高层建筑+V+形柱式结构转换
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［关键词］结构转换层；高位结构转换；V 形柱式结构转换 ［中图分类号］TU312 + .1； ［文献标识码］B
V-shaped Column Structure Transformation in Tall Building
MAO Yu-chuan1，YOU Yan-ping2
（1 . Architectural Design Company of Sichuan Zheng heng ，Cheng du 610031 ，China； 2 . Dept of Ciuil Engineering ，Sichuan Uniuersity of Science and Technology，Chengdu 610039，China ）
（m） （mm） （mm）
备注
银星商城 1：4.7 南洋商厦 1：4.54 某综合楼 1 1 3.50
42 . 30 18 . 50 8 . 10
800 > 800 400 > 1250 1250 > 1250 16，25 600 > 600 250 > 600 800 > 800 6，22 350 > 350 300 > 600 500 > 500 8，18
2. 3 某多层建筑 V 形柱式结构转换 该多层建筑位于成都府河畔，建于 1997 年。建
筑物高 24m，7 层，为框架结构。该建筑 1 ~ 2 层为商 场及写字间，3 层以上为住宅。在第 2 层，利用 V 形 柱式结构转换，解决了上下层柱网不一致的矛盾，从 而避免了框架梁、柱对住宅平面设计的影响，也为控 制层高创造了必要条件。
构件的承载能力看是安全的。在进行结构分析时，
可将斜柱输入程序进行结构整体分析。同时，在设
计时也有必要采取一定的构造措施，使 V 形柱相关
构件及其周边环境进一步加强与改善。从静力学分
析可知［1］，V 形柱顶部拉梁内力较小，如图 3。
表 1 V 形柱式结构转换构造
项目
V 形柱 转换层 上柱断面 拉梁断面 斜率 标高 下柱断面 配筋
25% 以内。虽然由于构造方面的因素会使 V 形柱
构件的刚度增大，但从结构体系看，其刚度变化的影
响很小，建筑结构体系的特征并未因 V 形柱的应用
而产生显著变化，其原因是结构的层刚度没有因此
产生突变。
银星商城 V 形柱转换图见图 3a；南洋商厦 V 形
柱转换模板图见图 3b。从图 3 可以看出，由于构造
术经济指标有重大影响。在方案设计阶段，若能充 分推敲柱网布置关系，合理选择结构转换层的形式， 优先采用柱式结构转换，可以有效地提高设计效率， 加快施工进度，进一步降低工程造价，还可为高层建 筑的造型增加新亮点。
［参考文献］
几何形状，也具有较好的抗侧力能力；同时，由于没 ［1］茅於川 . 银星商城结构设计—兼柱式结构转换初探［J］. 北京：工
十四届全国高层建筑结构学术交流会论文集［C］.1996 年，pp249 - 255 . ［3］冯佶 . 深圳市新港鸿花园一区高层商住楼结构设计［B］. 第十六届 全国高层建筑结构学术交流会论文集［C］.2000 年，pp598 - 603.
从立面图可以看出，V 形柱式结构转换体现了高层
建筑结构的力度感，也在一定程度上丰富了立面造
型，增强了建筑的韵律感。
图 2 成都南洋商厦平、立剖面图
图 1 重庆银星商城平、立剖面图
2.2 南洋商厦 V 形柱式结构转换 南洋商 厦 位 于 成 都 市 府 青 路 立 交 桥 侧，建 于
1996 年。该建筑为框架—筒体结构，地下 1 层为车 库及设备间，地上第 1 ~ 3 层为商场，第 4 层为设备 层，第 5 层为写字间，第 6 层以上为住宅。由于商场 柱网与住宅柱网不一致，故通过第 5、6 两层设置 V 形柱进行结构转换。其平、立剖面见图 2。同时，该 建筑标准层采用轻型墙体（3D 板 ），楼盖采用了加 气混凝土填充双向密肋楼盖板柱体系，有效地降低 了层高，增加了投资效益。从图 2 的立面图可以看
有转换大 梁，也 可 以 有 效 地 降 低 结 构 转 换 层 层 高。 可以说，V 形柱式结构转换会有较为广阔的发展前 景。最近，深圳某些工程也成功地采用了 V 形柱式 结构转换［3］。
V 形柱的造型别致，可以进一步体现现代高层 建筑的力度感，使结构的力学性能与建筑立面造型
程设计与研究，1996：（3）：8 - 14 . ［2］李豪邦 . 高层建筑中结构转换层的新型式 - 斜柱转换［B］. 第
层。该工程采用框架 - 筒体结构，利用垂直交通枢 出，由于采用了 V 形柱式结构转换，使建筑立面更
纽及公用设备间形成中央井筒。由于 10 层以下柱 显力度，也增强了建筑的稳定感。
网与 11 层以上柱网不一致，在标高 33.900 ~ 42.300
m 范围，利用第 9 、10 层空间设置了 V 形柱，完成 了高位结构转换［1］。该建筑平、立剖面图参见图 1。
图 4 V 形柱转换在地震作用下的弯矩、剪力图
剪力与相邻的框架柱相比其数值也较小。产生这一 现象的原因主要得益于 V 形柱的良好的几何形态， 部分水平力作用在 V 形柱的柱顶，分解成 V
3.2 V 形柱式结构转换的构造 高层建筑中采用 V 形柱作结构转换层，从概念
设计的角度看是合理的；从力学分析看是有利的；从
以上三项工程皆在 1997 年前先后竣工。
3 V 形柱式结构转换的设计
3.1 V 形柱的力学性能 V 形柱作为高层建筑结构转换构件，从国内现
有资料看，当从银星商城结构设计中首次采用。就 V 形柱而言，由于具有良好的几何特性，在桥梁工程 中常见采用。美国世界贸易中心的台柱式立面造型
40
建筑科学
第 17 卷
原因，实际构件刚度比计算简图刚度会略有增大，但
与层刚度相比，其数值影响可以不计。从计算简图
还可以看出，由于 V 形柱所应用的结构体系为框架
- 抗震墙或框架 - 筒体体系，地震及风力作用主要
由抗震墙及筒体承担，其水平作用力分配至 V 形柱
时，显然已不大了。图 4 列出了在地震作用下 V 形
柱的弯矩、剪力图。从中可以看出，V 形柱的弯矩、
自 1995 年笔者设计重庆银星商城开始，先后在 三项工程中采用了 V 形柱式结构转换，其中，银星 商城为高位结构转换。V 形柱结构转换具有传力直 接、造价经济的优点，同时也提高了设计效率，为建 筑造型增添了新的音符。
2 V 形柱式结构转换的应用
2.1 银星商城高位 V 形柱式结构转换 银星商城建于 1995 年，位于重庆市朝天门。该
所列三个工程项目的 V 形柱式结构转换构造措施 作出了决定性的贡献。从图 1 及图 2 的建筑立面也
列于表 1。
可以看出，V 形柱对建筑立面设计的影响和贡献。
在高层建筑中，结构转换层设计是高层建筑结
4 V 形柱式结构转换展望
构设计的重要内容，结构转换层形式的确定对其技
V 形柱式结构转换与梁式转换比较，具有传力 路径短，传力直接、明确的特点。众所周知，梁式转 换时，由于转换大梁需要承担巨大的剪力及弯矩，其 断面及配筋用料相当多，也给施工带来不便，而 V 形柱式转换有效地避免了梁式转换一些缺点。V 形 柱的两肢与梁系构成的结构单元具有稳定、良好的
建筑地下 1 ~ 2 层为车库及设备间，地上第 1 ~ 10 层 为商场，第 11 ~ 26 层为住宅，第 27 ~ 28 层为设备
第1期
茅於川，等：高层建筑 V 形柱式结构转换
39
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［Abstract］The change reguired in the uilization of plan and the economy in the employment of space in tall buildings tend to form more than one standard plan，while the column grid of each plan is not always agreeable . So it is necessary for structural arrangement to have technical transformation. The design of structure transfer story is an important part in structural design. The V - shaped column structure transformation in this paper，which could achieve a good effect in construction engineering，is a new approach in the structural design of tall building.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
当属柱式结构转换在高层建筑中成功应用的范例。 对结构抗震是有利的。
V 形柱用于高层建筑结构转换时，主要应用于
框架 - 抗震墙体系和框架 - 筒体体系。在已建工程
中，采用 V 形柱式结构转换的柱数量在下层柱中占
外侧梁加腋 来自百度文库腋
图 3 V 形柱式转换模板图
形柱的轴向作用力。因而可以认为，V 形柱的形态
V 形柱的具体形态和尺寸，需结合具体工程情 况及建筑平、立面处理而定。其构造措施有：控制斜 柱的斜率，一般不要超过 1：4.5；V 形柱的两肢断面 面积不小于原柱断面或同层框架柱断面；加强 V 形
第1期
茅於川，等：高层建筑 V 形柱式结构转换
41
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柱顶部的拉梁配筋及对相邻框架梁加腋。采用 V 完善的结合。美国世界贸易中心的台柱式结构造型
形柱式结构转换时，楼板可以不必特别加强。本文 应该是柱式结构转换的成功范例，给建筑的立面造型
第 17 卷第 1 期
建筑科学
Vol. 17，No. 1
2001 年 2 月
BUILDING SCIENCE
Feb. 2001
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［文章编号］1002 - 852（8 2001）01 - 0038 - 04
［收稿日期］2000 - 09 - 09 ［作者简介］茅於川，（1939 年—），男，总工程师，高级工程师
构设计—兼柱式结构转换初探》一文中，提出了 V 形柱结构转换的应用［1］，同时，也有论文介绍以斜 柱式转换用作减小内外筒体间梁的跨度，改善梁系 的受力状况［2］。这些皆属柱式结构转换的范畴，在 工程实践中皆取得极为显著的效果。
高层建筑 V 形柱式结构转换
茅於川1，尤亚平2
（1. 四川众恒建筑设计有限责任公司，成都 610031；2. 四川工业学院土木系，成都 610039）
［摘 要］高层建筑对平面使用功能要求的多变性及对建筑空间有效利用的经济性，往往形成多个标准层，而各标准层的 柱网常不能完全一致，因此，需要对结构布置进行技术转换。在此类高层建筑中，结构转换层设计是高层建筑结构设计的重 要组成部分，本文介绍的 V 形柱式转换是高层建筑结构转换的新形式，在工程实践中取得了良好效果。
［Keywords］structural transfer story；high level structure transformation；V-shaped column structure transformation
1前言
在高层 建 筑 中，除 高 层 住 宅 外，一 般 皆 为 综 合 楼，其功能要求比较复杂。通常，地下室及地上数层 为满足停车及商业空间的要求，需要结构以大柱网 布置；而其上各层多用作写字、客房、公寓及住宅 ， 若仍用大柱网，则建筑空间的有效利用极不合理，也 增加了投资。此时，结构需采用小柱网处理。通常， 在柱网尺寸需要改变的层次设置结构转换层。国内 常见的结构转换层形式有梁式转换、桁架式转换、箱 式转换、厚板转换等。针对不同的工程条件及需要， 它们成功地进行了结构转换，解决了工程设计的难 题，也取得了较好的经济效益。1996 年第十四届全 国高层建筑结构学术交流会上，笔者在《银星商城结
V-shaped Column Structure Transformation in Tall Building
MAO Yu-chuan1，YOU Yan-ping2
（1 . Architectural Design Company of Sichuan Zheng heng ，Cheng du 610031 ，China； 2 . Dept of Ciuil Engineering ，Sichuan Uniuersity of Science and Technology，Chengdu 610039，China ）
（m） （mm） （mm）
备注
银星商城 1：4.7 南洋商厦 1：4.54 某综合楼 1 1 3.50
42 . 30 18 . 50 8 . 10
800 > 800 400 > 1250 1250 > 1250 16，25 600 > 600 250 > 600 800 > 800 6，22 350 > 350 300 > 600 500 > 500 8，18
2. 3 某多层建筑 V 形柱式结构转换 该多层建筑位于成都府河畔，建于 1997 年。建
筑物高 24m，7 层，为框架结构。该建筑 1 ~ 2 层为商 场及写字间，3 层以上为住宅。在第 2 层，利用 V 形 柱式结构转换，解决了上下层柱网不一致的矛盾，从 而避免了框架梁、柱对住宅平面设计的影响，也为控 制层高创造了必要条件。
构件的承载能力看是安全的。在进行结构分析时，
可将斜柱输入程序进行结构整体分析。同时，在设
计时也有必要采取一定的构造措施，使 V 形柱相关
构件及其周边环境进一步加强与改善。从静力学分
析可知［1］，V 形柱顶部拉梁内力较小，如图 3。
表 1 V 形柱式结构转换构造
项目
V 形柱 转换层 上柱断面 拉梁断面 斜率 标高 下柱断面 配筋
25% 以内。虽然由于构造方面的因素会使 V 形柱
构件的刚度增大，但从结构体系看，其刚度变化的影
响很小，建筑结构体系的特征并未因 V 形柱的应用
而产生显著变化，其原因是结构的层刚度没有因此
产生突变。
银星商城 V 形柱转换图见图 3a；南洋商厦 V 形
柱转换模板图见图 3b。从图 3 可以看出，由于构造
术经济指标有重大影响。在方案设计阶段，若能充 分推敲柱网布置关系，合理选择结构转换层的形式， 优先采用柱式结构转换，可以有效地提高设计效率， 加快施工进度，进一步降低工程造价，还可为高层建 筑的造型增加新亮点。
［参考文献］
几何形状，也具有较好的抗侧力能力；同时，由于没 ［1］茅於川 . 银星商城结构设计—兼柱式结构转换初探［J］. 北京：工
十四届全国高层建筑结构学术交流会论文集［C］.1996 年，pp249 - 255 . ［3］冯佶 . 深圳市新港鸿花园一区高层商住楼结构设计［B］. 第十六届 全国高层建筑结构学术交流会论文集［C］.2000 年，pp598 - 603.
从立面图可以看出，V 形柱式结构转换体现了高层
建筑结构的力度感，也在一定程度上丰富了立面造
型，增强了建筑的韵律感。
图 2 成都南洋商厦平、立剖面图
图 1 重庆银星商城平、立剖面图
2.2 南洋商厦 V 形柱式结构转换 南洋商 厦 位 于 成 都 市 府 青 路 立 交 桥 侧，建 于
1996 年。该建筑为框架—筒体结构，地下 1 层为车 库及设备间，地上第 1 ~ 3 层为商场，第 4 层为设备 层，第 5 层为写字间，第 6 层以上为住宅。由于商场 柱网与住宅柱网不一致，故通过第 5、6 两层设置 V 形柱进行结构转换。其平、立剖面见图 2。同时，该 建筑标准层采用轻型墙体（3D 板 ），楼盖采用了加 气混凝土填充双向密肋楼盖板柱体系，有效地降低 了层高，增加了投资效益。从图 2 的立面图可以看
有转换大 梁，也 可 以 有 效 地 降 低 结 构 转 换 层 层 高。 可以说，V 形柱式结构转换会有较为广阔的发展前 景。最近，深圳某些工程也成功地采用了 V 形柱式 结构转换［3］。
V 形柱的造型别致，可以进一步体现现代高层 建筑的力度感，使结构的力学性能与建筑立面造型
程设计与研究，1996：（3）：8 - 14 . ［2］李豪邦 . 高层建筑中结构转换层的新型式 - 斜柱转换［B］. 第
层。该工程采用框架 - 筒体结构，利用垂直交通枢 出，由于采用了 V 形柱式结构转换，使建筑立面更
纽及公用设备间形成中央井筒。由于 10 层以下柱 显力度，也增强了建筑的稳定感。
网与 11 层以上柱网不一致，在标高 33.900 ~ 42.300
m 范围，利用第 9 、10 层空间设置了 V 形柱，完成 了高位结构转换［1］。该建筑平、立剖面图参见图 1。
图 4 V 形柱转换在地震作用下的弯矩、剪力图
剪力与相邻的框架柱相比其数值也较小。产生这一 现象的原因主要得益于 V 形柱的良好的几何形态， 部分水平力作用在 V 形柱的柱顶，分解成 V
3.2 V 形柱式结构转换的构造 高层建筑中采用 V 形柱作结构转换层，从概念
设计的角度看是合理的；从力学分析看是有利的；从
以上三项工程皆在 1997 年前先后竣工。
3 V 形柱式结构转换的设计
3.1 V 形柱的力学性能 V 形柱作为高层建筑结构转换构件，从国内现
有资料看，当从银星商城结构设计中首次采用。就 V 形柱而言，由于具有良好的几何特性，在桥梁工程 中常见采用。美国世界贸易中心的台柱式立面造型
40
建筑科学
第 17 卷
原因，实际构件刚度比计算简图刚度会略有增大，但
与层刚度相比，其数值影响可以不计。从计算简图
还可以看出，由于 V 形柱所应用的结构体系为框架
- 抗震墙或框架 - 筒体体系，地震及风力作用主要
由抗震墙及筒体承担，其水平作用力分配至 V 形柱
时，显然已不大了。图 4 列出了在地震作用下 V 形
柱的弯矩、剪力图。从中可以看出，V 形柱的弯矩、
自 1995 年笔者设计重庆银星商城开始，先后在 三项工程中采用了 V 形柱式结构转换，其中，银星 商城为高位结构转换。V 形柱结构转换具有传力直 接、造价经济的优点，同时也提高了设计效率，为建 筑造型增添了新的音符。
2 V 形柱式结构转换的应用
2.1 银星商城高位 V 形柱式结构转换 银星商城建于 1995 年，位于重庆市朝天门。该
所列三个工程项目的 V 形柱式结构转换构造措施 作出了决定性的贡献。从图 1 及图 2 的建筑立面也
列于表 1。
可以看出，V 形柱对建筑立面设计的影响和贡献。
在高层建筑中，结构转换层设计是高层建筑结
4 V 形柱式结构转换展望
构设计的重要内容，结构转换层形式的确定对其技
V 形柱式结构转换与梁式转换比较，具有传力 路径短，传力直接、明确的特点。众所周知，梁式转 换时，由于转换大梁需要承担巨大的剪力及弯矩，其 断面及配筋用料相当多，也给施工带来不便，而 V 形柱式转换有效地避免了梁式转换一些缺点。V 形 柱的两肢与梁系构成的结构单元具有稳定、良好的
建筑地下 1 ~ 2 层为车库及设备间，地上第 1 ~ 10 层 为商场，第 11 ~ 26 层为住宅，第 27 ~ 28 层为设备
第1期
茅於川，等：高层建筑 V 形柱式结构转换
39
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
［Abstract］The change reguired in the uilization of plan and the economy in the employment of space in tall buildings tend to form more than one standard plan，while the column grid of each plan is not always agreeable . So it is necessary for structural arrangement to have technical transformation. The design of structure transfer story is an important part in structural design. The V - shaped column structure transformation in this paper，which could achieve a good effect in construction engineering，is a new approach in the structural design of tall building.
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当属柱式结构转换在高层建筑中成功应用的范例。 对结构抗震是有利的。
V 形柱用于高层建筑结构转换时，主要应用于
框架 - 抗震墙体系和框架 - 筒体体系。在已建工程
中，采用 V 形柱式结构转换的柱数量在下层柱中占
外侧梁加腋 来自百度文库腋
图 3 V 形柱式转换模板图
形柱的轴向作用力。因而可以认为，V 形柱的形态
V 形柱的具体形态和尺寸，需结合具体工程情 况及建筑平、立面处理而定。其构造措施有：控制斜 柱的斜率，一般不要超过 1：4.5；V 形柱的两肢断面 面积不小于原柱断面或同层框架柱断面；加强 V 形
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茅於川，等：高层建筑 V 形柱式结构转换
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柱顶部的拉梁配筋及对相邻框架梁加腋。采用 V 完善的结合。美国世界贸易中心的台柱式结构造型
形柱式结构转换时，楼板可以不必特别加强。本文 应该是柱式结构转换的成功范例，给建筑的立面造型
第 17 卷第 1 期
建筑科学
Vol. 17，No. 1
2001 年 2 月
BUILDING SCIENCE
Feb. 2001
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［文章编号］1002 - 852（8 2001）01 - 0038 - 04
［收稿日期］2000 - 09 - 09 ［作者简介］茅於川，（1939 年—），男，总工程师，高级工程师
构设计—兼柱式结构转换初探》一文中，提出了 V 形柱结构转换的应用［1］，同时，也有论文介绍以斜 柱式转换用作减小内外筒体间梁的跨度，改善梁系 的受力状况［2］。这些皆属柱式结构转换的范畴，在 工程实践中皆取得极为显著的效果。
高层建筑 V 形柱式结构转换
茅於川1，尤亚平2
（1. 四川众恒建筑设计有限责任公司，成都 610031；2. 四川工业学院土木系，成都 610039）
［摘 要］高层建筑对平面使用功能要求的多变性及对建筑空间有效利用的经济性，往往形成多个标准层，而各标准层的 柱网常不能完全一致，因此，需要对结构布置进行技术转换。在此类高层建筑中，结构转换层设计是高层建筑结构设计的重 要组成部分，本文介绍的 V 形柱式转换是高层建筑结构转换的新形式，在工程实践中取得了良好效果。
［Keywords］structural transfer story；high level structure transformation；V-shaped column structure transformation
1前言
在高层 建 筑 中，除 高 层 住 宅 外，一 般 皆 为 综 合 楼，其功能要求比较复杂。通常，地下室及地上数层 为满足停车及商业空间的要求，需要结构以大柱网 布置；而其上各层多用作写字、客房、公寓及住宅 ， 若仍用大柱网，则建筑空间的有效利用极不合理，也 增加了投资。此时，结构需采用小柱网处理。通常， 在柱网尺寸需要改变的层次设置结构转换层。国内 常见的结构转换层形式有梁式转换、桁架式转换、箱 式转换、厚板转换等。针对不同的工程条件及需要， 它们成功地进行了结构转换，解决了工程设计的难 题，也取得了较好的经济效益。1996 年第十四届全 国高层建筑结构学术交流会上，笔者在《银星商城结