异形柱结构和短肢剪力墙结构设计探讨

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1、近年来，社区问题越来越受到各界人士的关注，社区建设的试验和探索在全国开展起来，初步形成了上海模式、沈阳模式、江汉模式和青岛模式异形柱结构和短肢剪力墙结构设计探讨　　摘要：基于短肢剪力墙结构与异形柱框架结构工程实践基础上，论述两种结构形式的受力特点，并分析了各自的结构计算、构造等相关问题。关键词：异形柱结构短肢剪力墙机构设计　　一、异型柱与短肢剪力墙结构的特点　　1.短肢剪力墙结构设计特点　　具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构称为短肢剪力墙结构。短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5～8倍剪力墙结构，常用的有“T”字型、“L”型、“十”

2、字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。这种结构型式的特点是：①结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾；②墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置；③能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖方案简单；④连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，可隐蔽；⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。　　2.异形柱结构设计特点目前，土建、装潢和改造工程接近尾声，设备政府采购基本到位，人员招录工作方

3、案已上报，整个工作紧张、有序、高质地往前推进。近年来，社区问题越来越受到各界人士的关注，社区建设的试验和探索在全国开展起来，初步形成了上海模式、沈阳模式、江汉模式和青岛模式　　异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2～4，相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。这种结构的特点是：①由于截面的这种特殊性，使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大，导致各向刚度不一致，其各向承载能力也有较大差异；②对于长柱可以不考虑剪切变形的影响，控制轴压比较小时，受力明

4、确，变形能力较好。而对短柱，剪切变形占有相当比例，构件变形能力下降。③异形柱由于是多肢的，其剪切中心往往在平面范围之外，受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力，这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力，而该剪应力的存在，使柱肢易先出现裂缝，也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态，它使得异形柱较普通截面柱变形能力低，脆性破坏明显；④特别是异形柱不同于矩形柱，它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况，其延性更差。由国内外大量的试验资料和理论分析，异形柱的破坏形态为：弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等。　　二、短肢剪力墙结构设计要点　　1

5、.剪力墙结构布置目前，土建、装潢和改造工程接近尾声，设备政府采购基本到位，人员招录工作方案已上报，整个工作紧张、有序、高质地往前推进。近年来，社区问题越来越受到各界人士的关注，社区建设的试验和探索在全国开展起来，初步形成了上海模式、沈阳模式、江汉模式和青岛模式　　宜沿主轴方向双向或多向布置，不同方向的剪力墙宜联结在一起，应尽量拉通、对直；抗震设计时，宜使两个方向侧向刚度接近；剪力墙墙肢截面宜简单、规则。剪力墙布置不宜太密，使结构具有适宜的侧向刚度；若侧向刚度过大，不仅加大自重，还会使地震力增大。剪力墙宜自下到上连续布置，避免刚度突

6、变。剪力墙长度较大时，可通过开设洞口将长墙分成若干均匀的独立墙段。墙段的长度不宜大于8m。剪力墙的门窗洞口宜上下对齐，成列布置。宜避免使用错洞墙和叠合错洞墙。当剪力墙与平面外方向的梁连结时，可加强剪力墙平面外的抗弯刚度和承载力；或减小梁端弯矩的措施。高层结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙结构的最大适用高度应适当降低。　　2.剪力墙结构平面协同工作分析　　在竖向荷载作用下，各片剪力墙承受的压力可近似按各肢剪力墙负荷面积分配；在水平荷载作用下，各片剪力墙承受的水平荷载可按结构平面协同工作分析。即研究水平荷载在剪力墙之

7、间分配问题的一种简化分析方法。实际上，当房屋的体型比较规则，结构布置和质量分布基本对称时，为简化计算，通常不考虑扭转影响。　　　　三、异形柱结构设计要点　　1.异形框架计算目前，土建、装潢和改造工程接近尾声，设备政府采购基本到位，人员招录工作方案已上报，整个工作紧张、有序、高质地往前推进。近年来，社区问题越来越受到各界人士的关注，社区建设的试验和探索在全国开展起来，初步形成了上海模式、沈阳模式、江汉模式和青岛模式　　组成异形柱结构体系的截面形式较多，故做整体分析时，宜采用三维分析。对于肢高肢宽比不大于4的异形柱，在柱截面对称轴内受

8、水平力作用时，弹性分析计算其翘曲应力很小，此时如同承受水平力的偏压构件，仍可按平截面假定分析，按砼设计规范计算，而对于在柱截面对称轴内受水平力作用较大，或水平力在非主轴方向时，弹性分析计算翘曲应力不容忽视，按平界面假定误差较大，应对异形柱框架结构进