摘要：近年来，我国的地震发生频率较高，严重影响了人们的日常生活，威胁到人们的生命财产安全。由于很多高层建筑的抗震措施不到位，在地震级数较低的情况下，仍有部分建筑物倒塌或者受到不同程度的损害。这一现象也引起了广大建筑行业从业者的广大关注和热切讨论。如何提高高层建筑高位转换结构的抗震性能设计已经成为建筑行业的重要任务。在本论文中，笔者首先介绍了高位转换结构，而后就高层转换结构的抗震性能设计要点展开进一步地分析。相信本论文的研究，对未来高层转换结构的优化会有一定的借鉴意义。
关键词：高位转换结构 抗震性能 设计要点
社会的不断发展，人们的生活水平也在不断地提高，对生活质量的追求也不仅仅局限于基本的衣食住行等方面。人们要求更舒适的居住环境，性能更加良好的建筑物。随着建筑行业门槛的不断降低，各类建筑企业的数量也在不断地增多，行业间的竞争越来越激烈。为了能够在激烈的行业竞争中得到更好的发展，各个建筑企业都着眼于优化建筑工程的设计方案，提高其性能。
随着高层建筑数量的愈来愈多，为了顺利完成施工，很多施工企业都会运用转换结构来解决施工现场的各种限制条件。但由于高层建筑的高度比较高，转换结构的高低也会随之变化。针对近来地震多发的情况，如何提高高位转换结构的抗震能力成为很多建筑企业较为头疼的问题。下面，笔者将对高位转换结构的抗震性能设计进行详细地阐述。
一、高位转换结构概述
所谓高位转换结构，就是指转换层在地面三层以上的结构。因此，要想了解高位转换结构的定义，必须先了解何为转换层。建筑物设立转换层的主要原因是上下使用功能的不同。由于建筑物使用性能的不同，其结构设计方面也会不同。为了充分满足不同用户的需求，保证建筑物的质量，很多高层建筑都会设立转换层。
就目前发展情况来看，转换层进行结构转化的形式主要有以下几种：第一，结构类型的改变。一般来说，转换层以上部分会采用剪刀墙形式，而转换层的下部分会采用框架结构形式；第二，柱网、轴线的改变。在这种情况下，转换层的结构形式一般不会发生变化；第三，结构、柱网或者轴线都会改变。这种转化形式一般会用于上下层的功能变化较大的建筑物建设过程之中。
当然，当前建筑物的高位转换结构的设计也有不同的类型： 梁式、厚板式、以及其他的结构转换形式。设计单位要根据建筑工程的具体情况，选择合适的设计类型。
二、高位转换结构抗震性能设计的要点
近年来，我国的地震事故多发，导致很多建筑物倒塌，给人们的生命财产安全造成了严重的威胁。就其原因，无非有两个方面 第一，地震的震级太高，强度太大。第二，建筑物的设计不合理。而从其高位转换结构方面来说，这些倒塌建筑物的高位转换结构抗震性能不佳。高层转换结构是否具有良好的抗震性能，需要工作人员的多方努力与配合。当然，工作人员首先要做好抗震性能的设计工作。
下面，笔者将结合具体的工程建设从高层转换结构的受力特点、抗震结构等方面进行深入探讨。假设有一建筑物的高度为90米左右，地下有两层，而地上部分为28层，其中地面以上五层为商场，其余为住宅区。经过分析，为了保证建筑物的稳定性，建设单位将转换层设置于六楼的楼面上，采用框支剪刀墙结构。一般来说，转换层在地面三层以上的结构被称为高位转换结构。
（一）地震荷载的计算及地震作用分析
所谓地震荷载，也就是我们通常所说的地震力，地震力的大小将会对建筑物产生十分重要的影响。一般来说，水平地震力的计算公式为：地震力=自重×地震系数。通常，转换层部位的地震作用并不会发生较大的变化，但转换层实际所承受的地震力要远远大于其他的楼层。尤其是，当转换层如果处于振型曲线的振幅最大处附近时，其所受的地震作用更为明显。由此我们可以看出，建筑物的转换层越高，其振型影响更大。这时候，工作人员可以选取更多的振型对高层转换结构进行整体的计算。结构 j 振型 i 质点的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：
Fji=αjγjXjiGi （i=1，2，…n，j=1，2，…m）
其中，Fji指的是振型 i 质点的水平地震作用标准值； αj是指相应于 j 振型自振周期的地震影响系数，Xji――j 振型 i 质点的水平相对位移；
γj――j 振型的参与系数。
（二）转换层楼层抗侧刚度比的设计
判断楼层结构是否薄弱的重要标准就是看楼层抗侧的刚度比值与漏乘抗剪的承载力的比值。一般来说，由于高层建筑物下部承受的压力较大，因此其侧向刚度要大于上部楼层的侧向刚度，否则会使下部楼层形成结构性的软弱层。所以，在进行高位转换层建设时，设计人员应对转换层及相邻的侧向刚度进行合理的设定。根据相关规定，转换层与相邻上层之间的侧向刚度的比值最好要大于0.9。但有一点必须注意，如果建筑物转换层的高度比上层高时，该比值也应该相应的调整。
（三）转换层上、下结构侧向刚度比设计
转换层的设计主要是为了缓和高层建筑上下层之间的过渡。工作人员必须注意，在一般的水平荷载作用下，建筑物转换层上层以及下层之间的结构侧向刚度如果相差过大，就会导致结构构件的变形，影响建筑物的性能。根据前面信息可知，该建筑物的转换层在六楼，那么其转换层上、下结构的侧向刚度比值应该大于1.1.
（四）建筑工程高位转换结构的防震构造措施
首先，要进一步加强转换结构的框支柱的延性和承载力。这就需要工作人员合理设置混凝土的强度等级及相应的配筋率等。以本工程为例，框柱的数量应该在20根以上，应该选择强度等级为C60的混凝土，同时将支柱的轴压比控制在零点七之内。该工程最好采用复合箍，配筋率至少要在0.95%左右，钢筋的排列要尽可能紧密。
其次，做好转换结构上部的墙体构造工作。施工人员要充分考虑转换梁上部剪刀墙的作用，合理设计剪刀墙的形式，使其能够分摊转换梁的部分承载力。为了提高转换结构的抗震性，加之该建筑工程的转换层在六楼，工作人员可以对该转换结构采取二级加强抗震的措施，不断提高其抗震能力和承载力。
三、结论
高层建筑物的施工是一个较为复杂的过程，需要各方面的努力与配合，尤其要注意转化结构的施工过程。作为建筑工程最薄弱的部分，转换结构处的施工要慎重对待。设计单位要不断优化转换结构的设计方案，根据《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》做好相应的计算，提高转换结构的抗震性。同时，要注意转化结构楼板的刚度，选择合适的楼板，提高上部结构的水平剪力，这样才能提高给框支层的性能。除此之外，施工企业也要重视转化结构上一层以及下一层的结构的设计工作。相信在各方的共同努力之下，我国建筑工程的质量能够大有提高，高层建筑转换结构的抗震性能能够进一步提升。这对于我国建筑行业的健康、可持续发展具有十分重要的意义，同时也有利于我国社会主义和谐社会的构建。
参考文献
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