋展开设置过程中，可以运用全程加密设置手段，并且还应当把芯筋安装在框支柱之中。

3.3 确保厚板转换层的良好延性

在对框支层剪力墙展开设计过程中，应当加强对于轴压比的合理控制，让其不能超出0.35，与此同时，还应当对配筋率展开科学、合理的控制，让其维持在0.55%左右。在对剪力墙暗柱相对应的配筋率展开控制时，应当让其维持在2.0%左右，在对体积配箍率展开控制时，应当让其维持在1.5%±0.5%。通过以上控制对策，能够确保高层建筑工程中的厚板转换层具备优良的延性。除此之外，还应当加强对于厚板转换层上部延性的处理。

4 高层建筑厚板转换层施工方式

高层建筑工程项目所设计出来的厚板转换层，一般体现为大体积的混凝土构件，其具备较大的荷载力。为了能够更好地确保厚板转换层施工质量，则应当对温度裂缝展开合理控制。因此，应当对温度裂缝展开有关试验，并且运用一下对策来加强对于温度裂缝的合理控制。

第一，应运用低水化热与强度较弱的水泥，并且严谨控制好水泥的用量。

第二，在对混凝土展开配置过程中，应当酌量增加粉煤灰与减水剂，更好地确保其具备优良可泵性。同时还应当增添适当的膨胀剂，更好地加强混凝土抗裂性。

第三，加强对于混凝土的养护，运用薄膜来封住厚板，防止出现冷气对流情况。

第四，把测温点建设在厚板内部，并且通过计算机来对测温点具体温度展开科学控制，同时对有关检测数据信息展开自动记录，加强数据信息采集的便捷性，并且对混凝土的养护作业展开科学、合理的调整。

5 高层建筑抗震结构设计措施

5.1 建筑选址

要进行高层建筑结构的结构施工，必须做好抗震设计，设计要素要包含科学的建筑选址内容，这方面在建筑抗震中起着非常重要的作用。

在进行高层建筑的抗震结构设计过程中，要先考察掌握全方位的高层建筑所在地相关地震资料的内容，对其进行更深入的了解，需要对其地质勘测进行一定的考察，收集相应的内容资料，把握地震的关键性内容，如抗震等级的设定，地震的出现几率，历史地震等级参考等内容综合分析，结合需要设计的高层建筑工程，进行科学设计，确定符合国家抗震规范要求的抗震设计内容，并且结合周围的环境研究出具体的建筑位置，将两种设计内容结合在一起，最大限度地加强抗震能力。

5.2 结构优化

在进行高成建筑抗震结构的图纸设计中，可以大量的应用超静定结构的设计思路，而且相应的能够对建筑结构的强队预留出充足的预留余度，不但提高了建筑结构相应的内力设计值，还能够因为相应的措施优化设计建筑高层结构的抗震性能，如此就算是搞成建筑的一些构件在地震中造成了一定的破坏，其他的构件作为结构仍能够稳定建筑结构的地震破坏，并且能够充分承载建筑搞成的一部分承载力。

在这种设计情况下，及时在建筑物后期使用过程中，地震来临时候，如果地震等级较高，对其建筑造成了损坏，就会先损坏建筑的一部分结构，而因为设计优化，建筑的大部分构件都会保持稳定，能够保证建筑的安全稳定性能，所以在实际进行图纸设计的过程中，设计人员应该充分了解相应的地震振波对高层建筑的结构是怎样的损坏方式，以此设计出相应的加强构件，对部分的构件专项进行抗震设计，加强地震中破坏较大的部位，对其稳定性和抗震性能作为单独的加强，进而增强高层建筑的抗震性。

5.3 灵活运用隔震技术

在进行高成建筑的设计中，对其结构抗震设计可以使用隔震技术进行科学合理的设计，将基层强化并且有效处理，达到强化基层进行隔震的目的，有效强化基层隔震的效果。设计人员对于这一方面应该进行深入的研究，并且考察高层建筑的基础以及上部的受力状况，将其进行分开设计，合理地进行加强地基抗震等级，增强高层建筑相应的上部结构与基础隔离的有效性，能够进行大幅度的降低地震波传递到上部结构的实际传播效果，大大提高高层建筑综合抗震性能。

这种隔震技术有着非常好的优越条件，使用在高层建筑抗震结构设计设计思路中，在实际应用能有效提高高层建筑的稳定性、安全性，并有效解决了如何保护各类不是称重受力结构构件的难题。此外，还可以有效控制高层建筑摆放的各种物件的振动幅度。在经历过发生地震后，没有大规模的内容部设施破坏，对隔震装置进行更换，就可以进行继续使用，有效减少了高层建筑工程地震检修维修的精力和费用。