竖向荷载作用下转换桁架的受力和变形分析

秦奇峰，王利华

（太原理工大学建筑与土木工程学院，山西 太原 030024）

1 前言

随着建筑功能的多样化，建筑的结构形式需要在某一层发生变化，从而引起了竖向传力途径的变化，所以需要在结构发生变化的部位设置转换结构。梁式转换结构是工程中普遍采用的转换形式，但是当跨度较大，转换结构上不集中荷载较大时，转换梁的截面高度就会非常大，造成较大的刚度突变，转换梁的刚度远大于支撑柱的刚度，达不到强柱弱梁的设计要求，对结构的抗震性能不利。桁架式转换结构不仅有传力明确、传力途径清楚，而且转换桁架时开洞和设置管道方便，且它们的位置与大小具有很大的灵活性，使充分利用转换层的建筑空间成为可能。桁架式转换结构自重和抗侧力刚度比转换梁小，使带桁架转换层高层建筑的质量和刚度突变相对缓和，而因地震反应比带转换梁的高层建筑要小的多。本文也将着重分析桁架式转换层的受力特点。从经济指标来看，采用桁架转换层比采用梁式转换层和厚板转换层要经济。［1］目前国内实际工程中应用的空腹桁架转换结构型式主要有：空腹桁架、混合空腹桁架、斜腹杆桁架等。［2～4］

2 模型简介

本文旨在研究探讨桁架转换层在竖向荷载作用下的静力分析，为了排除干扰因素便于分析，建立的模型为含有桁架转换层的局部结构，根据不同的桁架转换形式，建立3个模型，分别为：空腹桁架支撑框架柱；斜腹杆桁架支撑框架柱；……