异形柱短肢剪力墙结构设计中问题.docx

异形柱短肢剪力墙结构设计中问题异形柱与短肢剪力墙结构设计中的若干问题对异形柱与短肢剪力墙结构设计中的一些问题，例如计算方法、异形柱受力性能及其轴压比掌控、短肢剪力墙结构中切换层的设置高度及框支柱等展开深入探讨，明确提出建议，可供结构设计人员参照。现代住宅建筑建议小开间，平面及房间布置有效率、便利，室内不发生柱楞、rigny梁等。异形柱与短肢剪力墙结构能够较好地满足用户现代住宅建筑的建议，因而逐渐获得了推广应用。目前，现行国家规范或规程中尚未得出有关异形柱与短肢剪力墙结构设计的条款，因此，结构设计人员在设计中常会碰到一些规范或规程尚未述及的问题，须要设计人员累积经验，利用恰当的概念展开设计。本文意在对异形柱与短肢剪力墙结构设计中的一些问题展开深入探讨，明确提出个人观点，可供结构设计人员参照。1异形柱结构型式及其排序异形柱结构型式存有异形柱框架结构、异形柱框架剪力墙结构和异形柱框架核心筒结构。异形柱结构自身的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构不同。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。当使用不具备异形柱单元的空间分析程序（如TBSA5.0）排序异形柱结构时，可以按薄壁杆件模型展开内力分析。对异形柱框架结构，通常宜按刚度耦合换算成普通框架展开内力与加速度分析。当刚度成正比时，矩形柱比异形柱的横截面面积小。通常，比值（A矩A异）约在1.10-1.30之间1。因此，用矩形柱替代后排序出来的轴压比数值无法轻易应用于异形柱，建议用比值（A矩A异）对轴压比排序值予以压缩后再用作异形柱。对存有剪力墙（或核心筒）的异形柱结构，由于异形柱分摊的水平剪力不大，由此产生的Vertaizon形变基本可以忽略，为精简排序，可以按面积耦合或刚度耦合换算成普通框架剪力墙（或核心筒）结构展开内力与加速度分析。按面积耦合更能够充分反映异形柱轴压比的情况，且面积耦合排序更为方便快捷。但应当特别注意，按面积耦合排序时，须同时满足用户下面两式：(1)A矩=A异；(2)b/h=(Ix异Iy异)1/2式中，A矩、A异分别为矩形柱和异形柱的横截面面积；b、h分别为矩形横截面的阔和低；Ix异、Iy异分别为异形柱横截面x、y向的主形心惯性矩。通常，按面积耦合排序时，矩形柱的惯性矩比异形柱的小。但对存有剪力墙（或核心筒）的异形柱结构，排序分析表明2，按面积耦合与按刚度耦合的计算结果就是吻合的。异形柱的横截面设计，可以根据上述方法得出结论的内力，使用适宜异形柱横截面受力特性的横截面计算方法展开配筋排序。2短肢剪力墙结构及其排序短肢剪力墙结构就是适应环境建筑建议而构成的特定的剪力墙结构。其排序模型、配筋方式和结构建议均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中，只需按剪力墙输出即可，而且TAT、TBSA更适宜用以排序短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的排序模型都就是杆件、薄壁杆件模型，其中梁、柱为普通空间杆件，每端存有个自由度，墙视作薄壁杆件，每端存有个自由度（多一个横截面Vertaizon角，即为改变角沿纵轴的导数），考量了墙单元非平面变形的影响，按矩阵加速度法由单元刚度矩阵构成总刚度矩阵，导入楼板平面内刚度无限大假设增加部分未知量之后解，它适用于于各种平面布置，未知量太少，精度较低。但是，薄壁杆件模型在分析剪力墙较为高阔、结构布置繁杂（例如存有切换层）时，也存有一些严重不足，主要就是薄壁杆件理论没考量剪切变形的影响，当结构布置繁杂时变形不协同。而短肢剪力墙结构由于肢长较短（通常为墙薄的-倍），本身较低粗，更吻合于杆件性能，所以，用TAT、TBSA排序短肢剪力墙结构能够较好地充分反映结构的受力，精度较低。对建有切换层的短肢剪力墙结构，通常都只是将电梯间、楼梯间、核心筒和一少部分剪力墙落地，其于剪力墙框支。框支剪力墙就是受力面向受力点过渡阶段，由于薄壁杆件的连接处就是点相连接，所以用薄壁杆件模型无法较好地处置加速度的已连续和力的恰当传达。因此，具有切换层的短肢剪力墙结构宜优先使用墙元模型软件（如SATWE）展开排序。当然，从整体上的内力（特别就是下部车轴柱的内力）原产情况来看，如果将剪力墙予以适度的处置，还是可以用TAT、TBSA对结构展开整体排序的3。3异形柱的受力性能及其轴压比掌控天津大学的试验研究结果表明4：异形柱的延性比普通矩形柱的差。轴压比、高长比（即为柱净高与横截面肢长之比）就是影响异