转换结构的主次梁应力分析
转换结构的主次梁应力分析
转换结构的主次梁应力分析第1l期2007年11月广东土木与建筑GUANGD0NGARCHITECTURECIVILENGINEERINGNo.11N0V2oo7转换结构的主次梁应力分析成林星1韩小雷2(1,东莞市常平建筑设计院广东东莞523560;2,华南理工大学广州510640)摘要:在主次粱转换工程中,必须对转换主,次梁进行应力分析并按应力校核配筋,文中着重分析水平及竖向荷栽作用下转换主次梁相应的应力分布规律,为转换梁工程设计提供类似结构转换粱受力概念及计算分析方法.关键词:转换层;转换梁:有F~-,L分析1引言在高层建筑主次梁转换层结构中.框支主梁需承受剪力墙,转换次梁及其上的剪力墙荷载,其传力途径多次转换.受力复杂.框支主梁除承受其上部剪力墙的作用外.还需承受次梁传来的剪力,扭矩和弯矩.故较易发生受剪破坏[2=.《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,转换层上部的竖向抗侧力构件(墙,柱)宜直接落在转换层的主结构上,当结构竖向布置复杂.框支主梁承托剪力墙,转换次梁及其上剪力墙时.应进行应力分析和应力校核进行配筋.并加强配筋构造措施[1=在实际工程中常会遇到转换层上部剪力墙平面布置复杂的情况高层建筑结构梁式转换层的主要受力构件是转换大梁.作为支承上部剪力墙的基础.如何保证其具有足够的承载力.就要了解转换梁的受力形式及影响其受力的各方面因素其中主要的影响因素如下:①上部结构的结构形式:②上部结构与转换梁的相对刚度:③转换梁与其下部支承结构(柱或墙)的相对刚度等.实际上转换梁的受力特性与上部墙柱构件参与共同工作的比例相关:①部分墙体支承在框支柱上的转换梁:它与上部墙体共同工作.墙体的一部分荷载直14接传递给柱,剪力墙的受力性能发生较大的改变.在转换梁上部靠近支座处的墙体内有较大的剪应力: ②部分墙体位于框支柱净跨中的转换梁:其受力相当于梁跨中间段承受一定长度的均布荷载.但在转换梁的受荷载梁段由于存在着剪力墙的共同作用也相当于普通梁中间有一段刚性梁段.由于上部墙体的作用.相应墙下转换梁就有一段范围出现受拉区. 这是墙转换梁作为一个整体共同弯曲变形.墙体约束了梁的变形.使转换梁所受的弯矩明显减小2工程实例概况某高层商住楼工程,各楼层使用功能划分如下:3层地下室为车库和设备用房:地上l～3层为商场,表1各楼层标高及层高图1住宅标准层平面图2007年l1月第ll期成林星等:转换结构的主次梁应力分析N0V2Oo7No.1l 会所.4层为转换层.5～3l层为住宅.各楼层标高及层高设计参数见表1.住宅标准层(5～3l层)平面如图l所示.本工程结构选型如下:上部住宅5～3l层采用剪力墙体系结构;3层以下商场,会所采用框架一混凝土核心筒结构.其中电梯间采用混凝土核心筒形式为底部竖向构件加强区.以保证结构满足规范规定的转换层上下层的刚度比:4层为本工程的关键结构层.为承接上下不同的结构体系.及满足不同位置竖向构件之间的传力需要.该层采用梁式转换层.根据上部剪力墙的平面分布情况.在剪力墙下布置转换梁.形成主,次梁转换层结构形式,转换主粱最大截面为bh=14~x2500.典型截面为bh=900x2500;典型转换次梁截面为bh=6~x2200和800x2200:转换层板厚取200mm.转换层结构平面如图2所示.I,:J..—.一一』一l—L～一J::\l甄]囹]口L甄一I'——粥斛I藕_—5l—【H十H『f11Il一l—I一一l—l一图2转换层结构平面图3主次梁转换的传力概念及有限元分析3.1分析要点(1)主次梁转换的传力概念由于本工程转换层上部剪力墙轴线与转换层下部框支柱轴线呈45~.根据上部剪力墙下布置转换梁的原则.因此将出现转换次梁与转换主梁斜交角呈45~的情况.这种多次转换的结构布置使转换层结构受力处于复杂的空间工作状态.传力途径复杂,转换次梁的设置使主梁受到附加集中力和弯矩作用.转换次梁由于两端支承在转换主梁上.约束条件较弱.按铰接条件对转换次梁进行应力和内力计算.则能得到可靠的计算结果,但由于次梁支座与主梁相连接.主次梁转换梁截面较大,都有较大刚度,因此主次转换梁之间连接节点在实际T程中能满足刚性节点的条件.它们之间不仅能传递轴力,剪力,也能传递弯矩作用.且其相应的力的方向也是三维空间受力.因此也要考虑次梁端支座负弯矩对主梁的作用为相应的扭矩作用,使主梁受弯,剪,扭不利组合.(2)框支单元有限元分析按高层规程的规定.框支主粱承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时应进行应力分析.因此有必要采用高精度平面有限元法分析主次转换梁的应力.截取计算框支单元的要点如下:①框支单元最好全轴线截取,以减少与整体分析时的误差;②在截取层数时一般取框支层上部3层:③转换层结构整体分析应选用墙元,壳元模型(SATWE),这样传递荷载将更为准确3_3.2转换梁与其上部剪力墙的应力分布(1)转换主梁及以上剪力墙单元选用SATWE各工况荷载进行框支单元计算.S这些荷载已经过结构的刚度协调.并考虑了平面外梁传给计算榀柱墙梁的荷载.选用主,次梁计算单元分别如图3所示图3框支单元计算构件选取平面图选取主梁单元LO一1(转换主梁及以上4层剪力墙)进行高精度平面有限元应力分析.分别获得框支单元在最大水平力和结构白重作用下.以及最大竖向荷载作用下的水平,垂直应力和剪应力分布图(略). 根据上述应力线分布.可知转换梁的零应力线分布在梁高度的中问部位.跨中零应力线以下部分为拉应力线.零应力线以上部为压应力线,零应力线相当于梁受弯的中和轴.转换梁中和轴未出现上移现象:转换梁最大剪应力出现在上部没有墙体的梁端:转换梁并未呈现常见的框支剪力墙结构中的明显拱效应:这是因为转换梁上未满布剪力墙,转换梁受力形式与普通梁类似152007年l1月第ll期广东土木与建筑N0V20o7No.11 (2)转换次梁及以上剪力墙单元当次梁承托剪力墙时,不能直接采用FEQ分析,但可通过模拟框支主梁进行应力分析:在转换次梁两端增加截面相当小的框架柱.这样转换次梁就简化为框支主梁:可以采用FEQ对框支次梁承托剪力墙进行二次分析….选取框支次梁单元LQ一2(转换次梁及以上4层剪力墙)进行高精度平面有限元应力分析.由于转换次梁不能直接采用FEQ计算,故在转换次梁LQ一2两端增加小截面柱.将其简化为框支主梁.先进行整体结构计算.其结果与未增加柱时相差微小;再对框支梁进行二次分析.由于各工况荷载考虑了平面外梁传给计算榀柱墙梁的荷载,因此附加框支柱应力不存在.相应荷载由转换主梁承担,本模型分析的主要目的是掌握框支次梁应力分布规律.经计算,分别获得框支单元在最大水平力和结构自重作用下.以及最大竖向荷载作用下的水平,垂直应力和剪应力分布图(略).根据上述应力线分布,可知转换次梁的零应力线分布在梁高度的中间部位.零应力线以下部分为拉应力线.零应力线以上部为压应力线,零应力线相当于梁受弯的中和轴:转换梁最大剪应力出现在墙体边缘和梁的支座端:转换次梁的应力线分布体现与普通次梁两端简支受力类似4结语4.1当结构竖向布置复杂.转换主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,应进行应力分析,按应力校核配筋,并加强配筋构造措施.4.2转换梁的受力特性与上部墙柱构件参与共同工作的比例相关.影响转换层受力性能主要因素有转换梁刚度,上部结构类型,转换梁与其下部支承结构(柱或墙)的相对刚度等.4.3转换主梁应力分析结果表明.未满布剪力墙的转换梁的受力形式与普通梁类似,转换梁并未呈现常见的框支剪力墙结构的明显拱效应.其最大剪应力出现在上部没有墙体的梁端,设计时应予以重视.4.4转换次梁应力分析结果表明.转换梁最大剪应力出现在墙体边缘和梁的支座端:,其应力线分布与普通次梁两端简支受力类似.转换次梁与转换主梁交接处应设置加强构造.参考文献[1]JGJ3-2003J186—2002高层建筑混凝土结构技术规程『S][2]沈蒲生.高层建筑结构疑难释义[M].北京:中国建筑工业出版社.20O3f3]中国建筑科学研究院PKPMoCAD工程部.多层及高层建筑结构建筑结构空间有限元分析与设计软件SATⅣE 用户手册及技术条件[M].2005(4)『4]中国建筑科学研究院PKPMoCAD工程部.高精度平面有限元框支剪力墙计算及配筋软件FEQ用户手册及技术条件『M].2005(4)[5]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2002(10)jjjjjj屯.jjjjjjjjjjjjjjjjjjj屯jjjjjjjjjjjjjj(上接第24页)参考文献[1]龚晓南,高有潮.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社.1998[2]肖伍权,冷伍明.深基坑支护结构设计的优化方法[J]l岩石力学,2007(6)[3]苏传国.大型椭圆形拱圈挡土新技术[J].建筑结构学报.1994(2)16[4]仲崇璞.试论深基坑组合支护[J].thi~i建筑,2006(12)[5]蒋和平,叶志敏,王仁刚.组合支护结构在武汉某科技大楼深基坑工程中的应用[J].勘察科学技术,2006(2)[6]李俊才,林德文,罗国煜.连拱式组合拱结构在深基坑工程中的应用[J].岩石力学,2004(2)[7]戴嘉川.空间组合支护桩结构在深基坑开挖中的应用[J]l 福建建筑.2001(1)。
不同荷载条件下的梁的应力研究
不同荷载条件下的梁的应力研究梁是一种常见的结构元素，广泛应用于建筑、桥梁和机械等领域。
在设计和使用梁时，了解不同荷载条件下的应力状况对于确保结构的安全性至关重要。
本文将探讨不同荷载条件下梁的应力研究。
一、自重荷载下的梁应力研究自重荷载是指梁自身的重量所产生的荷载。
在没有外部荷载作用下，梁承受着自重荷载。
自重荷载会导致梁产生弯曲应力和剪切应力。
弯曲应力主要集中在梁的上、下表面，而剪切应力则主要集中在梁的截面中部。
根据梁的几何形状和材料特性，可以通过弯曲理论和剪切理论计算出梁在自重荷载下的应力分布情况。
二、集中荷载下的梁应力研究集中荷载是指作用于梁上的单个荷载点，例如悬挂物体或集中力。
集中荷载会导致梁产生局部应力集中现象。
在集中荷载作用下，梁的应力分布与自重荷载下的情况有所不同。
集中荷载会引起梁的弯曲和剪切应力的集中，特别是在荷载作用点附近。
为了确保梁的安全性，需要根据荷载大小和梁的几何形状，进行应力计算和结构设计。
三、均布荷载下的梁应力研究均布荷载是指作用于梁上的均匀分布的荷载，例如自重荷载、人员荷载或储物荷载。
均布荷载会导致梁产生均匀的弯曲应力和剪切应力。
在均布荷载作用下，梁的应力分布相对均匀，但仍然需要进行准确的应力计算和结构设计，以确保梁的稳定性和安全性。
四、动荷载下的梁应力研究动荷载是指梁上的变化荷载，例如行人或车辆的移动荷载。
动荷载会导致梁产生动态响应和振动，从而引起应力的变化。
在设计梁结构时，需要考虑动荷载对梁的应力影响，并进行相应的振动分析和结构设计，以确保梁的安全性和舒适性。
五、总结不同荷载条件下的梁应力研究对于结构设计和安全评估至关重要。
自重荷载、集中荷载、均布荷载和动荷载都会对梁的应力分布产生影响。
通过准确的应力计算和结构设计，可以确保梁在各种荷载条件下的稳定性和安全性。
同时，应力研究的结果也为梁的优化设计和结构改进提供了重要的参考依据。
在实际工程中，还需要考虑梁的材料特性、梁的几何形状和支座条件等因素对应力的影响。
材料力学梁的应力知识点总结
材料力学梁的应力知识点总结梁是一种常见的结构元件，在工程中广泛应用。
了解梁的应力知识点对于工程设计和分析非常重要，本文将对材料力学梁的应力知识点进行总结。
1. 弯曲应力在弯曲载荷下，梁会发生弯曲变形，产生弯曲应力。
弯曲应力分为正应力和剪应力两部分。
梁的顶端受拉产生正应力，底端受压产生正应力。
横截面上由于剪力的存在，产生剪应力。
弯曲应力与梁的几何形状、材料性质和载荷有关。
2. 矩形截面的弯曲应力分布对于矩形截面的梁，弯曲应力的分布是不均匀的。
顶部和底部的纤维受到最大应力，处于拉伸或压缩状态。
靠近中性轴的纤维受到较小的应力。
弯曲应力的分布可用弯矩与惯性矩的比值来表示。
3. 剪应力和剪力流在梁的截面上，由于剪力的存在，产生剪应力。
剪应力的分布是沿纵横两个方向呈对称分布的。
剪应力在截面上的变化呈线性分布，最大值出现在截面的边缘。
剪力流是指单位深度上的剪力大小，剪应力和剪力流之间存在直接的线性关系。
4. 应力分量的变换在梁的应力分析中，常常需要对应力分量进行变换。
常用的应力分量变换公式有平面应力变换公式和平面应变变换公式。
5. 横截面形状的影响梁的横截面形状对其应力分布和强度有显著影响。
常见的梁截面形状有矩形、圆形和I型等。
圆形截面具有均匀的应力分布特点，适用于承受压力的情况。
I型截面具有较高的抗弯强度，适用于悬挑梁和跨大距离的情况。
6. 梁的断裂当梁受力达到其强度极限时，可能会发生断裂。
断裂形式可以是横断面的剪断、疲劳断裂或脆性断裂等。
设计中需要考虑梁的强度和刚度，以避免出现断裂。
总结：材料力学梁的应力知识点对于工程领域非常重要。
弯曲应力、剪应力和剪力流是梁应力分析的关键内容；矩形截面的弯曲应力分布是不均匀的，可以用弯矩与惯性矩的比值表示；横截面形状对梁的应力分布和强度有重要影响。
通过深入理解和应用这些知识点，可以对梁的行为和性能进行合理评估和设计。
转换层施工质量控制
结构转换层是高层建造物中不同结构形式相连接的关节点，它既是下部结构的封顶，更是上部结构的“空中基础”，起着上承下传的重要作用。
其结构形式复杂，施工难度较大，因此，如何从施工技术上和管理措施上周密而合理地组织好施工，对确保结构转换层的质量以及整个高层建造结构主体质量至关重要。
一、转换层的形式、作用和特点1、结构转换层的形式若按使用材料分，普通分为混凝土结构、钢结构两类，其中以混凝土结构最多；若按承受荷载的方式分类，普通有梁式转换、墙式转换、桁架式转换、箱型式转换、斜柱式转换、拱式转换等。
目前，我国的高层建造中，以使用梁式转换结构最为普遍。
2、结构转换层的作用通过结构转换层，将下部楼层的大跨度、大空间框架结构，转换为上部楼层的小跨度、小空间框架结构或者其他结构形式，并改变 (转换)上下部楼层的柱网和轴线尺寸。
3、结构转换层的特点归纳而言，可用“大、重、密”概括之。
“大” ―――主要是指混凝土框架梁的截面尺寸大、跨度大。
目前，高层建造转换层混凝土框架梁的常用截面截面宽度普通为 500mm ~ 2500mm，高度为 900mm ~ 40OOmm，梁的跨度在 6000mm 及以上。
“重” ―――转换层主、次梁要直接承受上部结构的巨大竖向荷载，并传递到框架柱上，由于转换结构构件的截面尺寸原因，其体形庞大，混凝土浇筑量多，形成转换层结构厚重无比，仅单体构件自身分量至少在 6.75 吨以上。
“密” ――― 由于转换层的主、次梁较多，纵、横向交织贯通，其配置的钢筋规格和钢筋数量就特殊多，造成钢筋密集重叠，眼花撩乱，模板系统和支撑系统也随之成为错综复杂的结构体系。
二、质量要点由于转换层的“大、重、密”特点，使施工难度增大，稍有不慎，就可能造成模板变形、钢筋错位、混凝土漏浆等质量问题，甚至发生支撑系统失稳，酿成坍塌事故。
因此，在进行转换层施工时，必须严格从施工技术角度上，加强施工质量控制的管理。
1、在进行施工前，必须专门编制转换层施工方案，经过企业技术负责人审查批准，并严格按此方案组织施工。
梁的内力与应力(图片版)
σ=FbA，其中F为作用在梁上的力，b 为梁的宽度，A为梁的横截面积。
描述
正应力表示梁在承受拉伸或压缩时， 截面上产生的应力。
剪应力
剪应力
与截面相切的应力，主要由于剪 切而产生。
描述
剪应力表示梁在承受剪切时，截面 上产生的应力。
公式
τ=FsA，其中Fs为作用在梁上的剪 力，A为梁的横截面积。
弯曲应力
致梁发生断裂或严重变形。
强度失效的原因可能包括材料缺 陷、设计不当或制造工艺问题等。
弯曲失稳
弯曲失稳是指梁在受到垂直于 轴线的横向力作用时，发生弯 曲变形并最终失去稳定性。
弯曲失稳通常发生在梁的长度、 跨度较大或支撑不足时，导致 梁发生过大弯曲和扭曲。
弯曲失稳的原因可能包括梁的 刚度不足、支撑条件不当或外 力过大等。
。
混凝土
适用于桥梁、房屋和基础设施 等需要承受较大荷载且稳定性
要求较高的场合。
木料
适用于临时建筑、小型建筑和 家庭装修等需要较低承载能力
的场合。
其他材料
如铝合金、玻璃钢等，适用于 特殊场合和特定需求。
优化设计
截面优化
根据梁的跨度、承载能力和稳定性要求，选择合适的截面尺寸和 形状，以减小材料用量和提高承载能力。
梁的内力与应力(图片 版)
目录 CONTENT
• 梁的简介 • 梁的内力 • 梁的应力 • 梁的强度与稳定性 • 梁的设计与优化 • 梁的案例分析
01
梁的简介
梁的种类
01
02
03
简支梁
简支梁是两端支撑在支座 上的单跨梁，其载荷作用 在跨中位置。
连续梁
连续梁是多跨梁，载荷可 以作用在任意位置。
悬臂梁
结构专业设计问题交流汇总
结构专业设计问题交流汇总结构专业设计问题交流汇总第二次内审在各所交流沟通时，各所提出了一些问题，主要是在设计中经常遇到的问题，现将其汇总，并予回答。
1、抗震的不利地段结构应该怎么处理？当无法避开时，应采用什么样的有效措施？答：按《抗规》第3.3节、4.1.7条、4.1.8条、第4.3节采取有效措施，保证场地和地基基础的稳定性。
2、桩的持力层下有溶洞的时候，基础如何处理？答：1）场地勘察时，应进行岩溶专项勘察，对岩溶稳定性进行分析判定。
2）桩基施工前，应先进行施工勘察，保证桩底3d或5.0m深度范围内无溶洞。
3）施工勘察要求：桩径d<1200时，每桩一孔；桩径d=1200~1500 时，每桩两孔；桩径d>1500时，每桩三孔。
3、地梁抬挡土墙，那么地梁的是否是转换梁，其截面宽度及配筋是否按转换梁进行考虑？答：1）当挡土墙上部无剪力墙时，挡土墙竖向可按深梁设计，可不设地梁，另外应注意墙底平面外的弯矩与底板弯矩平衡。
2）如有上部剪力墙落下，则应设地梁抬墙，梁按转换梁设计，可按非抗震设计构造。
4、PKPM计算剪力墙轴压比时，相互连接的墙肢轴压比相差较大，门窗边的短肢轴压比经常超限，在部分框支剪力墙结构中，这一现象在框支转换层的上一层剪力墙出现尤为明显，请问如何解决？答：一般情况下，每片墙肢的轴压比宜满足规范要求，如特殊情况，可考虑组合墙的轴压比满足规范要求。
5、《全国民用建筑工程设计技术措施（2009）--结构（混凝土结构）》中2.6.5条关于裂缝控制的措施条文怎么解读，并结合湖南本土工程进行实际合理的运用？答：按规范执行，裂缝宽度控制在0.3mm以内。
6、双向板消防车荷载取值按板跨大小来划分35KN/m2和2.0KN/m2，而不是按照柱网大小来划分？因为这样可能导致柱距大的荷载小，柱距小的反而荷载大。
答：按《荷载规范》第4.1.1条、第4.1.2条设计，院正在组织编写消防车等效荷载取值的统一技术措施。
转换梁结构受力优化分析
转换梁结构受力优化分析作者：晋忠武来源：《居业》2015年第17期[摘要]本文在介绍常见梁式结构转换层的基础上，重点分析了改善转换梁受力性能的方法，并且采用ANSYA软件结合实际进行验证。
希望能够为相关工程的设计提供参考。
[关键词]转换梁；受力机理；性能文章编号：2095-4085（2015）12-0031-02随着城市用地的日益减少，建筑也日益复杂，应相应地提高建筑结构性能。
目前常见的梁式转换层或板式转换层存在不能满足结构性能需要的问题，这就要求设计者通过不同的途径来改善转换层的受力性能。
1 梁式结构转换层1.1预应力混凝土梁式结构转换层应力技术无论对结构还是对施工都起着重要的作用，该技术可使截面尺寸有效减小、挠度和裂缝可有效控制（包括施工阶段的）及支撑负担的减轻等。
因此，对于建造承重荷载的大跨度转换层，预应力混凝土结构非常适合。
随着预应力技术在我国的发展，其材料费用和施工费用有不断下降的趋势，预应力混凝土结构经济优势越来越明显。
1.2钢骨混凝土梁式结构转换层建筑结构日益向着高层和超高层的结构形式发展，相应地转换层承托的层数也日益增多。
钢骨混凝土梁的承载能力较高，刚度好，构件截面尺寸可以大大缩减，且其塑性、耐久性及抗震性能也优于一般的钢筋混凝土。
因此，钢骨混凝土的应用被广泛应用。
另外，钢骨混凝土梁由于本身刚度好，因此在施工时定位准确，可减少支模，施工速度有较大提升。
1.3转换梁受力机理分析通过对转换梁结构的计算分析可以发现这样一个现象：只要转换梁上部墙体有一定的长度，不管其以哪种形式存在，都会在一定程度上减小转换梁中的弯矩，并在转换梁上产生一定范围的受拉区。
对此现象分析后得出以下结论：（1）在转换结构体系中，墙与转换梁是作为一个整体的，它们共同弯曲变形。
若仍将转换梁作为一个构件单独分析而忽略整体作用，其所算出的弯矩会大很多。
同时，由于转换梁作为受拉翼缘，则必然出现轴向拉力。
（2）拱的传力作用是转换梁内力特点形成的主要因素。
转换梁做法
转换梁做法广东现在流行的做法是：转换层高5500～6000，转换主梁高2000～2500（个别达到2800），转换次梁高1500～2200。
说真话，我们做转换构件都只相信把上部结构的内力拿出来作用在转换构件上来手算，如果你用过pkpm的feq或tbsa的tbfem，就知道结果不可靠。
用sap2000来算，用来做参考还可以，当只能模拟平面的（我想），对于你说的那种不规则次梁转换，可能不太适用。
最近我们算层侧向刚度比时采用了另一种方法（不是satwe中给出的参数），是用结构在地震作用下的层间位移比。
1。
转换结构应该是保守的，把上部结构反力（尽可能化为均布荷载）作用在转换结构上是保守的做法。
但，这样做，抗弯是较容易满足的，抗剪常不容易满足，此时要分析在抗剪不足处剪力墙能否与转换梁一起抗剪。
有一种做法是，只考虑没有支承剪力墙处转换梁的剪力，但这样处理又常常导致设计剪力过小，我们通常只有在抗剪不足时才这样考虑，但配箍时按最大的配箍率来配。
2。
为了达到大震不倒，我们的做法是做两个工况的比较：a。
普通计算的配筋b。
把材料分项系数和荷载分项系数拿掉，算G＋6.25E】（对于七度区）工况的配筋。
（需要说明的是，结构反应进入弹塑性后达不到6.25E，但罕遇地震又可能超越规范的罕遇地震，故取6.25E是一个折中的办法）3。
为了真正达到大震不倒，我们提出了强转换层，弱上部结构的概念，具体的步骤方法正在研究中，希望早日能提出给大家讨论改进。
把材料分项系数和荷载分项系数拿掉指使用材料的标准值，荷载分项系数取一，故不是保守的做法。
侧移刚度的具体算法是：（转换层地震剪力/转换层层间位移）/（转换层以上一层的地震剪力/转换层以上一层的层间位移）。
★转换结构分析——建科院PKPM内部资料
梁柱的变形协调
位移协调点，也是柱 梁柱 梁柱位移协调点，也是柱 轴力、梁剪力的平衡点
梁抬柱点
梁抬柱点
上层柱内力小
上层柱内力小
再向上层则柱 内力变大
再向上层则柱 内力变大
梁抬柱的柱轴力随刚度减弱而减少
立面观察
2.2。框支剪力墙结构的计算模型
� 高规10.2.10条，转换层上部的竖向抗侧力构件（墙、柱） 宜直接落在转换层主结构上。当结构竖向布置复杂，框支 应进行 主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时， 主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时，应进行 。B级高 应力分析，按应力校核配筋，并加强配筋构造措施。 应力分析，按应力校核配筋，并加强配筋构造措施 度框支剪力墙高层建筑的结构转换层，不宜采用框支主、 次梁方案。框支剪力墙结构宜采用墙元（壳元）模型，如 SATWE、PMSAP等。 � 注意“ 壳元最大边长 ”这个参数应取得尽量小。这是为了转 换梁与上部剪力墙协调点多些，变形协调更合理。 轴向变形 的影响，所以要考虑弹性楼板， � 转换梁应该考虑 转换梁应该考虑轴向变形 轴向变形的影响，所以要考虑弹性楼板， 转换梁才能计算出轴力。
厚板转换层的实际工程
一层平面
定义虚梁
二层厚板转换层平面
4个塔 标准层平面—— ——4
厚板的单元划分
厚板自重太大造成转换层地震作用的突变
2.4。超大梁转换结构的计算模型
� 一般这种超大梁占有一层的高度，分析模型与构件的配筋模 型难以统一，所以采用两次分析用不同的计算模型来解决问 题。 梁所占有的一层仍按一层输入， 大梁按剪力墙定 模型一：梁所占有的一层仍按一层输入， 梁所占有的一层仍按一层输入，大梁按剪力墙定 � 模型一： 正确分析整体结构及构件内力 ，除大梁（用剪 义，此时可以 ，此时可以正确分析整体结构及构件内力 正确分析整体结构及构件内力，除大梁（用剪 力墙输入）的配筋不能用以外，其余构件的配筋均能参考采 用。 把大梁作为一层输入，即两层合并为一层， 大梁则 � 模型二： 模型二：把大梁作为一层输入，即两层合并为一层， 把大梁作为一层输入，即两层合并为一层，大梁则 ，这种计算模型仅用于考察、计 按梁定义，层高为两层之和 按梁定义，层高为两层之和，这种计算模型仅用于考察、计 算大托梁受力、配筋，其余构件及结构整体分析的结果可以 程序自动 不用参考。层高的增加使柱的计算长度增加，此时 不用参考。层高的增加使柱的计算长度增加，此时程序自动 考虑柱上端的刚域 ，亦使结构分析准确。也可以 用FEQ进行 考虑柱上端的刚域，亦使结构分析准确。也可以 ，亦使结构分析准确。也可以用 。 二次分析 二次分析。
转换层结构特点及新型转换层结构
转换层结构特点及新型转换层结构摘要：转换层根据设计形式的不同，可作正常使用层、设备层和非用层。
转换层通常有桁架式、箱型、空腹桁架、梁式、厚板这几种。
文章论述了转换层结构的分类、各类型的特点及其应用、新型转换层结构等。
关键词：转换层；结构特点；新型转换层结构Abstract: The conversion layer, depending on the design form can be used for normal use layer, device layer and use the layer. Conversion layer usually has a truss, box the fasting truss, beam, plate these types. This article discusses the conversion layer structure of the classification of the characteristics of various types and Its applications, the new conversion layer structure.Keywords: conversion layer; structural characteristics; new translation layer structure.一、转换层结构特点分析转换层可由建筑物高度方向任意布置，一般用在5～6层位置较多。
转换层根据设计形式的不同，可作正常使用层、设备层和非用层。
转换层通常有桁架式、箱型、空腹桁架、梁式、厚板这几种。
（一）梁式这种转换层形式应用最为广泛，其设计施工都较为方便，受力明确，荷载传递直接，一般用于上下层轴线布置较为规则的情况。
当需要纵横同时转换时，则采用双向梁布置。
而对于框筒或筒中筒结构，由于外框筒一般柱距较密，在底部如口处，由于出人口的需要，有时把外筒的柱减少，这就需要在上下层交接处做一根转换大梁，把上面传下来的荷载传至下部大柱上。
关于转换层中“搭接柱”转换与梁式转换的对比分析研究
关于转换层中“搭接柱”转换与梁式转换的对比分析研究近年来建筑特别是高层建筑，逐步向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展，因此转换层在建筑中的地位越来越突出，然而有些建筑由于设置了不合理的转换层，造成建筑工程的破坏。
通过对传统的梁式转换和新型“搭接柱”转换结构特点的介绍，对比分析了它们的优缺点，并深入研究了梁式与“搭接柱”式转换结构在設计与施工中应注意的问题，对于丰富建筑工程转换结构的设计理论、保证建筑和人员的安全具有重要的理论和现实意义。
标签：转换层；“搭接柱”转换；梁式转换1 引言近年来随着我国科学技术的进步和市场经济的迅速发展，建筑工程特别是高层建筑开始向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展，其中上部住宿（多墙多柱的小开间），下部商用（大空间）的建筑形式更符合当代人的居住习惯，已经成为现代建筑的一大特色。
但是由于建筑结构的上部与下部采用了不同的结构类型、柱网大小、轴线间距等，内力的传递也变的极为复杂，成为建筑工程中一个很大的技术难题。
为了解决这种特殊结构的内力传递，就必须在建筑结构的上部与下部之间设置一个转换层，以满足结构内力由上至下传递的要求。
因此转换层其实就是在整个建筑结构体系中，利用自身的转换构件将上一层的竖向抗侧力构件的内力由本层向下传递，从而合理解决了竖向结构的突变性和平面连接性变化的一种结构单元体系。
它不仅能满足保证建筑结构的安全，还能满足一些特殊技术性建筑的功能要求。
2 “搭接柱”转换与梁式转换的特点介绍与分析按照转换结构形式的不同，转换层可以分为梁式、桁架式（空腹桁架、斜杆桁架）、箱形、板式和“搭接柱”式转换层。
当建筑上层与下层的结构类型或轴线间距不一致时，可以采用梁式、桁架式、箱形和板式；当建筑结构在底层需要形成大的出入口，可以采用梁式、桁架式转换层。
当建筑结构上下柱网、轴线错开较多，而肋梁又难以直接承托时，转换层可以做成厚板或箱形。
目前在我国建筑工程中应用得最多的就是梁式转换层和“搭接柱”式转换层，下面将主要对梁式转换层和“搭接柱”式转换层进行对比分析和讨论。
大体积钢筋混凝土转换梁底部钢筋应力分析
Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｅｎｆ ｒ ｅ ｅ ｔｅ ｓｉ ｈ ｏ ｔ ｍ ｆｔａ ｓｅ ｅ ｍ ａ ｙ ｉ ｆｒ ｉ ｏ ｃ ｍ ｎｔｓｒ ｓ ｎ ｔ ｅ ｂ ｔｏ ｏ ｒ ｎ ｆｒ ｂ ａ ｆｏ ｈｅｍ ａ ｓｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｏ ｃ ｅｅ ｒ ｍ ｔ ｓ ｅｎ ｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ
收稿 日期 ：０ １１ —１ ２ １～２０ 作者简 介： 刘 平 （９ ６ ， ， 士研究生 ， １ ８ 一） 男 硕 主要研究方向为工程计算力学 。
第 ２期
刘 平， ： 等 大体积 钢 筋混凝 土转 换 梁底部钢 筋应 力分 析 计算 公式 为 ： ２ Ｅ 一 ２ 一
； ． ；
题 ， 通过数值模拟 和现场监测方法与理论计算结果互 比和分 析 ， 而得到一些 结论对 以后类 似工程具有借 再 从
鉴意义 。
关键词 ： 钢筋混凝土 ； 转换 梁 ； 应力
中图分类号 ： ７ ． ＴＵ３ ５ １
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６４ ４ （０ ２ ０—１ —３ １０ —５０ ２ １ ）２０ ６０
一
Ｆ ’
图 ３ 钢 筋 骨 架模 型
一
一 …
（） １
式中 Ｇ — Ｉ为钢筋和混凝土的弹性模量比。 Ｅ ｓ ｔ ： ，
依几何 中心不变 的原则 将 钢筋 的面积 等效成 相应 的混 凝土 面 积 ， 可 将 钢 筋 混凝 土 梁 转 换 为 则 单一 的混凝 土 梁 ， 用 材 料力 学 ［可 分 析 梁 的 正 利 ２ ］ 截面 。梁纵 向受 拉钢 筋 的应 力公 式 为 ：
大 体 积 钢 筋 混 凝 土转 换 梁 底 部钢 筋应 力分 析
刘 平 ， 崔建华 ， 杨 爱玉 ， 王 领 ， 夏 尧
转换层结构的分析
把大梁作为一层输入，即两层合并为一层，大梁则按梁定义，层高为两层之和，这种计算模型仅用于考察、计算大托梁受力、配筋，其余构件及结构整体分析的结果可以不用。
层高的增加使柱的计算长度增加，此时程序自动考虑柱上端的刚域，亦使结构分析准确。也可以用FEQ进行二次分析。
1.5 桁架转换结构
复杂连接的转换结构可以用SPASCAD建模，PMSAP计算。
1.3 厚板转换结构
厚板转换层结构，目前缺乏完善的分析方法，应尽量避免采用。
整体计算时厚板一定要考虑厚板面外的变形，这样才能把上部结构、厚板、下部结构的变形、传力等计算合理，由于厚板上下传力的特殊性，厚板面外变形的正确考虑，决定了计算结果的正确性。厚板平面内可以按无限刚考虑。
“高规”10.2.1条，非抗震设计和6度抗震设计可采用；7、8度抗震设计的地下室转换构件可采用厚板。
当转换层设置在3层及3层以上的结构要计算两次，才能正确地做好转换层上、下刚度突变的控制。 结果说明： SATWE可在WMASS.OUT文件中查看
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================================================== 高位转换时转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比 ================================================== 转换层所在层号= 3 转换层下部结构起止层号及高度= 1，3，10.10 转换层上部结构起止层号及高度= 4，6，8.10 X方向下部刚度= 0.2353E+08，X方向上部刚度= 0.2769E+08， X方向刚度比= 0.9439 Y方向下部刚度= 0.4338E+08，Y方向上部刚度= 0.3284E+08， Y方向刚度比= 0.6072
主次梁 集中力 应力分布
主次梁集中力应力分布
主次梁是指在结构中起主要承重作用的梁和起次要承重作用的梁。
在一个结构体系中，主梁通常承担着较大的荷载，而次梁则起
到支撑和分担荷载的作用。
主梁通常位于结构的主要荷载传递路径上，而次梁则位于次要荷载传递路径上。
这种区分有助于合理设计
和施工结构，以确保结构的稳定性和安全性。
集中力是指作用在结构上的一个或多个力集中在一个或少数几
个点上的情况。
这种力的作用方式会对结构产生局部的影响，需要
在设计和施工中予以特别考虑。
集中力的作用会引起局部应力集中，可能导致结构的破坏或变形，因此在设计和施工中需要采取相应的
措施来减轻集中力的影响。
应力分布是指在结构中受力部位的应力分布情况。
结构在受到
外部荷载作用时，会产生内部的应力分布。
合理的应力分布有助于
结构的稳定性和安全性。
通过对结构受力分析，可以了解不同部位
的应力分布情况，从而采取相应的加固措施，确保结构在承受荷载
时不会出现应力过大的情况，避免结构的破坏。
综上所述，主次梁的区分有助于合理设计和施工结构；集中力
的作用会导致局部应力集中，需要特别考虑；应力分布情况对结构的稳定性和安全性有重要影响，需要进行合理分析和处理。
在实际工程中，需要综合考虑这些因素，确保结构的稳定性和安全性。
浅析转换梁的应力规律(干货)
浅析转换梁的应力规律（干货）在超限报告中,转换梁（节点）的有限元分析,目前几乎成为一个必选项.这篇文章就来简单谈谈这个问题.1、转换梁的分类根据转换梁上部墙体的不同长度与分布位置,转换梁可以分为如下四类：1）满跨墙体转换梁2）部分墙体支承在框支柱上的转换梁3）部分墙体位于框支柱净跨内的转换梁4）跨中作用柱的转换梁根据剪力墙在转换梁上开洞情况的不同,又可分为开门洞墙转换梁和开窗洞墙转换梁.2、转换梁的受力特点1)满跨墙体转换梁转换梁上部墙体与转换梁有较强的协同作用,截面中和轴上移,转换梁截面拉力较大,甚至出现全截面受拉.受力特征为梁跨中大部分偏心受拉,但梁跨中弯矩远小于按框架法计算得到的弯矩值,而梁端弯矩值则比框架法计算的更小,梁端剪力也比框架法的计算值相应减小.转换梁跨中上部墙体处于明显地受压应力状态,上部墙体作为转换梁受压区的一部分与转换梁一起抵抗外弯矩的作用.转换梁上部靠近支座附近的墙体有较大的剪应力,这是由于跨中墙体一部分支撑在框支柱上,其余部分支撑在转换梁上,这两部分墙体间的相对位移引起支座附近墙体的剪应力.这种转换梁,截面受拉区域较大,甚至全截面受拉,因此规范规定,除了按结构分析配置钢筋外,尚应加强梁跨中区段顶面纵筋及两侧面腰筋的最低构造配筋.2)部分跨墙体支撑在框支柱上的转换梁在转换梁上部靠近支座附近的墙体内有较大的剪应力,这是由于支座附近的相对位移差引起的.如果墙体较长,剪力墙与转换梁受力协同,转换梁受力特性与满跨墙体转换梁相近.S12剪应力转换梁承受较大剪力,开洞会对转换梁的受力造成很大影响,尤其是转换梁端部剪力最大的部位开洞的影响更加不利,因此规范规定,洞口边离开支座柱边的距离不宜小于梁截面高度.框支梁上墙体开有边门洞时,往往形成小墙肢,此小墙肢的应力集中尤为突出,而边门洞部位框支梁应力急剧加大.在水平荷载作用下,上部有边门洞框支梁的弯矩和剪力约为上部无边门洞框支梁的3倍.因此,除小墙肢应加强外,边门洞墙边部位对应的框支梁的抗剪能力也应加强,箍筋应加密配置.当洞口靠近梁端且剪压比不满足规定时,也可采用梁端加腋提高其抗剪承载力,并加密箍筋.3)部分跨墙体仅位于框支柱净跨中的转换梁当部分墙体位于转换梁净跨中时,墙长对转换梁与上部墙体是否共同作用起关键作用.承受开门洞墙体的转换梁受力特性与多墙肢作用于转换梁特性一致,当单墙肢长度不大于0.25倍的转换梁跨度时,可不考虑转换梁与墙体的共同工作；否则应考虑转换梁与墙体的共同工作.承受开窗洞的转换梁,当窗台高度大于转换层上层层高的1/3时,一般要考虑转换梁与上部墙体共同工作.当墙肢总长不大于0.25倍转换梁跨度时,可不考虑转换梁与墙体的共同工作；否则应考虑.4)仅跨中作用柱的转换梁不论跨度多大,对仅作用柱的转换梁截面内力,按框架计算得到的结果与实际结构考虑上部墙体作用的有限元计算结果较接近.采用框架法与有限元法计算得到的梁跨中各截面轴向力都很小,而且大多数是压力,转换梁处于显著的受弯作用状态.托柱转换梁的托柱部位承受较大的剪力和弯矩,规范规定,梁上托柱柱边两侧各1.5倍转换梁高度范围箍筋应加密.对托柱转换梁,在转换层尚宜设置承担正交方向柱底弯矩的楼面梁或框架梁,避免转换梁承受过大的扭矩作用.3、转换梁的分析方法转换梁的计算分析,一般可选用壳元或实体元.如果只是粗略分析,可采用SAP2000（ETABS）或MIDAS中的壳元模型；如果需要精细分析,可采用ABAQUS或ANASYS中的实体模型,且应考虑钢筋或钢骨的作用.转换梁的材料本构,可采用弹性本构或弹塑性本构,但如果要得到钢筋或钢骨相对真实的应力,建议采用弹塑性本构.多个项目显示,采用弹性本构,计算得到的钢筋或钢骨应力往往偏小.转换梁或节点的分析模型,可采用整体模型,也可采用局部模型,相对来说,采用局部模型的边界条件对计算结果有一定影响.4、规范加强措施针对转换结构,《高规》10.2节给出了很多验算要求和加强措施,需要特别注意的主要有如下三条：1）《高规》10.2.6条,部分框支剪力墙结构转换层的位置设置在3层及3层以上时,框支柱、落地剪力墙的底部加强部位的抗震等级提高一级（抗震构造措施）,对托柱转换结构,可不提高.2）《高规》10.2.22条,由于在竖向及水平荷载作用下,框支梁上部的墙体在多个部位会出现较大的应力集中,这些部位的剪力墙容易发生破坏,因此规范给出了相应的加强措施.3）《高规》10.2.24条,部分框支剪力墙结构中,框支转换层楼板是重要的传力构件,不落地剪力墙的剪力需要通过转换层楼板传递到落地剪力墙,规范给出了转换层楼板的剪力验算公式.。
多重梁式高位转换体系受力性能分析
由于建 筑沿 高度 方 向楼 层 建 筑功 能 的改 变 ， 往
区多重梁式转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构体系进行分析。
往会引起竖 向结构形式或者轴网的改变， 因此 ， 在发 生变化的楼层就需要设置结构转换层。 目 前在工程 中应用 的转 换层 主 要 结构 形 式 有 ： 式 、 梁 桁架 式 、 箱 式和厚板式等。由于梁式转换层传力途径明确， 设 计和施工简单 ， 其应用最为广泛 。 Ｊ 通 常梁式 转换 层 是 采 用 主梁 转 换 ， 即墙 （ ） 柱 一 主梁 一 框支柱（ 落地剪力墙） 的传力途径 。由于上部 建 筑要 求 的限制 ， 时需 要采 用 主次梁转 换形 式 ， 有 但
２ 卷箜６ １ 年 ０ ２月 第９１ １ 期．
Ｊｕｎｌ ｆ ｔ ｅｏｒ ｓａｄＡｃｉｃ ｒｌ ｏｒ ｅ Ｒ ｓ ｃ ｎ ｒ ｔ ｔ ａ ａ ｏ Ｗａ水利与建筑工程学报 ｒ ｕｅ ｈｅ ｕ
Ｖ １ ｏ６ ０． Ｎ ． ９
Ｄｅ ｃ．． ２０１ｌ
多重 梁 式 高位 转 换体 系受 力性 能分 析
Ａｎ ｌｓｓｏ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌＢ ｈ ｖｏ ｓｏ ｕ ｔ ｌ ｒ ｅ ｇ ａ ｓｅ ｙ ｔｍ ａｙ ｉ ｎ Ｍ ｃ ａ ｉａ ｅ ａ ｉｒ ｆＭ ｌ ｐ ｅＧｉｄ ｒＨｉｈ Ｔｒ ｎ ｆｒ Ｓ ｓｅ ｉ
Ｗ Ａ ｉ ＨＡ ｉｎｃ ａ ｇ Ｉ ｉｇｂｎ ＮＧ Ｗｅ ，Ｚ Ｏ Ｊ －ｈ ｎ ，ＬＵ Ｔｎ －ｉ ａ
ｇ ｄｒｔ ｎｆ ａ ｏ ｏｌ ｂ ｄｐｅ ． ｅ ， ｅ ｇ ａｋｒｕ ｄ ｉ ｎ ｎｅｉ ｘ ｎ ｌ ， ｅ ｅｈ ｉ ｌ ｅａｉ ｓｏ ｉ ｅ ａｓ ｒ ｔ ｎｓ ｕｄ ｅａｏｔ Ｈ ｒ ｂｉ ｃｇｏｎ ｔ ｅｇ ｅｒ ｇｅｍ ｐｅ ｔ ｃａ ｃ ｈｖ ｒ ｆ ｒ ｒ ｏ ｉ ｈ ｍ ｄ ｅ ｎｂ ｗｈ ｉ ｎ ｓ ｈ ｍ ｎ ａｂ ｏ ｔ ａ ｒｅ ａｄｓｃｎ ａ ｉ ｅ ｉ ｕ ｉ ｅｇ ｄｒｒ ｓ ｒ ｙｔ ｅａａ ｚｄｂ ｓ ｇｔｏｋ ｄ ｆｔ ｃ ｒ ａ — ｈ ｍ ｉ ｇ ｒ ｎ ｏｄｒ ｇ ｄｒｎｍ ｌｐ ｉ ｅ ｔ ｆ ｓ ｍ ａ ｌ ｅ ｙ ｉ ｉ ｓ ｒ ｔ ａ ａ ｌ ｅ ｎｉ ｄ ｅ ｙ ｒ ｔ ｌ ｒ ａ ｅ ｓ ｅ ｒ ｎ ｙ ｎ ｕ ｎ ｗ ｎ ｏ ｓｕ ｕ ｌ ｎ ｙ
论述带主次梁转换层的超高层建筑结构设计
论述带主次梁转换层的超高层建筑结构设计摘要：建筑层数越高，对设计和施工的要求就越高，尤其对于超高层建筑来说，未来面临的困难将会是多重的，建筑结构、抗震性和剪力墙的设置，都是需要考虑的问题，如果超高层建筑结构带有主次梁转换层，那么建筑结构设计将会翻倍，对某些特殊点需要进行特殊对待。
本文从超限高层建筑结构选型和结构布置进行分析，从超限高层建筑结构设计要点入手，提出超限高层建筑结构转换层设计的关键点。
关键词：主次梁转换；超高层建筑；结构设计引言：高层建筑结构设计本身就很复杂，对于超高层建筑结构的设计以后会难上加难，带主次梁转换层的超高层建筑结构设计难度将会呈现翻倍增加的趋势。
对于此类建筑的结构设计，要经过充分的考虑再进行结构设计，并提出科学合理的设计方案，在追求高度和美观的同时，也要能够保证建筑的工程质量和结构安全。
一、超高层建筑结构选型和结构布置（一）超高层建筑结构选型由于超高层建筑结构具有下宽上窄的特点，所以在超高层建筑结构设计选型时，要充分考虑这一点，根据楼层的下部体型较大而上部较小的结构进行设计。
因此，对于超高层建筑的结构类型选择上，主要采用框架-剪力墙的结构形态，一般来说，超高层建筑物的框架-剪力震墙结构主要在超高层建筑物的中间部分使用，这样有着理想的过渡作用，能够很大程度上保证建筑的结构不会变形。
如果有外力传到超高层建筑上，一般来说都会由外到内，内部承担的压力会比较大，因此要选择合适的建筑结构。
以前的超高层建筑的内力变换组件，大部分都是用厚板做成的，但是这种类型的组件有着很长的转换线，而且自身的重量大，不利于安装，且需要花费的安装资金较高。
因此，目前超高层建筑的转换构件大都是以主次梁转换为主，主次梁转换和以往相比具有很明显的优势，能够将结构选型发挥到最大，提高安全性且保护建筑物，大大延长超高层建筑物的使用寿命。
（二）超高层建筑的结构布置要想合理的利用超限高层建筑的空间，就要对结构进行计算，根据地形选择最佳的超高层建筑的结构布置，结构计算最后的结果就是选择建模方式的依据，选择出是使用整体建模还是分塔建模。
浅谈主次梁交接处受力分析与施工监理
３ ． ４ 水 流 形态
修建水工建筑物 ， 改变 了原有的水流状态 ， 因此需 要判别水 【 ３ 】 齐 金苑， 于文成． 水利工程建设百科全书第 １ 册Ｉ Ｍ ］ ． 当代 中国音像出版 流在 各种 水工建筑物中的流动形态和对 工程 的影 响。为了解决 社 ， ２ ０ ０ ３ （ ８ ） ． 上述 问题 ， 必须研 究水流运动 的规律 。只有对这些规律有透彻的 【 ４ 】 颜仁茂． 轮水利工程地基旌工技术管理应用【 Ｊ 】 ． 科技 向导 ， ２ ０ １ ３ （ １ ２ ） ． 了解， 才 能正确解 决工程 实际 问题 由此可 见， 水 力学 是专 门研 究 以水为代表的液体在静止和机械 运动状态下 的规 律 ，并探讨 收稿 日期： ２ ０ １ ３ － ６ — １ ３ 运用这些 规律解决工程实际 问题的－ｆ － ｊ 科 学。 作者简 介： 张孝 军 （ １ ９ ７ ６ 一 ） ， 男， 工程 师 ， １ ９ ９ ７年毕 业于甘肃省 水
浅谈主次梁交接处受力分析与施工监理
宋 波
（ 甘肃经纬建设监理咨询有限责任 公司 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ３ ０ ）
摘
要： 从混凝土主 次梁交接 处的 受力情 况可以 了解到 ， 主次 梁的交接 处受力在 建筑结构中十分重要 ， 影 响到 整个工 、 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ０ ０ ３ ８ （ ２ ０ １ ３） １ ８ — ０ １ ３ ８ — ０ ２
此类施工方法虽然次梁在支座处的截面较小但是其弯矩中心点的设计负荷较大而且次梁支座配筋是按最大负弯矩配置的有一定的安全系数建议主梁上部钢筋直径不是特别大时采33梁模板安装施工监理在监理中主要需要考虑模板施工方案模板工程的监理审查钢筋安装检查及其混凝土浇筑施工监理四个方面
施工技术
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转换结构的主次梁应力分析第1l期2007年11月广东土木与建筑GUANGD0NGARCHITECTURECIVILENGINEERINGNo.11N0V2oo7转换结构的主次梁应力分析成林星1韩小雷2(1,东莞市常平建筑设计院广东东莞523560;2,华南理工大学广州510640)摘要:在主次粱转换工程中,必须对转换主,次梁进行应力分析并按应力校核配筋,文中着重分析水平及竖向荷栽作用下转换主次梁相应的应力分布规律,为转换梁工程设计提供类似结构转换粱受力概念及计算分析方法.关键词:转换层;转换梁:有F~-,L分析1引言在高层建筑主次梁转换层结构中.框支主梁需承受剪力墙,转换次梁及其上的剪力墙荷载,其传力途径多次转换.受力复杂.框支主梁除承受其上部剪力墙的作用外.还需承受次梁传来的剪力,扭矩和弯矩.故较易发生受剪破坏[2=.《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,转换层上部的竖向抗侧力构件(墙,柱)宜直接落在转换层的主结构上,当结构竖向布置复杂.框支主梁承托剪力墙,转换次梁及其上剪力墙时.应进行应力分析和应力校核进行配筋.并加强配筋构造措施[1=在实际工程中常会遇到转换层上部剪力墙平面布置复杂的情况高层建筑结构梁式转换层的主要受力构件是转换大梁.作为支承上部剪力墙的基础.如何保证其具有足够的承载力.就要了解转换梁的受力形式及影响其受力的各方面因素其中主要的影响因素如下:①上部结构的结构形式:②上部结构与转换梁的相对刚度:③转换梁与其下部支承结构(柱或墙)的相对刚度等.实际上转换梁的受力特性与上部墙柱构件参与共同工作的比例相关:①部分墙体支承在框支柱上的转换梁:它与上部墙体共同工作.墙体的一部分荷载直14接传递给柱,剪力墙的受力性能发生较大的改变.在转换梁上部靠近支座处的墙体内有较大的剪应力: ②部分墙体位于框支柱净跨中的转换梁:其受力相当于梁跨中间段承受一定长度的均布荷载.但在转换梁的受荷载梁段由于存在着剪力墙的共同作用也相当于普通梁中间有一段刚性梁段.由于上部墙体的作用.相应墙下转换梁就有一段范围出现受拉区. 这是墙转换梁作为一个整体共同弯曲变形.墙体约束了梁的变形.使转换梁所受的弯矩明显减小2工程实例概况某高层商住楼工程,各楼层使用功能划分如下:3层地下室为车库和设备用房:地上l～3层为商场,表1各楼层标高及层高图1住宅标准层平面图2007年l1月第ll期成林星等:转换结构的主次梁应力分析N0V2Oo7No.1l 会所.4层为转换层.5～3l层为住宅.各楼层标高及层高设计参数见表1.住宅标准层(5～3l层)平面如图l所示.本工程结构选型如下:上部住宅5～3l层采用剪力墙体系结构;3层以下商场,会所采用框架一混凝土核心筒结构.其中电梯间采用混凝土核心筒形式为底部竖向构件加强区.以保证结构满足规范规定的转换层上下层的刚度比:4层为本工程的关键结构层.为承接上下不同的结构体系.及满足不同位置竖向构件之间的传力需要.该层采用梁式转换层.根据上部剪力墙的平面分布情况.在剪力墙下布置转换梁.形成主,次梁转换层结构形式,转换主粱最大截面为bh=14~x2500.典型截面为bh=900x2500;典型转换次梁截面为bh=6~x2200和800x2200:转换层板厚取200mm.转换层结构平面如图2所示.I,:J..—.一一』一l—L～一J::\l甄]囹]口L甄一I'——粥斛I藕_—5l—【H十H『f11Il一l—I一一l—l一图2转换层结构平面图3主次梁转换的传力概念及有限元分析3.1分析要点(1)主次梁转换的传力概念由于本工程转换层上部剪力墙轴线与转换层下部框支柱轴线呈45~.根据上部剪力墙下布置转换梁的原则.因此将出现转换次梁与转换主梁斜交角呈45~的情况.这种多次转换的结构布置使转换层结构受力处于复杂的空间工作状态.传力途径复杂,转换次梁的设置使主梁受到附加集中力和弯矩作用.转换次梁由于两端支承在转换主梁上.约束条件较弱.按铰接条件对转换次梁进行应力和内力计算.则能得到可靠的计算结果,但由于次梁支座与主梁相连接.主次梁转换梁截面较大,都有较大刚度,因此主次转换梁之间连接节点在实际T程中能满足刚性节点的条件.它们之间不仅能传递轴力,剪力,也能传递弯矩作用.且其相应的力的方向也是三维空间受力.因此也要考虑次梁端支座负弯矩对主梁的作用为相应的扭矩作用,使主梁受弯,剪,扭不利组合.(2)框支单元有限元分析按高层规程的规定.框支主粱承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时应进行应力分析.因此有必要采用高精度平面有限元法分析主次转换梁的应力.截取计算框支单元的要点如下:①框支单元最好全轴线截取,以减少与整体分析时的误差;②在截取层数时一般取框支层上部3层:③转换层结构整体分析应选用墙元,壳元模型(SATWE),这样传递荷载将更为准确3_3.2转换梁与其上部剪力墙的应力分布(1)转换主梁及以上剪力墙单元选用SATWE各工况荷载进行框支单元计算.S这些荷载已经过结构的刚度协调.并考虑了平面外梁传给计算榀柱墙梁的荷载.选用主,次梁计算单元分别如图3所示图3框支单元计算构件选取平面图选取主梁单元LO一1(转换主梁及以上4层剪力墙)进行高精度平面有限元应力分析.分别获得框支单元在最大水平力和结构白重作用下.以及最大竖向荷载作用下的水平,垂直应力和剪应力分布图(略). 根据上述应力线分布.可知转换梁的零应力线分布在梁高度的中问部位.跨中零应力线以下部分为拉应力线.零应力线以上部为压应力线,零应力线相当于梁受弯的中和轴.转换梁中和轴未出现上移现象:转换梁最大剪应力出现在上部没有墙体的梁端:转换梁并未呈现常见的框支剪力墙结构中的明显拱效应:这是因为转换梁上未满布剪力墙,转换梁受力形式与普通梁类似152007年l1月第ll期广东土木与建筑N0V20o7No.11 (2)转换次梁及以上剪力墙单元当次梁承托剪力墙时,不能直接采用FEQ分析,但可通过模拟框支主梁进行应力分析:在转换次梁两端增加截面相当小的框架柱.这样转换次梁就简化为框支主梁:可以采用FEQ对框支次梁承托剪力墙进行二次分析….选取框支次梁单元LQ一2(转换次梁及以上4层剪力墙)进行高精度平面有限元应力分析.由于转换次梁不能直接采用FEQ计算,故在转换次梁LQ一2两端增加小截面柱.将其简化为框支主梁.先进行整体结构计算.其结果与未增加柱时相差微小;再对框支梁进行二次分析.由于各工况荷载考虑了平面外梁传给计算榀柱墙梁的荷载,因此附加框支柱应力不存在.相应荷载由转换主梁承担,本模型分析的主要目的是掌握框支次梁应力分布规律.经计算,分别获得框支单元在最大水平力和结构自重作用下.以及最大竖向荷载作用下的水平,垂直应力和剪应力分布图(略).根据上述应力线分布,可知转换次梁的零应力线分布在梁高度的中间部位.零应力线以下部分为拉应力线.零应力线以上部为压应力线,零应力线相当于梁受弯的中和轴:转换梁最大剪应力出现在墙体边缘和梁的支座端:转换次梁的应力线分布体现与普通次梁两端简支受力类似4结语4.1当结构竖向布置复杂.转换主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,应进行应力分析,按应力校核配筋,并加强配筋构造措施.4.2转换梁的受力特性与上部墙柱构件参与共同工作的比例相关.影响转换层受力性能主要因素有转换梁刚度,上部结构类型,转换梁与其下部支承结构(柱或墙)的相对刚度等.4.3转换主梁应力分析结果表明.未满布剪力墙的转换梁的受力形式与普通梁类似,转换梁并未呈现常见的框支剪力墙结构的明显拱效应.其最大剪应力出现在上部没有墙体的梁端,设计时应予以重视.4.4转换次梁应力分析结果表明.转换梁最大剪应力出现在墙体边缘和梁的支座端:,其应力线分布与普通次梁两端简支受力类似.转换次梁与转换主梁交接处应设置加强构造.参考文献[1]JGJ3-2003J186—2002高层建筑混凝土结构技术规程『S][2]沈蒲生.高层建筑结构疑难释义[M].北京:中国建筑工业出版社.20O3f3]中国建筑科学研究院PKPMoCAD工程部.多层及高层建筑结构建筑结构空间有限元分析与设计软件SATⅣE 用户手册及技术条件[M].2005(4)『4]中国建筑科学研究院PKPMoCAD工程部.高精度平面有限元框支剪力墙计算及配筋软件FEQ用户手册及技术条件『M].2005(4)[5]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2002(10)jjjjjj屯.jjjjjjjjjjjjjjjjjjj屯jjjjjjjjjjjjjj(上接第24页)参考文献[1]龚晓南,高有潮.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社.1998[2]肖伍权,冷伍明.深基坑支护结构设计的优化方法[J]l岩石力学,2007(6)[3]苏传国.大型椭圆形拱圈挡土新技术[J].建筑结构学报.1994(2)16[4]仲崇璞.试论深基坑组合支护[J].thi~i建筑,2006(12)[5]蒋和平,叶志敏,王仁刚.组合支护结构在武汉某科技大楼深基坑工程中的应用[J].勘察科学技术,2006(2)[6]李俊才,林德文,罗国煜.连拱式组合拱结构在深基坑工程中的应用[J].岩石力学,2004(2)[7]戴嘉川.空间组合支护桩结构在深基坑开挖中的应用[J]l 福建建筑.2001(1)。