工程名称
预应力转换层结构工程设计与施工
南京状元楼酒店扩建工程总建筑面积31000 m2。主楼地上12层，局部退层，总高45m，标准层面积2300 m2，裙楼地上3~7层，主楼和裙楼设1层地下室
结构选型与布置
该工程选用框架结构体系。基础采用桩基，主裙楼之间不设缝，仅留后浇带。4层以下大柱网楼板采用双向密肋板，板厚为70mm，肋高300~350mm。5层以上现浇板厚为90mm。混凝土强度等级：1~4层为C40，5~8层为C35，9层以上为C30
按照建筑功能要求，地下室为停车库，主楼4层以下设有商场、大堂、餐厅、文化娱巧公共设施，5层以上均为客房。裙楼2层中部需设置1个多功能厅兼大宴会厅，要求形成跨度为19.6m、局部2层高的大空间，并且在其上方再设4层公寓。为此结构柱网布置要适应上述建筑要求，开间取8m，在4层以下，主楼采用两跨框架，裙楼采用单跨框架，在5层以上采用三跨框架，利用设备层作为结构转换层来实现上下柱网的改变，即主楼通过两跨(8.6m+8.6m)转换层结构支承8层三跨(6.55m+4.7m+5.95m)框架。裙楼通过单跨（19.6m）转换层结构支承4层三跨(5.95m+7.3m+5.95m)框架。这样的结构布置可使5层以上客房及公寓中每层框架梁高度减小15cm，既满足了规划部门对总高度的限制，又保证了12层总层数，使业主获得了较大综合效益
预应力转换层结构方案
转换层结构设计是该工程设计的重点。目前国内转换层结构大部分采用梁式，此外还有斜腹杆桁架、箱形梁和实体厚板等。这些转换层结构配筋多数仅配非预应力筋。经试算发现，该工程在同等截面条件下，若采用非预应力转换层结构，配筋较多，不便施工，支座处抗裂不能满足规范要求;若在转换层结构上施加部分预应力，可改善结构受力性能，减少挠度和梁截面高度，并节约钢材，提高梁的抗裂性
由于该工程设备层兼做结构转换层，为了节约空间，降低造价，在主楼转换层结构上要设置300mm×1200mm设备孔洞。为此主楼转换层结构拟定2个方案，其中方案一为预应力混凝土开洞大梁，方案二为预应力混凝土桁架结构；裙楼转换层结构院采用单点腹梁
随着预应力技术的发展和推广，在多(高)层建筑中采用预应力转换结构是重要的发展方向之一。然而，预应力转换层结构设计面临一些新的问题值得研究，例如:(1)预应力转换层结构抗震性能如何怎样进行抗震设计(2)预应力转换层结构设计的薄弱环节在何处及采取何种构造措施(3)预应力对转换层结构影响如何对于上述问题，现行规范尚未有明确条款。为此，只能通过选择最佳方案，正确计算，模拟试验验证和合理的构造措施综合解决
预应力转换结构模拟试验与分析
针对该工程预应力转换层结构，围绕开洞实腹梁、单跨实腹梁及斜腹杆桁架等3种预应力转换层结构先后进行了模拟抗震性能试验研究。根据实际工程截面、内力和配筋，并结合试验室条件分别做了3榀1︰5模型结构在低周反复荷载下(保持竖向力不变)的试验。完成低周反复荷载试验后，又对开洞实腹梁和斜腹杆桁架两个模型进行了改进，按1︰15模型结构进行拟动力振动台抗震性能试验。通过模拟试验得出以下结论：
1.只要进行合理的抗震设计，在地震作用下，开洞实腹梁和单跨实腹梁这两种预应力转换层整体结构安全可靠，具有良好的抗震性能。预应力和桁架转换层结构在层高小于3m时易形成“超短柱，故不宜采用;但只要选择受力明确的形式，并且加强腹杆和节点区，使桁架各杆件受力均匀，桁架结构也可获得较好的抗震性能(这点在振动台试验中已得证明)。考虑到本工程具体情况，主楼转换结构采用方案一，即预应。