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为实现人们对高层建筑不同建筑功能的需求,转换层结构得到广泛应用,结构形式多种多样,设置高度日益提升。当前应用比较广泛的转换层结构形式主要有:梁式转换结构,板式转换结构,箱型转换结构,桁架转换结构等。一般情况下转换层的设置高度为三至六层,20米以下;特殊的转换层高度设置在七至十层,30米以下。本次转换结构现场监测试验是以某项目的箱型转换层为研究对象,该转换层设置高度99.3m,严重超规超限,国内外罕见。本文对箱型转换结构的研究内容主要有:(1)箱型转换结构在竖向荷载作用下的受力分析,包括转换梁在竖向荷载作用下的应力分析、转换板在竖向荷载作用下的应力分析;(2)箱型转换层在竖向荷载作用下的变形分析;(3)转换层结构在竖向荷载下的受力模拟分析。通过对工程前期相关资料和设计资料的研究分析,本次试验共选取五根梁、四块板进行内力监测研究;十根梁进行变形监测研究。为开展上述研究内容,采用现场搭建内力监测系统和变形监测系统进行实验研究,保证了监测数据的精确性、即时性、有效性。监测系统分为自动监测系统(内力监测)和人工监测系统(变形监测)。内力监测系统采用FBG一4150光纤光栅应变计,它具备体积小、重量轻、性能长期稳定等优点,很好的反应构件在竖向荷载作用下的受力情况。变形监测采用稳定性好的金属变形测点,在每条需要进行变形监测的梁底部安装测点。内力监测数据和变形监测数据随工程主体建设2层采集一次,至结构主体竣工,监测数据共采集10次。此外,采用ANSYS通用有限元分析软件模拟转换结构在不同竖向荷载下的应力、变形情况,并将模拟结果与实测结果对比,以此检验实测结果正确性,模拟结果合理性。本文在查阅了大量文献资料的基础上,以实测数据为主,针对高层建筑超高位箱型转换层在竖向荷载作用下的应力和变形进行了研究,取得了以下主要结果:(1)转换梁应力随竖向荷载施加的变化规律,实测数据表明结构在竖向荷载作用下处于弹性阶段,结构安全。应力变化趋势与ANSYS模拟转换结构应力变化趋势基本吻合,数值相差不大,表明本试验分析结果可靠,模拟分析结果合理。(2)转换板在逐渐施加楼层影响下的应力变化趋势,表明了板的工作状态,结构工作安全性。应力变化趋势与ANSYS模拟应力变化趋势基本吻合,数值相差不大,表明ANSYS模拟施工加载的分析数据是基本可靠的,结构安全。(3)箱型转换结构变形分析结果表明,结构累计变形与模拟变形结果基本吻合,变形值远低于规范限值,表明试验分析结果正确,ANSYS模拟数据是基本可靠,结构处于安全工作状态。(4)箱型转换结构空间受力良好,提高了结构的整体性能,但转换构件受力复杂、施工繁琐,因此在设计中尤其重视概念设计。