高層建筑結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，由于結(jié)構(gòu)幾何形態(tài)和材料特性的時(shí)變性顯著，同時(shí)復(fù)雜的施工荷載、不同的施工工藝、不同的施工人員素質(zhì)等，都使得結(jié)構(gòu)在施工階段具有最為復(fù)雜的分析特性和最大的失效概率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工程倒塌事故不斷發(fā)生，平均不到五天一起，而其中近90%的事故發(fā)生在施工階段川。同時(shí)，施工過(guò)程中的一些操作還對(duì)結(jié)構(gòu)使用階段的性能產(chǎn)生了一定的初始損傷，這一切都說(shuō)明施工因素對(duì)工程質(zhì)量的影響大，所以如何規(guī)避質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，確保施工質(zhì)量達(dá)到要求，是工程人員必須面對(duì)和解決的問(wèn)題。高層建筑設(shè)計(jì)中，當(dāng)上下樓層的結(jié)構(gòu)形式不一樣時(shí)，往往通過(guò)設(shè)置轉(zhuǎn)換層來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換層起到了承上啟下的作用，受力相當(dāng)復(fù)雜，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。同時(shí)轉(zhuǎn)換層截面尺寸大，混凝土和鋼筋的用量都非常大，且施工過(guò)程中的不確定性因素多，給轉(zhuǎn)換層的施工及其質(zhì)量控制帶來(lái)了很大的難度。轉(zhuǎn)換層的施工無(wú)疑是高層建筑結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)所在。如果施工控制不到位，或沒(méi)有事先根據(jù)要求制定合理的施工方案，都很容易造成施工過(guò)程中發(fā)生這樣或那樣的質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重的甚至?xí)��?dǎo)致返工的重大損失。因此對(duì)于轉(zhuǎn)換層的施工應(yīng)該高度重視關(guān)鍵的施工技術(shù)問(wèn)題并對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行分析，制定可行的施工方案，從而保證轉(zhuǎn)換層施工的可靠性。

　　一、影響施工可靠性的主要問(wèn)題

　　1.施工過(guò)程中不確定性因素的研究

　　對(duì)不確定性因素的研究主要是對(duì)影響構(gòu)件的承載能力以及荷載變化的因素進(jìn)行分析。影響構(gòu)件的承載能力以及荷載變化的因素整體上可以分為正常因素和非正常因素。所謂正常因素是指無(wú)法避免的，在正常施工情況下一定發(fā)生的。包括混凝土的早期強(qiáng)度變化規(guī)律，正常的環(huán)境改變?nèi)鐨鉁刈兓�，不可控的施工誤差等因素。非正常的因素主要包括人為因素及意外情況的發(fā)生。施工過(guò)程中人為錯(cuò)誤發(fā)生概率大，只有通過(guò)加強(qiáng)管理來(lái)盡量減少其發(fā)生的次數(shù)。施工中人為錯(cuò)誤的影響體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　�。�1）可控的施工誤差，可控誤差主要體現(xiàn)在定位尺寸錯(cuò)誤、鋼筋缺少、鋼筋位置顛倒、鋼（箍）筋直徑用錯(cuò)等，總起來(lái)說(shuō)就是“缺少”和“放錯(cuò)”，其發(fā)生的原因是現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理沒(méi)有嚴(yán)格把關(guān)。

　�。�2）施工操作錯(cuò)誤，主要體現(xiàn)在沒(méi)有按照正規(guī)的施工工藝進(jìn)行施工，從而留下質(zhì)量隱患。如混凝土的振搗不良而導(dǎo)致混凝土的密實(shí)度問(wèn)題。

　　（3）材料控制不嚴(yán)，一些不合格的材料被使用。

　�。�4）不正確的處理措施，表現(xiàn)在管理者的決策錯(cuò)誤上。意外情況一般發(fā)生概率很小，但一旦發(fā)生將會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性后果，例如地震和地質(zhì)情況。對(duì)于意外情況的應(yīng)對(duì)，當(dāng)前較常用的方法是采用工程保險(xiǎn)或工程擔(dān)保來(lái)規(guī)避意外事件帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，對(duì)于施工過(guò)程中人為錯(cuò)誤的影響，也相繼出現(xiàn)了一些險(xiǎn)種來(lái)保障各參與方的利益。

　　2.自然災(zāi)害與人為因素的影響

　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有時(shí)考慮得并不多，混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)有時(shí)會(huì)因?yàn)槠涫┕の锲返馁|(zhì)量不過(guò)關(guān)或者由于其質(zhì)量太低劣，從而引起其轉(zhuǎn)換層沒(méi)有達(dá)到預(yù)期所設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，并且轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量在建好后還有可能受熱氣、風(fēng)雨、雪、凍融、地震、疲勞、以及人為因素等外來(lái)作用，許多高層建筑過(guò)早出現(xiàn)各種各樣的缺陷和病害，甚至尚未建成時(shí)，就出現(xiàn)嚴(yán)重的工程缺陷，或者剛投入使用，就不得不進(jìn)行維修。引起混凝土病害是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，不考慮洪水、地震、撞擊等自然災(zāi)害因素外，還有鋼筋銹蝕、凍融破壞、堿骨料反應(yīng)、氯離子侵蝕等受到影響。

　　3.設(shè)計(jì)質(zhì)量嚴(yán)重不足

　　根據(jù)國(guó)外一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，在民用建筑中，由于設(shè)計(jì)原因所發(fā)生的各種質(zhì)量事故，所占比重高達(dá)40.1%，居于各種原因之首。我國(guó)曾對(duì)建筑行業(yè)514項(xiàng)工程事故的原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)因設(shè)計(jì)原因造成的工程事故占40%.更為重要的是，設(shè)計(jì)階段失誤所造成的質(zhì)量問(wèn)題，常常是施工階段難以彌補(bǔ)的，甚至有可能會(huì)帶來(lái)全局性或整體性的影響，從而影響到整個(gè)工程項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

　　4.轉(zhuǎn)換層大梁設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題

　　轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)層具有與一般結(jié)構(gòu)層相比結(jié)構(gòu)重量大、結(jié)構(gòu)層剛度大、幾何尺寸超大、受力復(fù)雜等特點(diǎn)。這樣的尺寸和重量意味著轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組成了建筑物的主要構(gòu)件。它們的設(shè)計(jì)是否合理、安全、經(jīng)濟(jì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性、結(jié)構(gòu)造價(jià)、施工費(fèi)用等有著重要影響。但一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)時(shí)顯得無(wú)從下手，沒(méi)有可操作、可遵循的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)原則來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。造成這種現(xiàn)象的主要原因是當(dāng)前轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)沒(méi)有相關(guān)的可遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)人員難以進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型、截面確定、計(jì)算模型確定、計(jì)算方法確定，計(jì)算結(jié)果應(yīng)用以及配筋方法的實(shí)施等一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟。這種現(xiàn)狀與我國(guó)當(dāng)前高層建筑的迅猛發(fā)展是不相適應(yīng)的。另一方面，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)方法，主要是針對(duì)形式簡(jiǎn)單、受力相對(duì)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換梁，對(duì)于受力復(fù)雜的轉(zhuǎn)換梁還沒(méi)有深入研究。即便是對(duì)于形式簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換梁，其受力性能也沒(méi)有完全清楚，而往往是互相混淆，設(shè)計(jì)概念不明確，設(shè)計(jì)原則不準(zhǔn)確。對(duì)于轉(zhuǎn)換梁的配筋方法也限于用普通梁的配筋方法加以套用，造成轉(zhuǎn)換梁截面超大、配筋偏多。

　　二、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概括

　　隨著高層建筑的發(fā)展，建筑物的功能不再單一，如公寓、旅館、辦公樓等均在建筑物下部設(shè)置商店、銀行、公共大廳、會(huì)議中心、停車場(chǎng)等需要較大跨度的公共空間。建筑物功能的改變要求建筑結(jié)構(gòu)形式的改變，而上、下結(jié)構(gòu)形式的變化，就需要一個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，以完成上部結(jié)構(gòu)力傳遞至下部結(jié)構(gòu)的要求。

　　1.從結(jié)構(gòu)角度看，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能主要有：

　　上、下層結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，上、下層結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，上、下層結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)同時(shí)轉(zhuǎn)換。

　　2.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的幾種主要形式：

　　梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，板式轉(zhuǎn)換層，箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，析架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。

　　3.梁式轉(zhuǎn)換層

　　現(xiàn)代高層建筑由于使用功能要求大空間，往往需要采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是目前高層建筑中實(shí)現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)換最常用的結(jié)構(gòu)形式，其傳力途徑采用墻柱轉(zhuǎn)換梁-柱（墻）的形式，具有傳力簡(jiǎn)單、明確的優(yōu)點(diǎn)，便于計(jì)算、分析，且造價(jià)較節(jié)省。從70年代中期，國(guó)內(nèi)開(kāi)始嘗試使用梁式轉(zhuǎn)換層，到現(xiàn)在短短的幾十年時(shí)間內(nèi)，梁式轉(zhuǎn)換層的工程應(yīng)用發(fā)展很快。從國(guó)內(nèi)外105棟高層建筑采用的轉(zhuǎn)換層的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，采用梁式轉(zhuǎn)換層的高層建筑有81棟，約占77%.但是由于梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的多樣性，作為主要受力構(gòu)件的轉(zhuǎn)換梁表現(xiàn)出的受力特征也各不相同。實(shí)際工程中梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，從跨度上，可分為單跨、雙跨及多跨；從上部墻體形式上，可分為滿跨和不滿跨、開(kāi)洞和不開(kāi)洞和開(kāi)窗洞；從棍凝土結(jié)構(gòu)梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)及其可靠性的研究轉(zhuǎn)換梁功能上，可分為托墻和托柱；從轉(zhuǎn)換梁形式上，可以分為加腋與不加腋；從轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)采用材料上，又可分為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼骨混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等。

　　三、可靠性的定義

　　在工業(yè)界，可靠性被定義為：產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力�？煽啃怨こ虅t是為了達(dá)到系統(tǒng)可靠性要求而進(jìn)行的有關(guān)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和生產(chǎn)等一系列工作的總和，它與系統(tǒng)整個(gè)壽命周期內(nèi)的全部可靠性活動(dòng)有關(guān)。“產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的，生產(chǎn)出來(lái)的，管理出來(lái)的”這一句話包含了可靠性的全部?jī)?nèi)涵。如果說(shuō)高層建筑是產(chǎn)品，那么基層、梁式轉(zhuǎn)換層、面層就可以認(rèn)為是組成高層建筑結(jié)構(gòu)的基本元件�；�本元件的可靠度是相對(duì)于理想狀態(tài)而言的，其可靠性是產(chǎn)品的內(nèi)在特性。如果高層建筑的設(shè)計(jì)使用壽命為100年，并且在使用年限內(nèi)必須具有滿足行車要求和抵抗外界環(huán)境損壞的能力，那么其梁式轉(zhuǎn)換層不急要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且在設(shè)計(jì)考慮的運(yùn)營(yíng)和環(huán)境條件下使用壽命也能夠達(dá)到要求，則可以認(rèn)為該建筑具有完全可靠性，其可靠度為100%.如果梁式轉(zhuǎn)換層在承受了設(shè)計(jì)累計(jì)只是設(shè)計(jì)的85%時(shí)。就已經(jīng)發(fā)生了超出容許的破壞或者變形，則認(rèn)為該建筑的可靠性則是大大的降低，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)格的把關(guān)，并牢牢的把握施工過(guò)程的技術(shù)。