[发明专利]一种大跨度预应力刚体巨型空间转换结构及其施工方法

说明书

本发明提供了一种大跨度预应力刚体巨型空间转换结构及其施工方法，转换结构包括斜向受压柱、下弦预应力张拉梁、中间预应力受拉柱、转换柱、中间层普通梁、框架柱和被转换框架柱，下弦预应力张拉梁和中间预应力受拉柱内均含有预应力钢筋，斜向受压柱设置两个，两个斜向受压柱与下弦预应力张拉梁围成等腰三角形结构，等腰三角形结构的两个斜向受压柱的顶端相交在一起与竖直设置的被转换框架柱的底部固定连接，等腰三角形结构的两个斜向受压柱的底端均穿过中间层普通梁且各自与下弦预应力张拉梁的相应端连接。本发明解决了转换梁内力过大、较难实现结构抗震性能强且安全的目标、影响建筑空间使用效果以及难以实现超大跨度结构转换的问题。

技术领域

本发明属于土木工程领域，尤其是涉及一种大跨度预应力刚体巨型空间转换结构及其施工方法。

背景技术

现有多高层建筑中，因为建筑使用空间的需要，通常在建筑底部几层抽柱做托柱转换结构，目前的多高层结构中的托柱转换主要是靠梁转换，转换梁多采用实体混凝土梁，梁高通常在0.8-2.5米。

采用普通混凝土梁出现的问题是：(1)混凝土梁截面大，混凝土及钢筋耗材较多；(2)梁宽度及高度过大时，形成大体积混凝土，施工质量不容易保证，且施工难度大；(3)转换梁承受的竖向荷载大，水平或竖向地震作用也大，从而造成转换梁的弯、剪、扭应力很大对结构不利；(4)结构转换层上下刚度及承载力突变，竖向抗侧力构件不连续在地震设计中产生应力集中效应，对结构体系的抗震有不利的影响；(5)转换梁截面大、转换柱形成短柱影响结构安全；(6)转换梁巨大的截面尺寸影响建筑下部净空及建筑使用功能(7)转换梁很难应用到大跨度转换。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种大跨度预应力刚体巨型空间转换结构及其施工方法，解决了转换梁内力过大、较难实现结构抗震性能强且安全的目标、影响建筑空间使用效果以及难以实现超大跨度结构转换的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种大跨度预应力刚体巨型空间转换结构，包括斜向受压柱、下弦预应力张拉梁、中间预应力受拉柱、转换柱、中间层普通梁、框架柱和被转换框架柱，所述的下弦预应力张拉梁和中间预应力受拉柱内均含有沿各自长度方向设置的预应力钢筋，所述的斜向受压柱设置两个，两个斜向受压柱与下弦预应力张拉梁围成等腰三角形结构，等腰三角形结构的两个斜向受压柱的顶端相交在一起与竖直设置的被转换框架柱的底部刚性连接，等腰三角形结构的两个斜向受压柱的底端均穿过中间层普通梁且与下弦预应力张拉梁的相应端刚性连接，所述的中间预应力受拉柱的顶端与两个斜向受压柱的相交处刚性连接，底端穿过中间层普通梁与下弦预应力张拉梁的中部刚性连接，所述的中间层普通梁与下弦预应力张拉梁平行设置，所述的转换柱设置两个，均竖直固定在下弦预应力张拉梁的下部，且设置在下弦预应力张拉梁的两端，在所述的下弦预应力张拉梁的上部与两个转换柱连接位置对应处均固定一个框架柱，两个所述框架柱均穿过中间层普通梁，两个所述框架柱与被转换框架柱平行设置；

在所述的中间层普通梁的上部空间和下部空间均匀设有多个与中间层普通梁平行的普通梁，在所述的下弦预应力张拉梁的两端也设有普通梁；

在两个所述的框架柱的左侧空间和右侧空间均匀设有多个与框架柱平行的普通柱，所有的普通柱均穿过相应层处的普通梁设置。

进一步的，所述下弦预应力张拉梁内含两束预应力钢筋，两束所述预应力钢筋设置在下弦预应力张拉梁的中部，每束所述预应力钢筋均采用两端张拉方式。

进一步的，所述中间预应力受拉柱内含两束预应力钢筋，预应力钢筋的锚固端位于中间预应力受拉柱的底端，且位于下弦预应力张拉梁的底部，预应力钢筋的张拉端设置在中间预应力受拉柱的顶端。

进一步的，所述下弦预应力张拉梁成型时四周预留后浇带。

进一步的，所述下弦预应力张拉梁位于二层顶，被转换框架柱底端位于五层底。