桁架转换层高层结构抗震性能分析
桁架转换层的高层结构抗震性能分析
桁架转换层的高层结构抗震性能分析摘要：随着高层建筑的迅速发展，建筑功能的要求也日益复杂化，建筑结构常常需要用结构转换层来完成上、下层建筑物结构的转换。
桁架转换层因其特殊的优点，使其在工程的运用比较广泛,因此本文在综合分析对比各种转换层的基础上，阐述了桁架转换层的薄弱环节，以及常用的结构抗震分析方法。
对以后的相关设计，施工人员在进行桁架转换层的设计施工是有比较大的实用性。
关键词：高层建筑结构；转换层；转换桁架；结构抗震分析。
1. 高层结构转换层的简介带转换层结构设计概念最初是由前苏联和东欧的学者于五、六十年代提出，他们提出了柔性底层房屋的方案即是上部各层为剪力墙，下部为框架的结构体系，这也是首次通过设置转换层而取得底层大空间的尝试；但是，实践表明柔性底层房屋并不具有人们所期望的隔震、抗震能力，底层框架柱不能承受过大变形，在地震中容易破坏而使整座建筑物倒塌。
我国在这方面的研究及实际工程应用始于70年代中期，1975年首先在上海天日路建成一栋13层底层大开间框架上部剪力墙的住宅，并对其进行了现场应力实测、光弹性试验、钢筋混凝土模型试验及框支剪力墙有限元分析等一系列研究。
这些研究为底部大空间剪力墙结构的整体刚度和楼层相对刚度的选择和控制，提供了试验和理论上的技术依据。
1.1 高层结构转换层的分类随着高层建筑的发展，因建筑功能需要下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地而在高层建筑中设置转换层。
转换结构一般可归纳为4种基本形式：梁式、桁架式、箱形、厚板。
2 高层建筑桁架转换层结构2.1 桁架转换层结构的受力分析转换桁架主要用于承受竖向荷载，转换桁架的受力特征主要表现为竖向荷载作用下的受力规律。
转换桁架的工作机制可视为由多根截面较大的弦杆(梁)共同承担上部荷载的工作机制，各腹杆改变了竖向荷载的传力方向和位置，起卸载作用。
根据桁架腹杆的分布情况的不同，高层建筑转换桁架的结构形式主要有：空腹桁架、斜杆桁架、交叉桁架：但由于转换桁架承受的竖向荷载往往是相当大的，有时上部较高的荷载，单层的转换桁架在计算上无法满足结构要求，此时就必须设置双层或多层的转换桁架结构，即叠层桁架转换体系，当然还包括由于建筑立面美观或结构简化受力的目的而采用的无竖腹杆的交叉斜杆桁架；以及由于桁架受力较大，为更好的保证桁架端部与柱的锚固及减小桁架端部柱的内力，实际工程中往往将桁架体系伸过所要转换跨的下一跨。
关于高层建筑抗震的结构设计探讨
关于高层建筑抗震的结构设计探讨本文主要介绍桁架转换层结构设计原则及要求，并对梁式转换层、单层钢桁架转换层和迭层钢桁架转换层的受力特点进行对比，分析其影响因素，为高层建筑提出相对的方案。
一前言目前高层建筑中，梁式转换层结构应用最为普遍，其主要优势是实现了垂直转换，但如果在托柱形式的梁式转换层中，如果转换梁跨度很大，承托层数较多时，其上部框架柱传递下来的竖向荷载将会很大，就会导致转换梁的截面尺寸过大，实际实施中应用就必须考虑到这点。
另外，采用转换梁也不利于大型管道等设备系统的布置，不利于该转换层建筑空间的充分利用。
因此，有必要寻求新的转换结构形式来替代转换大梁。
理论分析和工程实践表明采用单层或迭层桁架结构替代转换梁作为转换层结构是一种较为可行的方案。
二桁架转换层的主要形式桁架转换层分为单层桁架与迭层桁架，其中又包括斜腹桁架和空腹桁架。
空腹桁架又包括等节间空腹桁架，不节间空腹桁架，混合空腹桁架。
桁架转换层构件可用钢筋混凝土结构、预应力结构、钢结构，在实际工程中精架式转换结构多采用混凝土结构或预应力混凝土结构，对于大跨度钢桁架结构转换层，虽然传力明确，传力途径清楚，但构造和施工复杂，实际结构并不是很多，做的实验也比较少。
采用斜杆桁架、空腹桁架或迭层桁架作转换构件时，桁架下弦宜施加预应力，形成预应力混凝土桁架转换构件，以减小囚桁架下弦轴向变形过大而引起精架及带桁架转换层高层建筑结构在竖向荷载下次内力的影响和提高转换桁架的抗裂度和刚度。
采用转换桁架将框架一核心筒结构、筒中筒结构的上部密柱转换为下部稀柱时，转换桁架宜满层设置，其斜杆的交点宜为上部密柱的支点。
采用空腹精架转换层时，空腹桁架宜满层设置，应有足够的刚度保证其整体受力作用。
三转换层结构的设计原则⑴转换层的一般设计原则①减少转换。
布置转换层时，当上下主体是竖向结构时，尤其对于有框架核心筒结构中核心筒的情况时，应该注意使尽可能多的上部竖向结构，并且能向下落地连续贯通。
空间管桁架屋盖结构抗震性能分析
２ 有 限元计算 模 型
本课题采用 软件 Ｓ Ｐ ０ ０进行有限元建模 ， Ａ ２０ 三角桁 架各杆件
之 间采用 固结方 式连接 ， 各榀三角桁 架之 间的横向连接杆 件采 用 铰接 的方式 连接。桁架 梁 的上弦杆 及上 弦腹杆 承受 弯矩及 平 面
外扭矩 ， 因此采用 固结 的方式 连接 ， 下弦杆 及立 面杆件 采 取两 端
１ ４ １ ２
铰接 的方 式连 接 。三 角桁 架 和桁 架 梁 的连接 方 式按 固结处 理 。 钢管桁架 屋盖整体结 构有限元计算模型如 图 １所示 。
差
８
模 态 阶 数
３ 动力 特性分 析
３ １ 基 本理 论 ．
１ 工 程 实例概 况
其特征行列式为： ［ ］ ［ ｌ ０ ｌＫ ］ ＝ 。求解上式 ， 可得到结构
最 和结 构 的各 阶振 该钢管桁架 屋盖 ， 上部 结构 为六 榀跨 度 ３ ． 主跨 ２ 的各 阶自振频率 ∞（ 小 的称之 为结构 的基 频 ） ９ ２ ｍ（ ８ｍ） 型｛ ｝ 。由于振型向量 ｛ ｝ 为齐 次方 程组 的解 ， 故其 只是各振 型 倒三角 圆钢管桁架 （ 以下简称“ 三角桁架 ” ， ） 每榀分为 １ ， ４节 每节 阶 长 ２ ８ｎ、 ２ｍ、 ２ｍ， ． ｌ宽 高 两悬挑端水平投影 长 ４ ０ 下部结构 元素之间 的比值关 系 。这种 比值 表示结 构按 第 ｉ 固有频率 ．４ｍ； 振动时各坐标上 的振 幅比， 也就是表 示出 了系统 的振 动形 态。在 为两榀 主跨 长 ４ 宽 １５ ｌ高 ４ ２ｍ 的钢桁 架梁 （ ２ ｍ、 ． ６Ｉ、 ． ｌ 以下简称 使 Ｍ］ ＝１ 即将 振 型 向量 ， “ 架梁” ， 桁 ） 见图 １ 。桁 架梁杆件采用空心 方钢管 ， 承在 由 ５根 结构模态分析和谱 分析 中， ｛ ［ ｛ ｝ 支 ｛ ｝ 于质量矩 阵归一化 ， 而使 ｛ ｝ 关 从 中各元素成为 确定值 ， 使 柱子两侧 的钢板 焊接 牛腿 上 。三角桁架 和桁 架梁 的上 、 弦杆相 下 问题便于处理 。 贯连接 ， 均采用 Ｑ ４ 一 ３ ５Ｂ无缝钢管 。
大跨度空间桁架结构在多维地震作用下的抗震性能比较
于地震主方 向的一组节 点进行分 析 ； 于柱子 ， 与《 范》 对 为 规
条 文 相 统 一 ， 照柱 子 的位 置 ， 柱 子 分 成 角柱 、 柱 以 及 中 按 把 边
柱进行分析 ； 对于空间桁 架构件 ， 虑到 上下 弦杆与楼 板相 考 连， 因此应把弦杆 和腹 杆单独进行分析 。
移 ， 虑 到 楼 板平 面 内 刚 度 无 穷 大 的原 则 ， 此 可 选 取 垂 直 考 因
角 柱 边 柱 中 柱
表 ２ 底层 柱 截 面 组 合 应 力 在 单 向 、 向及 多 向地 震 波 下 的 比 较 双 单 向 柱 子 类 别 数 值 Ｘ、 Ｙ双 向 数值 增 幅
・玉 ｌ 霸 构 ！ － 程ｊ ・
４ 多维 地震 响应
基于上述合理 的地震波 ， 对该 结构 在单 向 、 向以及三 双 向地震作用下 的节点位 移与 杆件 的截面 内力进行 了系统 比 较 。通常 ， 分析 构件 截 面 内力是 把各 个 内力单 独 进 行 比 在 较， 却忽 略内力 的组合 ， 比如轴力和弯矩 的组合 ， 这很难 与材 料强度特性联系在一起 ， 借此 ， 本文在 比较分析 中 ， 除柱顶位 移外 ， 以轴力 和弯矩 的组合应力作 为 比较对象 。对 于柱顶位
１５ １ ／ ９ １ ８８ ／ ９
１ １９ ． ５ １ １５ ． ５
０ １５ ．６ ０２８ ．３
１ １２ ． ６ １１ ７ ． ６
１６ ｌ ／ Ｏ ｌ９ ５ ／ ５
１ １１ ． ６ １ １５ ． ９
天 然波 １
设 备 层
屋 盖
Ｏ １２ ． ｌ
Ｏ １６ ．６
Ｏ ８ ．Ｏ
带转换层复杂高层建筑结构抗震性能化设计分析
带转换层复杂高层建筑结构抗震性能化设计分析发布时间：2021-12-02T09:37:06.426Z 来源：《建筑实践》2021年22期8月作者：邱燕华[导读] 在技术进步和城市地价不断上涨的大环境下，高层建筑成为了目前建筑主体的主要发展趋势，所以复杂高层建筑（带转换层）的比例在不断上升邱燕华广东省轻纺建筑设计有限公司摘要：在技术进步和城市地价不断上涨的大环境下，高层建筑成为了目前建筑主体的主要发展趋势，所以复杂高层建筑（带转换层）的比例在不断上升。
结合目前的高层建筑施工建设发现在建筑设计以及施工的时候需要注意多个方面，其中最为重要的一项内容是抗震性能，因为其影响着建筑的稳定性与安全性。
结合工程案例进行分析，带转换层的高层建筑结构更加的复杂，所以在抗震设计中需要强调的内容更多。
文章对带转换层的高层建筑结构抗震性能设计进行分析与讨论，旨在指导当前的实践工作。
关键词：高层建筑；结构；抗震性能在建筑设计与施工的过程中，立足于建筑稳定与安全进行设计，并对施工内容等进行强调有突出的现实意义。
结合目前的实践做分析可知带转换层的高层建筑结构具有复杂性，所以结构设计方面的难度会更大，因此要对结构设计工作进行更全面的分析。
在建筑结构设计的过程中，抗震性能是必须要考虑的，因此基于具体的抗震要求和标准对建筑的结构进行分析与设计，并结合整体进行结构优化有突出的现实意义。
一、高层建筑结构抗震性能的影响因素立足于目前的实践进行分析，高层建筑结构抗震性能具体影响因素主要如下。
第一是高层建筑的结构稳定性。
对带转换层的高层建筑进行分析，其是否稳定与自身的结构有密切的关系[1]。
高层建筑的结构受力会因为高度差异而出现变化，比如高层建筑的底部、中间部位以及顶部的受力是显著不同的，因为不同区域的结果荷载有明显的区别。
在这种情况下，建筑结构要保持稳定，需要基于不同受力对不同位置的结构进行分析与优化，这样，建筑结构自身的稳定性才能够得到保证。
某高层建筑桁架转换结构的设计与分析
２０ ０ ７年第 ８期 总第 １０期 １
福
建
建
筑
Ｎｏ ・２ ｏ ８ ｏ７ Ｖｏ １ ０ ｌ・ １
Ｆ ｉ ｎ Ａｒ ｈｔ ｃｕ ｅ＆ Ｃ ｎ ｔ ｃｉｎ ｕｉ ｃ ｉ ｔｒ ａ ｅ ｏ ｓｕｔ ｒ ｏ
某 高层 建筑 桁 架 转 换 结 构 的设 计 与 分 析
一
、
二层 为大底盘商场 及会所 ， 夹层为非机 动车停 车库 ， 层 二
以上为高层住宅。该 工程始于 １９ ９７年 ， 设计采用 了大柱 网框 架一剪力墙 结构。后 因规划调 整等原 因 ， 程进展 至地下 室 工 完工后 搁置 。到 ２ ０ ， ０ ２年 开发 商根据市场需求重新设计 了户 型。为满 足建筑新要求 ， 部结构改 为小柱 网框 架 一剪力墙 上
Ｋｅ ｙｗｏ ｄ ｓ ｃｕｅｗｉ ｒ ｓ ｒ ｓｅ ，ｔｌ ｂ ｉ ｉｇ ，ｄ ｓ ｎ ａ ｄ ａ ａｙ ｉ ｒ ｓ：ｔ ｔｒ ｔ ｔ ｓｔ ｆｒ ａｌ ｕｌ ｎ ｓ ｅｉ ｎ ｎ ｌｓｓ ｕ ｒ ｈ ｕ ｎ ａ ｄ ｇ
一
、
前 言
福州市某 高层 双 塔住 宅 楼 ， 地下 一 层 ， 上 二 十八 层 。 地
关键词 ： 架转换结构 高层建 筑 设 计与分析 桁
中图 分 类 号 ：Ｕ ７ Ｔ ９３ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０４— １５ ２０ ）８— ０ ３— ４ １０ ６ ３ （０ ７ Ｏ ０ ０ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ｎ ａ ｌｓｓ ｆ ｒ ａ ｔ ｌ ｕｉｄ ｎｇ 、ｉｈ ｒ ｓ ｒ ｎ ｆ ｒ ｓｇ ａ ｄ ｎａｙ ｉ ｏ ａ ｌｂ ｌ ｉ ｖｔ ｔ ｕ ｓ ｔ ａ ｓ ｅ
2o二层y向26o7本工程设计计算采用了目前国内最通用的标准软件一一地震作用下楼层反应力曲线如下图4维普资讯2007年第8期总第110期江泳某高层建筑桁架转换结构的设计与分析5地震作用下地震作用下x方向最大反应力12883knx方向最大层间位移角19623一一一一一一一一一一一一一一0340580l360口3三00160os001400knrndjxtj地向震最作大用楼下层反应力曲线x方向最大层间位移角曲线地震作用下y方向最大反应力一13272kny方向最大层间位移角110663fi0340680kny方向最大楼层反应力曲线y方向最大层间位移角曲线图4地震作用下楼层反应力曲线图5地震作用下层间位移角曲线地震作用下层间位移角曲线如下图5
带高位大跨钢桁架转换层建筑结构动力分析
第38卷第3期建 筑 结 构2008年3月带高位大跨钢桁架转换层建筑结构动力分析刘劲松1裘 涛2王翠坤3刘军进3[提要] 根据一栋带高位大跨钢桁架转换层建筑结构实际工程,建立了考虑楼板面内弹性变形高精度有限元空间质点系计算模型,进行了采用Ri tz 法求解技术的模态分析、单点加速度响应地震反应谱分析和时程分析。
结果表明,转换钢桁架产生局部振型,形成结构薄弱环节,结构主振周期对应着地震力贡献最大的振型;转换钢桁架位置较高及其相邻层质量悬殊,使得高振型对结构动力特性影响显著;结构竖向刚度的非连续性改变了层地震力的分布,转换层及其上部结构层间位移角突变,主体结构与钢桁架平面外变形差异较大;地震波的频谱特性引起主体结构对El Ce ntro 波地震响应最强烈,而转换钢桁架局部对人工波地震响应最强烈。
[关键词] 高层建筑 钢桁架 转换层 模态分析 地震反应Dynamic Analysis on Build ing with Tr an sfer Ste el T russes Located at a H igher Level Authors:Liu Jinsong 1,Qiu Tao 2,Wang Cuikun 3,Liu Junjin 3(1Arc hitectura l Design and Resea rch Institute,Southeast Uni versity,Nanjing 210096,China;2Arc hitectural Desi gn a nd Resea rch Institute,Zhejiang University,Ha ngzhou 310027,China;3Institute of Building Structure s,C ABR,Beijing 100013,China)Abstrac t :Acco rding to a c onstructio n projec t of tall building with transfe r steel trusses loc ated at a higher leve r,a three -dimension c alc ula ting model c onsidering the in -plate elastic defor mation of floor is built,in which the high -precision finite e le me nt method with bea m a nd shell elements is used.To study the seismic pe rformance o f the structure,mode -frequenc y a nalysis with Ritz solution,single -point a ccelera tion response spec trum a na lysis and time history a nalysis a re a pplied.It is indica ted that so me modes cor respo nding to the ma xi mum of ea rthqua ke force a re principa l,but o thers pr oduced by steel trusse s are local because of the wea kness o f theirs joints.Highe r -mode s can a ffect the dynamic performance of the structure e vidently when transfe r steel trusses are located at a higher leve l.The salta tion of ea rthqua ke force along the height of building is ca used by the discontinuous stiffness of the structure,which leads the story drift a ngle of struc ture to inc rease.The defor ma tion difference betwe en the main structure a nd steel trusses in Y direc tion is distinc t under ea rthqua ke wa ves.In the seismic response s of main structure caused by a rtificial wave,site wa ve and El Ce ntro wave,that c aused by El Centro is the mo st inte nse one,but in the seismic response s of tra nsfer steel trusses,that caused by the a rtificial wa ve is the most intense one,which a re caused by the spe ctrum charac te ristics of ea rthquake wa ves.K eyword s :tall building;ste el truss;transfer storie s;mode -frequenc y analysis;earthquake response作者简介:刘劲松(1971-),合肥人,博士,E -mail:pinesliu@ 1东南大学建筑设计研究院,南京,210096;2浙江大学建筑设计研究院,杭州,310029;3中国建筑科学研究院建筑结构研究所,北京,100013。
预应力混凝土桁架转换层高层建筑结构设计分析
预应力混凝土桁架转换层高层建筑结构设计分析引言：转换层对于整个的高层建筑来说正是处在一个比较关键的受力部位，由于高层建筑当中转换层的存在打破了沿着建筑物高度的方向原有的那种均匀性的高度，这也就导致了高层建筑当中力的传递途径被大大的改变了。
所以说在进行高层建筑转换层的设计的时候不能够采用均匀的结构来进行设计，随着预应力混凝土在建筑工程当中的广泛应用，从预应力混凝土在建筑工程的应用当中我们能够看出，预应力混凝土结构具有着十分高的承载力以及抗裂性，并且预应力混凝土的自重是比较轻的，相对于建筑工程当中的传统做法来说能够更好的节省钢筋以及混凝土，在对建筑物的质量进行保证的前提之下能够帮助工程创造出更好的经济以及社会效益。
一、布置原则概述通过很多的工程实践当中我们能够看出，在进行预应力转换桁架的设计的时候通常来说都是需要结合高层建筑的功能要求以及结构传力的实际，一处或者是多处的不止在高层建筑物的高度的方向上，具体的要求上必须要满足规范中要求的桁架转换层上、下层剪切刚度比，保证高层建筑竖向刚度的连续性。
同时还需要进行考虑的就是要尽量的去避免抗震建筑设计上的高位转换。
如果说在在高层建筑的建筑功能上必须要求继续拧高位转换的话，那么桁架转换层结构就是首选的结构了，这个结构能够有效的减少震害。
从实践经验当中我们能够看出，在高层建筑转换桁架的要求必须为竖向承重构件，并且还需要满足的就是必须是抗侧力构件。
在平面上进行相应的布置的时候应该遵守的原则就是均匀、分散、对称、周边，需要保证的就是切实的避免因为扭转对建筑物造成伤害。
二、结构设计与构造要求（一）设计的原则分析在预应力混凝土桁架转换层的高层建筑结构设计中的设计原则主要可以总结到一下几点：第一，强化转换层及其下部，弱化转换层上部；第二，强斜腹杆、强节点；第三，强柱弱梁、强边柱、弱中柱。
上面说的几点设计原则都是经过了多次的实验以及实践进行证明了的结果，如果在高层建筑结构设计当中按照上面的设计原则进行设计的话，带桁架转换层结构在高层建筑当中的应用是具有着非常好的延性的，能够有效的进行工程抗震。
高层建筑结构抗震性能分析与优化设计
高层建筑结构抗震性能分析与优化设计
高层建筑是城市中不可或缺的一部分，然而在地震等自然灾害面前，其结构的抗震性能问题也备受关注。
因此，对高层建筑结构抗震性能的分析和优化设计显得尤为重要。
首先，对于高层建筑的结构抗震性能，我们需要考虑到地震对建筑物的影响。
地震是一种破坏性极强的自然灾害，其波动会对建筑物的结构造成巨大的冲击力，从而使其产生变形和破坏。
因此，在设计高层建筑时，必须要充分考虑到地震对建筑物的影响，以确保其在地震时能够保持稳定。
其次，为了提高高层建筑的结构抗震性能，我们需要采取一系列优化措施。
例如，在设计时应该尽可能采用抗震性能好的材料，如钢材、混凝土等。
此外，还可以通过加固墙体、设置支撑结构等措施来提高建筑物的整体稳定性。
另外，在建筑物的设计过程中，还应该考虑到地震活动的级别和频率，以便更好地设计出适合该区域地震条件的建筑结构。
除此之外，在高层建筑的施工过程中，还需要严格执行相关规范和标准，以确保建筑物的质量和安全性。
同时，在建筑物的使用过程中也需要进行定期检查和维护，以确保其结构的稳定性和安全性。
总之，高层建筑结构抗震性能分析与优化设计是一项非常重要的工作。
只有在充分考虑到地震对建筑物的影响，并采取一系列优化措施的情况下，我们才能够设计出更加稳定和安全的高层建筑。
高层钢交错桁架结构基于性能的抗震分析与设计方法研究的开题报告
高层钢交错桁架结构基于性能的抗震分析与设计方法研究的开题报告一、研究背景与意义地震是一种不可避免的自然灾害。
尤其是在一些高度经济发达的地区，地震对城市的破坏力更是无法忽略。
高层建筑作为城市的地标性建筑，其抗震能力的强弱直接关系到城市的安全性和发展。
因此，高层建筑的抗震设计一直是建筑设计领域中一个重要的课题。
高层钢交错桁架结构作为一种新兴的抗震结构体系，其抗震性能优秀，逐渐得到了人们的广泛认可和使用。
近年来，关于高层钢交错桁架结构的研究越来越多，但其抗震设计方法方面还存在不足，需要进一步完善和优化。
本文旨在探讨基于性能的高层钢交错桁架结构抗震分析与设计方法，提高其抗震性能和安全性，为高层建筑的抗震设计提供一定的理论和实践参考。
二、研究内容和方法本文将围绕高层钢交错桁架结构的抗震分析与设计方法展开具体研究。
主要分为以下两个方面：1.理论分析：将对高层钢交错桁架结构的构造特点、抗震性能和设计原理等理论知识进行深入分析和研究。
同时，对国内外相关研究文献进行综合梳理和分析，总结归纳其中的优缺点和适用范围，为后续实践研究提供理论基础和借鉴经验。
2.实践研究：在理论分析的基础上，将选取具有典型性和代表性的高层钢交错桁架结构进行实际抗震设计。
本研究将采用基于性能的设计方法，结合现代计算机技术进行有限元分析和数值模拟，对不同工况下的结构反应进行动力响应分析和安全性评估，进一步提高结构的抗震性能和安全性。
三、预期研究成果1.对高层钢交错桁架结构的构造特点、抗震性能和设计原理等理论知识进行深入分析和总结，为后续实践研究提供理论基础和借鉴经验。
2.基于性能的高层钢交错桁架结构抗震分析与设计方法，将提高结构的抗震性能和安全性，并为高层建筑的抗震设计提供一定的理论和实践参考。
3.结构反应的动态响应分析和安全性评估结果，将为高层钢交错桁架结构的实际应用提供有力的技术支持和保障。
上海某高层建筑带长悬挑转换桁架结构分析
Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2023, 12(8), 1166-1173 Published Online August 2023 in Hans. https:///journal/hjce https:///10.12677/hjce.2023.128134上海某高层建筑带长悬挑转换桁架结构分析张利花上海众鑫建筑设计研究院有限公司，上海收稿日期：2023年7月29日；录用日期：2023年8月19日；发布日期：2023年8月30日摘要某高层商办楼由于建筑立面效果要求，在南主出入口处3层立面存在大跨度悬挑转换桁架结构，悬挑外端抬柱三层，悬挑长度为9.4 m ，属于长悬挑结构的超限高层建筑。
对悬挑转换桁架结构进行了小震下的单榀桁架的计算分析；对转换桁架的关键构件进行大震下的抗震性能分析；对大跨度悬挑桁架结构的楼盖作舒适度验算分析；对悬挑部位的楼层作楼板应力分析以及对桁架的关键构件节点进行大震下的有限元分析，确保该结构转换桁架安全、可靠。
关键词悬挑转换桁架，抗震性能，舒适度，节点有限元Analysis of a High-Rise Building with Long Cantilever Truss Transfer Structure in ShanghaiLihua ZhangShanghai Zhongxin Architectural Design and Research Institute Co., Ltd., ShanghaiReceived: Jul. 29th , 2023; accepted: Aug. 19th , 2023; published: Aug. 30th , 2023AbstractDue to the facade effect requirements of a high-rise commercial office building, there is a long- span cantilever transfer truss structure in the three-story facade of the south main exit entrance, and the cantilever outer end lifting column has three layers. The cantilever length is 9.4 m, which belongs to the over-limit high-rise building with a long cantilever structure. A single truss is cal-culated and analyzed for the cantilever transfer truss structure; the seismic performance of the key components of the transfer truss is analyzed; the comfort checking analysis of the floor of the张利花long-span cantilever truss structure is made; the floor stress analysis of the overhanging part of the floor is made and the key component nodes of the truss are analyzed by finite element method, ensure the safety and reliability of the structural transfer truss.KeywordsOverhung Transfer Truss, Seismic Performance, Comfort Level, Node Finite ElementCopyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 工程概况本工程位于上海嘉定区，总建筑面积约为7万m 2，属于超限高层商住项目。
拱式转换层与梁式及桁架式转换层力学性能比较
拱式转换层结构 的计算简 图 ， 详见图 ２ 。其力学原理为 ： 斜腹杆 Ａ Ｃ和 Ｆ 上 弦杆 Ｃ 下弦杆 Ａ Ｄ、 Ｄ、 Ｆ形成拱 式结构 ， 上
部 柱 压 力 Ｐ 、 ２ Ｐ 、 ４均 作 用 在 该 拱 式 结 构 上 。 在 荷 载 １Ｐ 、 Ｐ Ｐ 、２Ｐ 、 ４ 用下 ， 弦杆 Ａ １Ｐ 、 ３ Ｐ 作 下 Ｆ将 产 生 水 平 拉 力 日， 可 以 这
第８ 卷第 ３期 ２０１ ０年 ６月
பைடு நூலகம்
水利 与建 筑工程 学 报
０ ａｅ ｓ ｕ ｃ ｓａ ｄ Ａｒｈｔｃｕ ａ ｆ ｔｒＲｅｏ ｒｅ ｎ ｃ ｉ ｔ ｌ Ｗ＿ ｅｒ
Ｖ１ ｏ３ ｏ ８Ｎ ． ．
Ｊ ｎ．． ０ｌ ｕ ２ ０
拱 式 转 换 层 与 梁 式 及 桁 架 式 转 换 层 力 学性 能 比较
Ｋ ｙ ｏｄ ： ｒｈ ｔ ｓ； ｉ ｅ ；ｒｎｆ ｏｙ ｅｒ ｑ ａ ｅ ｅｉａ ｃ ｅｗ ｒｓ ａｃ ； ｒ ｓ ｇ ｄｒ ｔ ｓ ｒ ｔ ； ａｔ ｕｋ ｓ ｔ ｅ ｕ ＇ ｒ ａ ｅｓｒ ｈ ｒ ｓｎ
一 — ＿ — — 。
Ｕ 嗣 舌
梁 式 转 换 层 是 目前 实 现 垂 直 转 换 的最 常 用 的结 构 形 式 ，
ｔ ｎｆｒ ｏｒａ ｄｔ ｓ ｔ ｎｆｒ ｔｒ ｕｊｃ ｄｔ ｅ ｉａ ｌａ ｎ ａｔｑ ａ ｅａｔ ｎａｅａ ａ ｚｄｈｒ ，ａｄｔｅｓ ｕｔｒ ｒ ｒ ｓ ｏ ｓ ｒ ｓ ｏｙｓｂｅｔ ｖ ｒｃ ｄａ ｄｅｒ ｕｋ ｃｉ ｌ ｎｌ ｅ ｅｅ ｎ ｔ ｃｕｅｆ ｍ． ａ ｅｆ ｎ ｒ ａ ｅ ｓ ｌ ｅ ｅ ｏ ｔｌ ｏ ｈ ｏ ｙ ｈ ｒ ｏ
带转换层的高层建筑结构抗震性能研究
带转换层的高层建筑结构抗震性能研究摘要：本文着重介绍了高层建筑在地震作用下的抗震特性。
随着现代建筑技术的不断进步，高层建筑的设计技术也在不断的优化，而城市土地资源日益紧张，因此，在现代化建设中，高层建筑是必然要优先发展的。
关键词：高层建筑；转换层结构；抗震性能；分析探讨引言随着我国经济的发展，在建筑物的底层要有较大的空间，上层的剪力墙无法直接贯穿地面，因此必须设置过渡层，这就是高层建筑的过渡层。
由于高层建筑的过渡层结构存在着结构的突然变化，在水平地震作用下，过渡层的上部和下部容易产生较大的软弱。
建筑转换层结构的抗震设计历来是建筑结构设计中的一个重要问题，要想真正减少或减少地震的影响，就必须掌握其抗震设计。
1转换层结构的分类1.1上、下结构形式转换在此基础上，将上部剪力墙改为下部框架，以达到室内空间的功能需求。
这种转换层是一种较为常用的形式，在剪力墙和框架剪结构中被广泛使用，被称为一类转换层。
第一种转换层结构体系，通常采用小开间、多墙的剪力墙体系，低层采用大开间框架结构体系；在框架-剪力墙结构体系中，转换层具有这样的作用。
1.2对上层和下层的柱网进行改变在不改变变换层的结构形态的前提下，采用了变换层，增加了下一层的柱间距，减小了上层的柱间距。
在筒中筒结构和周边密集的圆柱状网状结构中，广泛采用了这种转换层，这种转换层结构被称为“二次转换层”。
第二种类型的转换层结构不会对邻近的转换层进行太大的变化，而在结构的底部，为了方便地打开门，需要进行变换，使下的结构能够满足使用和结构的需要，一般地，设置外部框架的结构是通过变换来获得底部的大支柱间距，从而形成一个更大的入口。
1.3实现相邻楼层结构和轴线的同时转换将上部剪力墙由转换层转化成框架。
同时，转换层上下两层的轴线位置也发生了错位排列，这种转换层的构造称为“三型转换层”。
第三种类型的转换层，其优点是集中了一种转换层和一种转换层的优点，既可以形成一个较小的上层楼，又可以设置较大的下层，并且可以任意的安排其轴线，使得结构更合理、实用。
探析带转换层高层建筑结构的抗震性能优化设计
探析带转换层高层建筑结构的抗震性能优化设计摘要针对某一带转换层高层建筑实际工程，从性能目标的选取，结构转换体系的比较、选择，转换层承载力、变形、非线性分析，转换层针对性构造措施，实体监测结果等作较为全面的阐述，具有良好的借鉴价值。
关键词带转换层高层；建筑结构；性能；抗震设计基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个重要发展，与传统的“三水准、二阶段”设计相比，基于性能的抗震设计从宏观定性的目标转为具体量化的多重目标，对不同的设防烈度、场地条件及建筑的重要性可采用不同的性能目标和抗震措施，业主（设计师）选择所需的性能目标，并对性能目标作深入分析和认证。
这里的性能目标是针对结构体系的，是综合考虑社会的经济水平、建筑物的重要性以及建筑物造价、保养、维修和可能遭受地震作用下的直接和间接损失来优化确定的，目标就是在结构的整个生命周期内总费用最小。
性能目标确定后，设计师可创造性的进行设计，利用新技术、新材料，结合新工艺、新方法，最终完美实现预定设计目标。
1 带转换层高层建筑结构采用基于性能抗震设计思想的设计方法1.1 建筑结构抗震性能目标建筑结构抗震设计的性能目标指某一设定的地震地面运动下建筑结构的预期性能水准。
通常，结构的抗震性能可分为表1所示几个水准。
对于每个建筑物，可根据具体的设防烈度、场地条件、房屋高度、不规则的部位和程度以及业主的经济实力，选择结构在三个水准地震下的性能水准，从而实现设计目标。
表2为一些可供选择的性能目标方案。
性能目标A，小震和中震均满足性能水准1a，大震满足性能水准1b，整体结构完好。
性能目标B，小震满足性能水准1a，中震满足性能水准1b，大震满足性能水准2，整体结构基本完好。
性能目标C，小震满足性能水准1a，中震满足性能水准2，大震满足性能水准3，部分结构构件损坏。
性能目标D，小震满足性能水准1a，中震满足性能水准3，大震满足性能水准4，结构中等破坏。
性能目标E，小震满足性能水准1a，中震满足性能水准4，大震满足性能水准5，结构损坏但不危及生命安全。
带桁架式转换层的高层建筑结构设计
２ ． 强 转 换 层 及 下 层 、 弱 转 换 层 上 层 由于 转 换 层 上 部 通 常 采 用 含 剪 力 墙 的 结 构 ， 而 下 部 为 框 架 结 构 ，这 就 造 成 转 换 层 的 上下 部 的 刚度
【 Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ 】ｈ ｉ ｈ－ ｇ ｉ ｒ ｓ ｅ ｂ ｕ ｉ ｌ ｉｎ ｄ ｇ ｓ ， ｔ ｒ ｕ ｓ ｓ ｔ ｙ ｐ ｅ ｔ ｒ ｎｓ ａ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ －
三 、 设计 中应注意的几点 问题 １ ． 转换 层 设 置 高 度 不 宜 过 高
转 换 层 高度 越 高 ，使 得转 换 层 对 下 部 结 构 的动 力 特 性 影 响 越 明 显 ， 同 时 传力 路 线 的 突 变 越 大 ，使 得 下 部 结 构 更 容 易破 坏 ； 转换 层 高度 低 的 建 筑 ， 只 需控 制 侧 向 刚 度 比 即可 控 制 转 换 层 附近 的层 间 位 移 角 ； 对 于 转 换 层 高 度 更 高 的建 筑 ，还 须 控 制 转 换 层 上 下 部 结 构 的 等 效 刚 度 比 。转 换 层 高 度 越 高 ， 转 换 层上 下 部 结 构 在 地 震 作 用 下 的 变 形 效 应 就 越 大 ， 转 换层 上 下部 结 构 等 效 侧 向刚 度 比的 作 用 也 就 越 小 。 ２ ． 柱 宜直 接 落 在 转 换 层 主 结 构 上 根据 《 建 筑 抗 震 设 计 规 范 》 中第 Ｅ ． ２ ． ４ 条规定： 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 。 即 上 部 密 柱 宜 与 转 换 桁 架 斜 腹 杆 的交 点 、 空腹 桁 架 的 竖 腹 杆 在 位 置 上 重 合 。这 样 使 得 结 构 的传 力 路 线 明 确 ， 受 力 合 理 ，且 相 邻 斜
带高位钢桁架转换层框剪结构的弹性抗震性能浅议
（ ）在建立有 限元 模型 时 ，不考虑 地下 室的作用 ，模 １ 型在首层嵌固 ； （ ）梁 、柱和钢桁架杆 件采用 可考虑节 点刚域 的两节 ２
点 （ 每节点有 ６个 自由度 ） 空间梁单元 ，其 中钢桁 架腹杆
单元释放 ３个转动 自由度 ，使其成 为拉压杆 ； （ ）考虑到工程 的复杂性 ，楼板不宜假定为绝 对刚性 ， ３
构形式亦使 得结构 受力机 理复 杂 ，力 学计 算难 度增大 。由
于带钢桁架 转换层建 筑结 构在钢桁 架转换 层所 在楼 层刚度
本文实例结构属于平面不规则结构 ，为避免误 差过大 ， 本文建立三维有限元 计算模 型进 行分析 。建 模过 程 中做 了
以下 考 虑 和 简 化 ： ‘
Ｃ３ ０。
在复杂高层 结构设 计 中，钢桁 架转换 层结 构可 以实现 大跨度转换 ，具 有传 力途径 明确 、结构 自重 和抗侧 刚度 比
转换梁小、结构 开洞 和设置 管道方便 等优 越性 ，同时在建
筑上可以获 得优 异 的建 筑艺术 效果 和建筑 功能 ；但 是该结
２ ２ 结 构 建 模 ．
基本地震加 速度值为 ０ １ ，设计地震分组为第一组。 ．０ｇ
等效侧 向刚度 比是 影响带 转换层 结构 的高层 建筑抗震
性能 的重要指标 之一 ，为验证模 型刚度 是否 满足要求 ，本 文参考《 高规》 对计 算等 效侧 向刚度 比的模 型要求 ，采用 三 维空间模型 ，计算 了结构 转换桁 架上 、下结 构等 效侧 向刚
度 比，Ｘ向 ＝１０ ６ ， ． ８４ Ｙ向 － ０ ９５ 。 ｙ ＝ ．８ ０ 。
ｉ ＋
由计算结果可 以看 出 ，对 于结 构 ｘ 向、Ｙ向 ，转换 板
不同高位大跨钢桁架转换层对建筑结构抗震性能影响的研究
ｔ ｔａ ｓｉ ｉ ｆ ｃ ｗ ｅ ａ ｓ ｒ ｔ ｅ ｉ ｌ ａ ｄａ ａｈｇｅ ｖｌ ｍ ｘｍ ｍ ｉ ｒ ｅ ｔ ｆ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｐ ａ ｎ ａ ｓｓ ｒ ｔ ｅ ， ｏ ｏ ｌ ｅ ｍ ｃｏ ｅ ｈ ｎｔ ｎｆ ｏ ｓ ｓ ｏ ｔ ｔ ｉ ｒ ｅｅ ， ａ ｉ ｕ ｃ ｍ ｎ ｏ ｓ ｃｏ ｅｍ ｙａ ｐ ｒ ｅ ｔ ｎ ｅ ｏ ｓ ｔ ｓ ｒ ｒ ｅ ｓ ｒ ｅ ｈ ｌ ｉ ｃ ｎｅ ｓ ｍ ｒ ｅ ｅ ｒ ｒ ｆ ｓｒ ｉ
维普资讯
第 ２ 第 ２期 ８卷
２０ ０ ６年 ４月
工 程 抗 震 与 加 固 改 ． 遣
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ １２ ． ．２
Ａｐ ．２ ０６ ｒ ０
Ｅａｔ ｑ ａ ｅ Ｒｅ ｉｔｎ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｄ Ｒｅｒｆｔ ｎ ｒｈ ｕ ｋ ｓｓａ ｔＥ ｇｎ ｅ ｉｇ ａ ｔｏ ｔ ｇ ｎ ｉ ｉ
［ 章 编 号 】 １０．４２ ２０ ）２Ｏ４．５ 文 ０２８ １（０６０ ． ６０ Ｏ
不同高位大跨钢桁架转换层 对 建 筑 结 构 抗 震 性 能影 响 的研 究
刘 劲松 。 裘 涛 １东南大学建筑设计研究院， ， （． 江苏南京 ２ ０ ； ． １ ９ ２ 浙江大 ０６ 学建筑设计研 究院， 杭州 ３ ０ ） 浙江 １２ ０７
高跨度桁架桥结构的抗震设计
高跨度桁架桥结构的抗震设计随着城市化进程的加快，桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，对于城市交通的发展起着至关重要的作用。
而在桥梁建设过程中，抗震设计成为了一项重要的技术要求。
尤其是在高跨度桁架桥结构的设计中，抗震设计更显得尤为重要。
一、高跨度桁架桥结构的概述高跨度桁架桥结构是指桥梁跨度较长，采用桁架结构形式的桥梁。
这种桥梁结构具有抗风、抗震性好、自重轻等特点，因此在大跨越的桥梁设计中广泛应用。
高跨度桁架桥结构的主要设计参数包括跨度大小、桁架主杆长度、桥梁高度、桥梁总宽度等，这些参数的选择对于桥梁的抗震性能影响显著。
二、高跨度桁架桥结构的抗震设计原则1. 建立稳定的桥墩基础在高跨度桁架桥结构的设计中，桥墩的基础稳定性是抗震设计的基础。
为了提高桥墩的抗震性能，可以采用钢筋混凝土材料，同时采取加固措施，提高桩基的承载力和变形能力。
2. 采用适宜的材料和结构形式高跨度桁架桥结构的抗震设计中，材料的选择和结构形式的合理运用是至关重要的。
一方面，桥梁主体结构可采用高强度的钢材料，提高桥梁整体的抗震能力；另一方面，适当调整桥梁节点的刚度，采用灵活可调的补偿装置，能够在地震力作用下吸收和分散能量，从而减轻桥梁结构的受力情况。
3. 加强连接节点的设计在高跨度桁架桥结构的抗震设计中，连接节点的设计也是非常重要的。
通过合理设计连接节点，既能保证桥梁整体的刚度，又能提高桥梁的抗震性能。
同时，在设计过程中，还要注意节点的加强和防脱落处理，增加节点的承载能力和变形能力。
三、高跨度桁架桥结构的抗震设计方法高跨度桁架桥结构的抗震设计主要依靠结构分析和数值计算来完成。
根据桥梁的受力情况和地震作用的特点，可以采用静力分析、动力响应谱分析、时程分析等方法进行抗震设计。
同时，根据实际情况，结合运用现代数字化技术，可以对桥梁的运行状态和抗震性能进行监测和评估，及时发现和解决可能存在的问题。
四、高跨度桁架桥结构的抗震设计案例以中国的长江大桥为例，该桥梁采用了高跨度桁架结构，是世界上跨度最大的桥梁之一。
试论转换桁架结构的抗震设计
试论转换桁架结构的抗震设计1工程概况内蒙古呼和浩特某大厦的主楼16层，地下一层。
在入口处底部三层抽掉兩根边柱，在四层设置了一个转换桁架，桁架立面见图一。
拟建场地的抗震设防烈度为8度，主楼底部四层的抗震设防类别为乙类，四层以上的设防类别为丙类。
设计基本地震加速度值为0.20g，所属的设计地震分组为第一组，场地特征周期值为0.35s，地震影响系数最大值0.16。
转换桁架及转换柱的抗震等级为特一级。
钢柱、桁架杆件的组装焊缝，对接焊缝均为完全熔透焊缝，焊缝采用一级焊缝。
在超限高层抗震审查的过程中，当地抗震专家要求，局部转换桁架为关键构件，大震下满足第4性能水准，即满足罕遇地震下正截面抗弯承载力不屈服。
转换桁架既是竖向承重构件，又是水平抗侧力构件，桁架的上、下弦杆分别设在转换层的上下楼面层内，层间设有腹杆，各杆件主要承受轴向力。
采用桁架转换结构具有很多优点：首先它的受力明确，传力途径清楚，构件设计简单。
其次，桁架转换结构更容易满足建筑功能的要求。
转换桁架的构件截面尺寸相对较小，因此能够得到较大的建筑空间和层高，这使得它的通风和采光条件好，同时也有利于大型管道及设备系统的灵活布置。
另外，转换桁架的自重和抗侧刚度要比转换梁小，其质量和刚度的突变要比具有转换梁的高层建筑缓和，因此，地震反应要比转换梁结构小的多。
但桁架转换结构也有其缺点：桁架节点受力状态复杂，容易发生剪切脆性破坏，节点的设计和施工难度较大。
2整体分析对于带桁架转换层的空间结构，尤其是对于带斜腹杆的桁架转换，由于腹杆的存在改变了力的传递，不仅腹杆中存在较大的轴力和变形，上下弦杆中也存在较大的轴力。
尤其是一些桁架，由于斜腹杆的卸载作用，下弦杆中存在很大的轴拉力，因此若仍采用刚性楼板假设，对于上下弦杆按梁单元电算得到的配筋没有考虑弦杆中存在的轴力，是非常不安全的。
因此刚性楼板假设完全不适用于桁架转换层的计算。
由文献[1]可知：对于桁架形式的转换层，精确的计算方法是取消楼板平面内刚度无限大的假设，考虑梁板的实际刚度计算梁板的变形和内力，轴力按照上下弦杆与相连楼板的有效刚度分配，梁板作为拉弯或压弯构件去考虑，再按照规范规定进行组合并配筋本转换桁架的斜撑采用H型钢，主要承担轴向压力和拉力。
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桁架转换层的高层结构抗震性能分析摘要：随着高层建筑的迅速发展，建筑功能的要求也日益复杂化，建筑结构常常需要用结构转换层来完成上、下层建筑物结构的转换。
桁架转换层因其特殊的优点，使其在工程的运用比较广泛,因此本文在综合分析对比各种转换层的基础上，阐述了桁架转换层的薄弱环节，以及常用的结构抗震分析方法。
对以后的相关设计，施工人员在进行桁架转换层的设计施工是有比较大的实用性。
关键词：高层建筑结构；转换层；转换桁架；结构抗震分析。
1. 高层结构转换层的简介带转换层结构设计概念最初是由前苏联和东欧的学者于五、六十年代提出，他们提出了柔性底层房屋的方案即是上部各层为剪力墙，下部为框架的结构体系，这也是首次通过设置转换层而取得底层大空间的尝试；但是，实践表明柔性底层房屋并不具有人们所期望的隔震、抗震能力，底层框架柱不能承受过大变形，在地震中容易破坏而使整座建筑物倒塌。
我国在这方面的研究及实际工程应用始于70年代中期，1975年首先在上海天日路建成一栋13层底层大开间框架上部剪力墙的住宅，并对其进行了现场应力实测、光弹性试验、钢筋混凝土模型试验及框支剪力墙有限元分析等一系列研究。
这些研究为底部大空间剪力墙结构的整体刚度和楼层相对刚度的选择和控制，提供了试验和理论上的技术依据。
1.1 高层结构转换层的分类随着高层建筑的发展，因建筑功能需要下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地而在高层建筑中设置转换层。
转换结构一般可归纳为4种基本形式：梁式、桁架式、箱形、厚板。
2 高层建筑桁架转换层结构2.1 桁架转换层结构的受力分析转换桁架主要用于承受竖向荷载，转换桁架的受力特征主要表现为竖向荷载作用下的受力规律。
转换桁架的工作机制可视为由多根截面较大的弦杆(梁)共同承担上部荷载的工作机制，各腹杆改变了竖向荷载的传力方向和位置，起卸载作用。
根据桁架腹杆的分布情况的不同，高层建筑转换桁架的结构形式主要有：空腹桁架、斜杆桁架、交叉桁架：但由于转换桁架承受的竖向荷载往往是相当大的，有时上部较高的荷载，单层的转换桁架在计算上无法满足结构要求，此时就必须设置双层或多层的转换桁架结构，即叠层桁架转换体系，当然还包括由于建筑立面美观或结构简化受力的目的而采用的无竖腹杆的交叉斜杆桁架；以及由于桁架受力较大，为更好的保证桁架端部与柱的锚固及减小桁架端部柱的内力，实际工程中往往将桁架体系伸过所要转换跨的下一跨。
3 高层建筑转换桁架的设计原则及构造要求1.带桁架转换层的结构应按“强化转换层及其下部、弱化转换层上部”的原则，使转换层上下主体结构的侧向刚度尽量接近，平滑过渡。
2．将转换桁架置于整体空间结构中进行整体分析。
此时，腹杆作为柱单元，上、下弦杆作为梁单元，按空间协同工作或三维空间分析程序计算整体的内力和位移。
计算时，转换桁架按实际杆件布置参与整体分析，但上、下弦杆的轴向刚度、弯曲刚度中应计入楼板的作用。
整体结构计算需采用两个以上不同力学模型的程序进行抗震计算，还应进行弹性时程分析并宜采用弹塑性时程分析校核。
3．带钢桁架转换层的结构设计中应按转换层“强斜腹杆，强节点”：桁架转换层上部框架结构按“强柱弱梁、强边柱弱中柱”的原则，以保证转换层的结构具有较好的延性，确保塑性铰在梁端出现，能够满足工程抗震的要求。
4．换桁架的弦杆相邻位置设置边梁使其受力更为合理。
如果在布置转换桁架弦杆的二、三、四层的弦杆相邻位置设置一根边梁，保证与桁架相邻的楼面的荷载通过与桁架节点相连的横梁以集中力的形式传递至桁架的节点上，这样可以使转换桁架的弦杆受力特点更与普通的桁架一致，即弦杆的受力形态以轴力为主，尽量减少弦杆受到弯矩作用，特别是平面外弯矩的作用，使转换桁架的受力更为合理。
5．转换钢桁架的下弦钢骨混凝土部分后浇使型钢钢骨预先受力。
由于桁架下弦为主要受轴向拉力作用的构件，在计算中我们主要以型钢构件输入进行计算，而在实际的设计中为了使下弦杆与周边的梁与板更好的连接，设计人员将下弦枰设计成为以型钢为钢骨的钢骨混凝土。
在轴向拉力的作用下，由于钢的极限拉应变远大于混凝土的极限拉应变(钢筋的极限拉应变将达001)，为了使型钢钢骨预先受力、混凝土内的裂缝开展较小，设计时采取了下弦杆混凝土后浇的做法。
这样，当上部较大荷载作用至转换桁架时，下弦的型钢受到较大的拉力，产生了相当的拉应变，然后在浇筑混凝土时，型钢内增加的拉应力相对有限，大大的减缓了混凝土内裂缝的开展。
6．《高层混凝土结构技术规程》规定转换层结构的楼板厚度不宜小于180mm。
并配置双层钢筋，而在前面的分析中我们已经知道，当弦杆考虑板的作用时，对转换桁架的受力更为有利。
这一方面可以使设计人员在建筑的限定梁高的情况下充分加大弦杆的刚度：另一方面作为转换桁架弦杆平面外稳定最有力的支撑和保障构件，加厚楼板后可以更好的保证桁架弦杆的平面外的稳定。
另外，结构的水平力传递主要依靠楼板和转换构件，因此楼板和转换构件都要承受较大的剪力，并且有一个交互和传递的过程，如果转换桁架的弦杆仅有一侧的楼板可以相连，可以加厚与之相连楼板的板厚，这样更好的保证转换桁架上的水平力向转换层楼层平面内转移，使转换层的整体受力更加均匀。
4 高层结构的抗震分析方法除特殊规定外，建筑结构应进行多遇地震作用下的内力和变形分析，此时，可假定结构与构件处于弹性工作状态，内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法。
规则且具有明显薄弱部位可能导致地震时严重破坏的建筑结构，应按规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。
此时，可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。
模态分析用于确定设计结构的振动特性，即结构的固有频率与振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
同时，也是后面要进行的谱分析和动力时程分析的前期分析过程。
非线性静力分析(pushover)法是一种简化的非线性地震反应评估方法。
其基本原理是：在结构分析模型上施加按某种方式分布的荷载(如均匀荷载，倒三角荷载，一阶振型荷载等)模拟地震水平惯性力，并逐级按比例增大，直到结构达到预定的状态(位移超限或位移达到目标位移)，然后评估结构的性能。
它没有严密的理论基础，基于两个假定：(1)结构的地震反应受单一振型控制，可以忽略高阶振型的影响，因此多自由度体系可以等效为单自由度体系；(2)控制结构地震反应的振型不发生变化。
显然，对于大多数结构，这两个假定都无法满足，但是它提供了一个评估结构地震反应尤其是非线性地震反应的简单而有效的方法，该分析法能追踪结构从屈服直到极限状态的整个非弹性变形过程。
许多学者的研究表明，对于短周期和响应为一阶振型为主的结构，利用上述两个假定来预测其地震峰值响应，能得到令人比较满意的结果。
同一般的非线性静力分析方法相比，pushover分析法有以下特点：(1)pushover分析需要预先假定一个荷载分布模式，这同一般的非线性静力分析确定的外荷载不一样。
(2) pushover分析需要预先确定同结构性能相关的位移极限，如屈服位移、倒塌破坏极限位移等。
(3) pushover分析的结果是特征荷载和特征位移之间相互作用的曲线。
(4) pushover分析还需要同能谱分析相结合，以完成最终对结构性能的评估。
2000年balram gupta,m.eeri,和sashi k.kunnath提出了改进的基于反应谱理论的pushover分析法，与传统的pushover分析法相比该方法的不同之处在于：(1)现行的方法采用某一特征场地的反应谱定义加载模式；(2)随着结构动力特性的改变所加的荷载大小也随之改变。
改进的适应谱pushover分析法的基本步骤如下：建立结构的数学模型确定结构中不同单元的非线性力-位移关系，即确定初始刚度，屈服弯矩和屈服后刚度。
求解特定场地下的有阻尼弹性反应谱。
求解结构体系的周期和振型向量和振型参与系数。
其中：第j阶振型的振型参与系数第i个质点在j阶模态下的位移第i个质点的重量n层数计算n个模态下的力分布模式：其中：第j阶模态下第i个质点的恢复力第j阶模态的加速度反应谱值6）.求解各阶模态下的基底剪力并按srss(或cqc法)组合得到基底总剪力：7）.将各层所受的力按系数均匀增大：其中：，结构所受基底剪力的估计值；需要施加的荷载步8）.逐级施加荷载进行静力分析。
9）.计算单元力，位移，层间位移，转角等10）.在每一荷载步计算结束后检查单元内力是否超过屈服值。
当任何一个单元屈服后须重新计算单元刚度矩阵。
11）.重复以上步骤直至达到最大基底剪力或最大层间位移。
为便于对相关分析结果进行对比，桁架转换层高层建筑拟采用gupta等人提出的改进的pushover分析法的基础上做适当的改进。
采用这样的方法能比较好的形成对比与掌握分析过程。
5 展望由于时间和水平有限，本文需要解决的问题还有很多，为了深入研究此类带桁架转换层结构的抗震性能，仍有以下工作值得开展：(1)竖向地震作用对此类带转换层的高层结构有一定影响，值得深入探讨。
(2)对于静力弹塑性推覆分析，如何合理的选取水平荷载模式，在理论和实际应用中，仍需进一步研究。
(3)在罕遇地震作用下，用弹塑性时程分析会得到比较精确的结果，但由于弹塑性时程分析计算复杂，特别是对这类桁架转换层结构。
其工作量非常大，具体实施起来较为困难。
参考文献[1] 中华人民共和国国家标准(gb50011-2001),建筑抗震设计规范.中国建筑工业出版社,2001．[2] 中华人民共和国行业标准(jgj3-2002),高层建筑混凝土结构技术规.中国建筑工业出版社2002．[3] 廖红兵,带高位转换层的高层结构抗震设计及性能分析[d],重庆大学,2006.[4] 陈清军,李婷婷.带钢桁架转换层高层结构的抗震性能研究[d],同济大学,2009.[5] 赵鸿铁,胡安妮,高层建筑转换层结构形式选择影响因素的统计分析[j].西安建筑科技大学报(自然科学版).2000.l(6).。