土木工程硕士答辩 PPT
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3.框支层以下采用200、300、350、400 mm厚墙体；交通核位置形成钢筋 混凝土筒体，墙厚取值400mm；标准层采用200、250、300 mm厚墙体
4.整体采用8.4m×7.8m柱网。框架柱截面700×700、900×900,个别情况 柱截面1000×1000，在框支柱采用转换层位置下设工字钢销钉。
1%
2%
转换层的新技术运用
• 钢骨混凝土、钢－混凝土等复合结构的应用 • 高强混凝土的应用 • 预应力技术的应用 • 斜向支撑的应用 • 设置多道转换 • 框支转换梁加腋的应用 • 施工工艺的进步和发展 • 空间桁架结构转换层的应用 • 耗能减振器的使用
三、梁式转换层结构的 受力特征及设计要点
国内研究情况
我国在上世纪70年代开始着手转换层结构建筑的 研究和应用。在国内的第一幢底部大空间建筑是建立 在上海，这座框支剪力墙结构（上部为纯剪力墙，下 部为框架剪力墙）总层数为 13 层，在建造后，在现场 做了一系列的试验和检测，结构的受力较为理想。
清华大学等国内院校还建立了一些震动模型：
大家有疑问的，可以询问和交流
• 高层建筑的转换层本身需要足够的刚度和截面尺 寸，转化梁及转换层楼板应保证有一定的截面尺 寸。
目前存在的问题
• 地震计算模型的不完善和地震工况与实际受力状 态的差别
• 转换层结构刚度比的合理控制和结构上、下侧向 刚度比的表达形式
3、本结构设计中转换层的刚度突变是高层建筑转换层结构最为复杂，也 是最为关键的问题。为了满足高层建筑抗震设计的要求，需要对转换层 结构上下层结构的刚度进行有效的控制，避免出现刚度突变在地震作用 下带来的危害。
PKPM软件建模分析：
转换梁专项分析：
采用框支有限元分析软件FEQ进行应力分析计算：
X向地震作用下的等应力线图：
A.梁式转换层结构的平面布置
平面柱网及剪力墙布置应尽量均匀 转换层结构中的剪力墙宜双向布置或形成核心筒体 应保证在周边设置一定数量的落地剪力墙
B.梁式转换层结构的竖向布置
不应采用纯框架的底部结构体系 加强转换层下部的结构刚度 转换梁截面中心线宜与被转换构件截面中心线重合 应避免出现多次转换的情况
C.梁式转换层结构的转换层楼盖设计
结构设计方案:
1.各层楼面板最小板厚为120mm，首层顶板厚为180 mm， 转换层楼板 厚度不小于200mm。
2.主梁截面一般采用350×600、400×600、500×600等几种，次梁截面采 用200×500等；
框支梁采用900*1800的普通梁截面或者截面为800×1500的钢骨混凝土截 面，C40砼，进行分析对比计算确定。
Y向地震作用下的等应力线图：
恒载作用下的等应力线图：
钢骨转换梁结构构造：
五、结论及思考
转换层设计的要点：
• 转换层结构中梁式转换层结构的传力明确，构造 简单， 施工简便。
• 转换层上下的剪力墙布置应根据刚度的实际变化 进行调整。
• 高层建筑结构平面布置应在满足建筑功能的前提 下尽可能规整，结构应保证足够的安全储备和整 体稳定性
可以互相讨论下，但要小声点
二、转换层结构概念及类型
转换层是什么？
建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与 下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层称 为结构转换层。
• 转换层的基本类型：
梁式转换层、厚板转换层、桁架转换层、箱形转 换层、悬挂结构、搭接柱等
0.5%
楼盖结构不仅要提供充足的竖向承载力来承担建筑的楼层 自重和功能荷载，同时也要有足够大的面外刚度来传递水 平荷载。
3.梁式转换层结构计算分析 几个注意的问题
• （1）转换层上、下楼层侧向刚度控制 • （2）框支柱水平地震剪力的调整 • （3）转换梁水平地震剪力的调整
四、工程实例分析
工程简介:
• 本工程是山西大同某商住综合楼，一个典型的高层转换 层结构。本建筑物地上部分为二十五层，地下部分为两 层。位于大同市南三环路核心地段，为临街建筑。甲方 对建筑的功能要求较多，需要将二层以下设计为大空间 的商业区域，二层以上设计为办公室及公寓式住宅。
Fra Baidu bibliotek
本工程主要集中的问题：
1、本工程地下室面积大，开挖深度较深，按超长无缝设计，墙、柱混凝 土强度等级最高达到C50，框支层局部采用的混凝土框支梁由于承托上部 23层的荷载，体量较大，且不能分段浇筑施工，施工难度较大。
2、本工程转换位置位于地上二层，转换梁上部荷载非常大，转换梁的截 面取值与梁的工艺形式成为本次设计的主要矛盾点。
土木工程硕士答辩
报告内容
• 1 转换层结构国内外发展现状 • 2 转换层结构基本概念及类型 • 3 梁式转换层结构的受力特征及设计原理 • 4 工程实例分析 • 5 结论
一、转换层结构的发展历程及 现状
国外研究情况
在第二次世界大战以后，英国、美国等欧美国家由于 经济迅速恢复，基础建设大量开展，底部大空间建筑的需 求也越来越多。工程技术人员开始探索底部框架，上部剪 力墙的转换结构。
1.梁式转换结构的两种形式
• 托柱转换结构
当上部构件为框架柱或者跨中短 墙肢时，对转换梁产生类似集中 荷载的效应，一般定义改转换梁 为托柱梁。
• 框支剪力墙结构
当转换梁上部剪力墙为实心墙体 或者剪力墙在梁跨中开设洞口较 小，对剪力墙整体刚度影响不大 时，该转换梁可以认为框支梁
2.梁式转换层结构设计原则
4.整体采用8.4m×7.8m柱网。框架柱截面700×700、900×900,个别情况 柱截面1000×1000，在框支柱采用转换层位置下设工字钢销钉。
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转换层的新技术运用
• 钢骨混凝土、钢－混凝土等复合结构的应用 • 高强混凝土的应用 • 预应力技术的应用 • 斜向支撑的应用 • 设置多道转换 • 框支转换梁加腋的应用 • 施工工艺的进步和发展 • 空间桁架结构转换层的应用 • 耗能减振器的使用
三、梁式转换层结构的 受力特征及设计要点
国内研究情况
我国在上世纪70年代开始着手转换层结构建筑的 研究和应用。在国内的第一幢底部大空间建筑是建立 在上海，这座框支剪力墙结构（上部为纯剪力墙，下 部为框架剪力墙）总层数为 13 层，在建造后，在现场 做了一系列的试验和检测，结构的受力较为理想。
清华大学等国内院校还建立了一些震动模型：
大家有疑问的，可以询问和交流
• 高层建筑的转换层本身需要足够的刚度和截面尺 寸，转化梁及转换层楼板应保证有一定的截面尺 寸。
目前存在的问题
• 地震计算模型的不完善和地震工况与实际受力状 态的差别
• 转换层结构刚度比的合理控制和结构上、下侧向 刚度比的表达形式
3、本结构设计中转换层的刚度突变是高层建筑转换层结构最为复杂，也 是最为关键的问题。为了满足高层建筑抗震设计的要求，需要对转换层 结构上下层结构的刚度进行有效的控制，避免出现刚度突变在地震作用 下带来的危害。
PKPM软件建模分析：
转换梁专项分析：
采用框支有限元分析软件FEQ进行应力分析计算：
X向地震作用下的等应力线图：
A.梁式转换层结构的平面布置
平面柱网及剪力墙布置应尽量均匀 转换层结构中的剪力墙宜双向布置或形成核心筒体 应保证在周边设置一定数量的落地剪力墙
B.梁式转换层结构的竖向布置
不应采用纯框架的底部结构体系 加强转换层下部的结构刚度 转换梁截面中心线宜与被转换构件截面中心线重合 应避免出现多次转换的情况
C.梁式转换层结构的转换层楼盖设计
结构设计方案:
1.各层楼面板最小板厚为120mm，首层顶板厚为180 mm， 转换层楼板 厚度不小于200mm。
2.主梁截面一般采用350×600、400×600、500×600等几种，次梁截面采 用200×500等；
框支梁采用900*1800的普通梁截面或者截面为800×1500的钢骨混凝土截 面，C40砼，进行分析对比计算确定。
Y向地震作用下的等应力线图：
恒载作用下的等应力线图：
钢骨转换梁结构构造：
五、结论及思考
转换层设计的要点：
• 转换层结构中梁式转换层结构的传力明确，构造 简单， 施工简便。
• 转换层上下的剪力墙布置应根据刚度的实际变化 进行调整。
• 高层建筑结构平面布置应在满足建筑功能的前提 下尽可能规整，结构应保证足够的安全储备和整 体稳定性
可以互相讨论下，但要小声点
二、转换层结构概念及类型
转换层是什么？
建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与 下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层称 为结构转换层。
• 转换层的基本类型：
梁式转换层、厚板转换层、桁架转换层、箱形转 换层、悬挂结构、搭接柱等
0.5%
楼盖结构不仅要提供充足的竖向承载力来承担建筑的楼层 自重和功能荷载，同时也要有足够大的面外刚度来传递水 平荷载。
3.梁式转换层结构计算分析 几个注意的问题
• （1）转换层上、下楼层侧向刚度控制 • （2）框支柱水平地震剪力的调整 • （3）转换梁水平地震剪力的调整
四、工程实例分析
工程简介:
• 本工程是山西大同某商住综合楼，一个典型的高层转换 层结构。本建筑物地上部分为二十五层，地下部分为两 层。位于大同市南三环路核心地段，为临街建筑。甲方 对建筑的功能要求较多，需要将二层以下设计为大空间 的商业区域，二层以上设计为办公室及公寓式住宅。
Fra Baidu bibliotek
本工程主要集中的问题：
1、本工程地下室面积大，开挖深度较深，按超长无缝设计，墙、柱混凝 土强度等级最高达到C50，框支层局部采用的混凝土框支梁由于承托上部 23层的荷载，体量较大，且不能分段浇筑施工，施工难度较大。
2、本工程转换位置位于地上二层，转换梁上部荷载非常大，转换梁的截 面取值与梁的工艺形式成为本次设计的主要矛盾点。
土木工程硕士答辩
报告内容
• 1 转换层结构国内外发展现状 • 2 转换层结构基本概念及类型 • 3 梁式转换层结构的受力特征及设计原理 • 4 工程实例分析 • 5 结论
一、转换层结构的发展历程及 现状
国外研究情况
在第二次世界大战以后，英国、美国等欧美国家由于 经济迅速恢复，基础建设大量开展，底部大空间建筑的需 求也越来越多。工程技术人员开始探索底部框架，上部剪 力墙的转换结构。
1.梁式转换结构的两种形式
• 托柱转换结构
当上部构件为框架柱或者跨中短 墙肢时，对转换梁产生类似集中 荷载的效应，一般定义改转换梁 为托柱梁。
• 框支剪力墙结构
当转换梁上部剪力墙为实心墙体 或者剪力墙在梁跨中开设洞口较 小，对剪力墙整体刚度影响不大 时，该转换梁可以认为框支梁
2.梁式转换层结构设计原则