综述多层建筑异形柱结构设计综述多层建筑异形柱结构设计摘要:本文分析了异形柱框架与矩形柱框架的结构在设计上的区别，并且就异形柱框架结构设计上的某些问题结合工程实例进行探讨，在此提出些许建议与同行交流。关键词:多层建筑；异形柱的计算；结构设计；梁柱节点Abstract:Thispaperanalyzesthespec!al-shapedcolumnframewithrectanglecolumnsframestructureinthedesignofthedifference,andthedesignofspecial-shapedcolumnframestructureoncertainissuesincombinationwiththeengineeringexampletocarryonthediscussion,proposedsomesuggestionandpeerexchange・Keywords:Mu11i1ayerbui1dingSpecialshapedcolumncalculationStructuredesignBeamcolumnjoints中图分类号：TU972+.9文献标识码：A文章编号：现如今，人们对房屋平面与空间布置的耍求越来越高，跟随着对建筑设计布局也有了新的耍求。普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔会直接影响到室内家具的布置及空间的使用，故越来越不能被房屋使用者所接纳。有一种全新的结构体系为异形柱框架结构，它能解决普通矩形柱框架结构在房间内露柱造成的使用上不便的问题，其使用面积将会相应增加，同时也可解决砖混结构超高和大开间耍求存在的技术问题，故被大多建筑师推广并应用。1异形柱结构特点1.1“一”形截面柱及形截面柱在《规范》中未采用“一”形截面柱及形截面柱。“一”形柱正截面承载力方面两主轴方向抗弯能力相差甚大，不论是在风荷载作用下还是在地震作用下结构中的柱一般都是受到两个方向的弯矩同时作用，其受力后果可想而知；同时“一”形柱在双向剪力作用下性能也不好，由《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)柱双向受剪承载力计算公式可知，柱截面相邻两边边长相差越多，其斜向受剪承载力越低。“Z”形截面柱与“一”形截面柱类似，即两主轴方向抗弯能力相差甚大。在工程设计中应避免采用“一”字形截面柱，可采用部分普通矩形截面柱代替。而对于工程中经常遇到需要做形柱的情况，在设计计算时较好的方法是在PMCAD输入时将其按两个形柱来输入并进行内力及配筋计算。因为形柱受力较大时易在中间肢劈开，劈开后(极限状态)其受力接近于两个形柱，按两个形柱处理较为合理。1.2异形柱各肢肢长异形柱各肢肢长，可能相等，或不相等，但是提倡采用等肢异形柱抗震设计时宜采用等肢异形柱，当不得不采用不等肢异形柱时，柱两肢的肢高比不宜超过1・6,大于50mnio为编制江苏省地方标准(DB32/512-2002)东南大学进行的肢高不等的试件双向受剪试验表明，当异形截面柱两肢肢高相近时，其受剪承载力亦大致服从梅花瓣形规律，但当两肢肢高相差较大时，则服从椭圆规律。因此，具有一定的翼缘也是保证异形柱抵御斜向受剪破坏能力的需要。1.3异形柱截面的肢高肢厚比在《规范》中指出异形柱截面各肢的肢高肢厚比不大于4。研究表明，即使是同一种异型截面柱，当柱截面肢高肢厚比不同吋，柱的性能会出现不同的差异，若异形柱截面各肢的肢高肢厚比控制在不大于4的范围，则异形柱在偏心受压状态下的应变基本符合平截面假定,其力学性能符合柱的特性。需要指出的是，当截面肢高肢厚比在5〜8范围时，根据现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)的有关规定，此时应划分为短肢剪力墙进行设计。2异形柱计算受力性能、抗震性能与矩形柱结构的不同是由异形柱结构自身的特点决定的。由于异形柱截面不对称，在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。因此，对异形柱结构应按空间体系考虑，宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。因异形柱和剪力墙受力不同，所以计算时不应将异形柱按剪力墙建模计算。当采用不具有异形柱单元的空间分析程序（如TBSA5.0）计算异形柱结构时，可按薄壁杆件模型进行内力分析。对异形柱框架结构，一•般宜按刚度等效折算成普通框架进行内力与位移分析。当刚度相等时，矩形柱比异形柱的截面面积大。…般，比值（A矩/A异）约在1.10-1.30之间。因此，用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用于异形柱，建议用比值（A矩/A异）对轴压比计算值加以放大后再用于异...