异形柱和短肢剪力墙体系的结构设计
异形柱结构和短肢剪力墙结构设计探讨
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”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。
对短肢剪力墙与异形柱结构的分析计算
【 徐培福等．转换层设置高度对框支剪力墙结 ２ 】 构抗震性能的影响【 ．建筑结构． ０ ， （ ： — Ｊ 】 ２ ０ ０１３ ０ ３ ）８
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力墙间的连梁 ，不应在计算的总体信息中将连梁 目 前，异形柱结构设计还没有统一的国家规 的刚度大幅下调 ，使其设计内力降低 ， 应按普通 参 ０ 如曩 范，仅有两部地方性法规 ，即广东省标 准Ｄ Ｊ 框架梁要求，控制砼压区高度 ， Ｂ／ 其梁端 负弯矩钢 【 赵玉祥．钢筋混凝土高层建筑设计中若干问 １ 】
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对短肢剪力墙与异形柱 结构的分析计算
林 山 汕头ห้องสมุดไป่ตู้升平建筑设计院
宅平面与空间的要求越来越高，原来普通框架结 构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严 格 限 定 与 分隔 已不 能 满足 人 们 对 住 宅 空间 的要 求。于是在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结 构的优点，逐步发展形成 了能适应人们新的住宅 观念的高层住 宅结构型 式，即 “ 短肢 剪力墙 结 构”和 “ 异形柱框架结构”型式。这两种新的结 构 由于在很 大程度 上 克服 了普 通框 架 与普通 剪 力 墙结构的缺点，受到 了建筑师的肯定，更得到 了 住户与房开商的欢迎。本文旨在对异形柱与短肢 剪力墙结构设计中的相关问题进行分析。
正确掌握计算机分析方法和截面配筋 ， 剪 ，框——筒结构中，对６ 度及其以下烈度区的 ０ ； ｛ 随着 擒曝ｌ 人们对住宅，特别是高层住 构形式 ，
其结构才能有可靠的安全保证。 Ｉ Ⅱ 、 类场地 ，框架柱 只承担水平风载的－４ ，
二 异形柱结构型式的设计
部分，如按一般偏压柱计算 ， 误差较小。此时异
异形柱与短肢剪力墙结构设计
浅谈异形柱与短肢剪力墙结构设计摘要：随着人们生活水平的提高，人们对住宅建筑的要求越来越高，要满足这样的高标准，住宅的建设就不能仅仅局限于原来的方体结构，为了达到美观大方的效果，住宅建设中出现了柱楞，露梁等，异性柱和短肢墙结构能更好的解决这些问题。
所以得到了广泛的应用。
本文对异形柱和短肢墙在结构设计中存在的一些问题进行了探讨。
关键词：异形柱、短肢剪力墙、设计、受力一、异形柱的结构设计异形柱的截面不是采用以前惯用的矩形柱，而是由多个小墙肢组合的截面柱子，是由剪力墙变化而来。
柱肢截面的各个墙肢的高厚比不大于4，常用的有t形、十形和l形，也有一部分建筑采用z形。
柱肢的宽度通常与墙体的厚度相同·，一般是200～250mm，最多不能不大于300mm。
肢长比较长，《规程》中规定不能小于500mm，通常为600～800。
此外，不等肢异形柱的肢高比通常不超过1.6，各肢的截面厚度差不能过大。
虽然异形柱是由剪力墙变化而来，但是因为柱截面的特殊性，异形柱的受力特点既和剪力墙的结构不同，也和普通框架区别很大，它具有自己的独特的风格。
通过国内外大量的理论分析和试验资料证明，异形柱的破坏形态变现为：小偏压破坏、弯曲破坏、剪压破坏等，影响破坏形态的主要因素有：轴压比、剪跨比、荷载角、配箍率等。
1、受力特点分析（1）、整体计算分析异性柱的特殊结构对整个结构的抗侧力刚度的影响很大，总的来说和相同布置的同一个截面的矩形柱结构相比较，异形柱结构的整体性能要好一些，刚度也相对增强；但是从单结构形式来看，异形柱结构的刚度值在普通框架和剪力墙之间。
根据规范的要求，对于普通的矩形柱结构，如果没有斜向抗侧力的构件时，结构设计的地震作用力方向通常为工程的横纵轴方向，也就是0度和90度方向，通过这个来求出在地震的作用下的结构内力，正截面的两个方向的承载力分别按照单偏压来计算配筋，基本上能够包括地震作用沿各个方向的情况。
但是对于异形柱，因为截面惯性在不同的方向差别很大，在地震作用下柱体受力的最不利的方向不一定是90度或者0度，这样沿这两个方向计算的配筋就不能完全包括地震作用沿别的方向的情况，特别是在高强度地区。
浅析高层住宅异形柱结构与短肢剪力墙设计
浅析高层住宅异形柱结构与短肢剪力墙设计引言随着社会的发展，在高层住宅中普通框架结构的露梁露柱以及剪力墙结构设计已经越来越不能够满足人们的需求了，人们对高层住宅平面和空间设计的要求变得越来越高。
然而高层住宅异形柱结构和短肢剪力墙结构形式的产生，便能很好的符合人们对高层住宅平面和空间灵活性的需求，适应人们对高层住宅的新的观念。
一、高层住宅异形柱结构分析（一）高层住宅异形柱结构的概念分析在一般的高层建筑住宅中应用的异形柱结构指的是异形柱结构柱肢的截面高度与宽度的比值小于4，一般柱肢截面高宽的比值在2至4左右。
异形柱截面的几何形状有很多类型，一般情况下，在高层住宅建筑施工中通常使用的有三种类型，包括“L”字型、“T”字型、“十”字型，作为钢筋混凝土柱，异形柱受力不同于正方形和矩形柱，有很大的差异。
（二）异形柱结构的结构特点一般情况下，异形柱结构的结构特点总结起来主要包括三个方面：第一，异形柱结构的截面比较特殊，异形柱结构所能够承受来自各个方向的承载能力有着很大的差异性，这种特点是由于在异形柱结构设计应用中，其内外墙肢平面的刚度具有很大的差异性导致的。
第二，在异形柱结构中，其变形效果往往需要特别关注。
当H/h>4，即为长柱，长柱轴压比较小的时候，可以控制好其变形效果，一般情况长柱的剪切的变形往往是可以忽略的。
当H/h<4时，即为短柱，在设计结构的同时一定要合理设计并充分考虑到剪切变形对结构的影响。
异形柱结构柱体在受到外力影响，其延性遭到破坏的情况下，M/EI（截面曲率）比较小或者是混凝土的极限压应变比界面受压区高度也比较小，因此，异形柱结构柱体可以控制好弯曲变形。
第三，异形柱平面范围有剪切中心，多肢异形柱剪切中心对内力及变形相协调。
二、异形柱结构设计中需要注意的相关要求与建议高层异形柱结构设计具有很多特点，除截面高度与宽度比不一样外，其抗震性能以及受力性能等方面也都与矩形柱结构有所不同，异形柱结构在空间结构体系设计中还应当考虑异形柱结构设计截面的不对称性问题。
浅析异形柱与短肢剪力墙结构设计
浅析异形柱与短肢剪力墙结构设计一、前言随着我国经济水平的提高，对于建筑的质量提出了新的要求，就目前现代的高层建筑而言，建筑的平面布置和竖向布置都是设计过程中的重要部分，而异形柱结构和短肢剪力墙结构作为建筑结构的两种基本的结构形式出现在现代建筑结构中。
而异形柱结构和短肢剪力墙结构在设计中也有其自身的问题，随着我国建筑业的发展，异形柱结构和剪力墙的结构设计也有了长远进步，但是目前依然存在着许多问题，因此有必要对异形柱和短肢剪力墙的结构设计中的注意事项进行分析，并进行改善，促进建筑行业更好的发展。
二、异形柱和短肢剪力墙结构设计的现状现代建筑特别是住宅建筑对于空间的要求是比较高，平面房间的布置比较灵活，而在室内的墙面中基本上都要求不出现明显的梁柱。
异形柱结构和短肢剪力墙结构刚好能满足建筑的这种需求，因此异形柱结构与短肢剪力墙结构对于现代建筑的结构，特别是住宅建筑具有非常重要的意义。
异形柱结构作为建筑结构体系的重要组成部分，优点是在结构的平面布置中建筑空间内不会出现柱角，能够保持现代建筑室内的美观。
短肢剪力墙体系仍属于传统的剪力墙结构，而这种结构主要的特点是墙肢比较短，符合现代建筑中高层建筑的结构特点。
目前，我国对于异形柱以及短肢剪力墙在施工过程中的相关规范还没有进行明确的规定。
三、异形柱设计常见问题和解决方案异形柱是异异形截面柱的简称，在建筑满足刚度以及承载力的要求的前提下，设计出具有不同几何界截面形状的柱子。
异形柱框架结构是指全部或部分柱截面为L形、T形、十字形，截面高与肢厚之比小于或等于4的框架结构。
异形柱框架结构在结构设计过程中遇到的常见问题和解决事项：1、结构计算方面传统的框架结构的设计主要是侧重单偏压的计算，但是在异形柱的结构设计中，这样的设计无疑是不使用的，一般只能采用双偏压的计算方式。
除此之外，在结构设计的过程中还需要考抗震因素。
按照国家的相关规定，当建筑的楼层的承载力出现变换，地震剪力应该按照1.15倍进行计算，由于异形柱在厚度以及抗震性上较差，基本上使用的是1.2倍系数，设计者需要对这方面进行注意。
浅谈异形柱与短肢剪力墙的结构设计
中圈高新技术企业
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浅谈 异形柱与短肢剪力墙 的结构设计
董 伟
ｆ 新余市建筑设计 院 ， 江西 新余 ３ ８ ０ ３ ０ ０）
摘 要 ： 形柱结构 型式有异形 柱框 架结 构、 形柱框 架一剪 力墙 结构 和异形柱框 架 一核心 筒结 构。文章 旨 异 异 在对 异形
柱与短肢剪力墙结构设计进行探讨， 供结构设计人员参考。 关 键词 ： 柱 ； 异形 短肢剪 力墙 ； 结构设计
作 为异形 柱延性 的保证措施 ， 必须严 格控制轴压 比， 同时
避免高 长比小 于 ４（ 柱 ） 短 。异形柱是从 短肢 剪力 墙向矩形 柱
梁柱 节点均无 明显裂缝 ， 异形柱长 细 比较大 ， 回曲线 比较丰 滞 过 渡的一种 构件 ， 短肢 截 面的肢 厚 比（ 即肢 长 ／ 肢宽 ） 不大 于 满， 具有 较好 的变形能 力和层 间变形 能力 。由于异形柱 截面 ４《 。 高规 》 ＪＪ— １ 第 ５ ．条 ，抗 震设计 时 ， 肢 的截 （Ｇ３９ ） ．４ “ ３ 小墙 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 面 高度 不宜 小于 ３ ｗ ， 一 、 级剪力 墙 的小墙肢 ， 轴压 比 ｂ” “ 二 其 的影 响不容 忽视 。因此 ， 对异形柱结构按 空间体系考虑 ， 宜优 不宜大于 ０６ 。根据 上述 分析 ， ．” 建议在 ６度设 防区， 对于异形 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 柱框架 结构 ， Ｌ形 截面柱 的轴压 比不应 超过 ０６ Ｔ形 截面柱 ．， 异形 柱和剪 力墙受力 不 同 ， 以计 算时不 应将异 形柱按 剪力 所 不应超 过 ０６ ， ． 十字形截 面柱 不应超 过 ０８ 对 于异形柱框 架 ５ ．； 墙建模计算 。 剪力墙（ 或核 心筒 ） 结构 ， 由于框架是第二道抗震 防线 ， 以 所 当采用 不具有 异形柱单 元的空 间分析程序（ Ｔ Ｓ 计 如 Ｂ Ａ） 框架柱的轴压 比限值可放宽到 ０ ５Ｌ形 ） ． （ 形 ） ． （ ．（ ６ 、７ Ｔ 、９ ＋ Ｏ０ ００ 算异形柱结构时 ， 可按薄壁杆件模型进行 内力 分析 。 字形 ） ， 但对于转换层下 的支承柱 ， 其轴压 比仍不应超过 Ｏ ０ ．。 ６ 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 二、 短肢 剪力墙 结构设计
分析异形柱和短肢剪力墙体系的结构设计
分析异形柱和短肢剪力墙体系的结构设计摘要：现代住宅通常都要求大开间，房间平面布置比较灵活，室内要求没有柱楞等，而异形柱及短肢剪力墙则可以很好的满足这一要求，所以应用也越来越广泛。
不过现行的国家规范中对异形柱以及短肢剪力墙结构设计规定还不够明确，因此在实际设计过程中，设计人员需要注意要运用正确的概念。
本文就针对异形柱以及短肢剪力墙体系的结构设计进行讨论。
关键词：异形柱；短肢剪力墙；结构设计一、异形柱和短肢剪力墙结构体系的特点异形柱与短肢剪力墙的结构体系特点主要体现在以下几点：第一，与建筑平面相结合，布置竖向构件是将间隔墙的位置加以充分利用，与建筑的使用功能几乎不会有矛盾之处。
通过合理的结构计算，墙的数量可自由设置，肢的长短也可比较自由设置，主要由抗侧力需要来确定，还可以通过不同的尺寸与布置对刚度中心位置进行调整；第二，布置灵活，有较大的调整空间，方案选择的范围也比较大，对于支承楼盖的要求处理比较简单，结构方案比较合理；第三，各个墙连接的梁会随着墙肢的位置隐于间隔墙竖平面内，基本上是隐蔽的。
二、异形柱的结构设计（一）异形柱结构形式计算异形柱的结构形式包括异形柱框架结构、异形柱框架-剪力墙结构以及异形柱框架核心筒结构三种。
按照相关试验结果显示，异形柱框架结构的破坏特征类似于矩形柱框架结构，其底层柱的上、下端是柱的危险截面，受到破坏时，异形柱和梁柱节点的裂缝不明显，异形柱的长细比较大，有丰满的滞回曲线，变形能力及层间变形能力比较强。
因为异形柱的截面是不对称的，受到水平力的作用时会产生双向偏心受压，从而承载力会受到一定的影响。
所以在设计异形柱结构时要基于空间体系的角度加以考虑，最好先采取具有异形柱单元的计算软件分析其内力和位移。
由于异形柱与短肢剪力墙的受力特点不一样，因此在实际计算时不得将异形柱按照短肢剪力墙的建模来计算。
如果空间分析程序没有异形柱单元，则在计算异形柱结构时，其内力分析可以参照薄壁杆件模型来进行。
异形柱与短肢剪力墙的结构设计探讨
异形柱与短肢剪力墙的结构设计探讨一、关于异形柱结构与短肢剪力墙结构？1、异形柱结构？。
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。
异形柱的双向偏压正截面承载力随荷载（作用）方向不同而有较大差异。
在L形、T形和十字形三种异形柱中，以L 形柱的差异最为显著。
当异形柱结构中混合使用等肢异形柱与不等肢异形柱时，则差异情况更为错综复杂，成为异形柱结构地震作用计算中不容忽视的问题。
所以对异形柱结构应采用三维空间分析的方法。
由于异形柱框架结构和短肢剪力墙结构的设计方式与施工技术还处于初期发展阶段，没有一个较为完整的标准体系，但就目前的发展形势来看，市场对于这种灵活的结构设计方式的需求还是很大的，为此，在实际的建筑结构设计中，设计人员需要充分结合建筑项目的应用特点、功能作用、空间需求以及经济投入等各方面因素综合考虑，根据短肢剪力墙与异形柱框架结构的受力特点和破坏机理，选择最佳的结构设计方式，以实现最优的建筑效果。
？2、短肢剪力墙结构？。
短肢剪力墙结构是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙，目前在日常建筑中短肢剪力墙的形式有很多，常用的形式主要有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型等。
对短肢剪力墙结构的设计计算，因其是剪力墙大开口而成，所以基本上与普通剪力墙结构分析相同，可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法，其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况，精度较高。
虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广，但对墙肢较长的短肢剪力墙，应该用空间杆-墙组元程序进行校核。
？二、异形柱结构型式的设计？异形柱结构型式有异形柱框架结构、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。
试析建筑短肢剪力墙与异形柱结构的设计原则
Building Technology114试析建筑短肢剪力墙与异形柱结构的设计原则孙玲玲（杭州建信建筑设计有限公司，浙江 杭州 310000）摘要：建筑建造水平的提升，对于结构设计的要求也比较高。
为了确保短肢剪力墙与异形柱结构的功能性，加大应用价值，必须深入分析和研究结构设计原则，全面落实结构设计工作，以此提升结构设计水平。
此次研究主要是探讨分析建筑短肢剪力墙与异形柱结构的设计原则。
关键词：建筑工程；短肢剪力墙；异形柱结构；设计原则在建筑工程设计中，注重研究短肢剪力墙与异形柱结构设计问题，可以确保结构设计满足工作区域，提升建筑结构设计水平，充分发挥出短肢剪力墙与异形柱结构的作用。
所以，在开展建筑结构设计时，必须遵循标准的色剂原则，保证短肢剪力墙与异形柱结构设计功能，维护应用价值。
所以必须科学设计短肢剪力墙与异形柱结构。
1 短肢剪力墙与异形柱结构短肢剪力墙结构主要是墙肢长度高于厚度的剪力墙结构，功能特性良好，可以满足建筑结构需求。
所常应用的短肢剪力墙结构包括折线型、“十”字型、“T”字型等。
在短肢剪力墙设计期间，可以应用三维杆系薄壁柱空间分析法，确保设计工作的针对性，同时优化结构使用功能。
墙的竖向钢筋可以起到抗弯效果，且多层剪力墙结构中，电算结果主要为构造配筋。
然而配筋期间的配筋率，则是扣除约束边缘构件的配筋。
所以竖向最小配筋率应当包含边缘构件钢筋，配置原则也应当设置在墙端部边缘区域，确保间距小于300mm。
避免由于竖向钢筋熟练过多，导致墙体抗弯强度超过抗剪强度，影响结构抗震效果。
异形柱结构是柱肢截面高度与宽度比值在2-4，属于异形柱子，包括异形柱框架剪力墙、异形柱框架。
比如当前常应用的“T”型、“L”型结构。
在具体设计中，为了确保建筑异形柱结构设计效果，必须联合设计原则与要求，有效应异形柱结构设计问题。
在设计期间注重控制设计过程，以此降低结构设计问题，保证异形柱的应用效果。
影响异形柱结构安全的因素比较多，例如截面设计、内应力分析与结构方案等。
异形柱与短肢剪力墙结构设计
要 求 都严 于普 通柱 。框 支 剪力墙 结 构 当转 换 层位 置较 高 时 ， 定 义框 支 柱 ， 及 到安 全 如何 涉 与经 济 的 问题 。 据圣 维南 原理 ， 处理 的 根 局部 影 响 只限于局 部 范 同 ，所 以当转换 层 位置 较 高 （ 高位 转换 ） ， 转换 层 附 近 楼层 的 内 如 时 除 力 较复杂 外 ， 面的结 构 受到 的影 响很 小 ， 下 应 与普 通框 架结 构基 本 一样 ，不 必按 框 支柱 处 理。 文献 ｌ ｔ 了两个 ２ 层 的结 构 ， 为 内筒 引‘ ｉ算 ８ 一 外框 架结 构 ， 为 内筒 外框 支 结构 ， 换层 设 一 转 在 １ 层 。计算 结 果表 明 ， ８ 转换 层 下二 层 的 内 力影 响 很大 ， ｉ层 的 内力误 羞最 大为 １％ ， 下 ５ 下 五 层 的 内力 已 比较 接 近 （ 大 误 差 小 于 最 １％ ） ０ ， 层 的 内力 已基 本 一样 （ 大误 差小 下八 最
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建 筑 技 术
Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃｓ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄＰ ｏ ｕ ｔ
异形 柱 与短 肢剪 力墙 结构 设 计
王 芳 芳
（ 皇岛庄典装饰 工程有 限公 司， 秦 河北 秦皇 岛 ０ ６ ０ ） ６０ ０
控 制 转换 层 下 部 “ 支 ” 构 的等 效 刚 度 （ 框 结 即 考 虑 弯 曲剪 切 和 轴 向变 形 的 综 合 刚 度 ）使 ， Ｅ Ｊ 与 ＥＪ 接 近 。 ｇ 为 剪力 墙结 构 的等效 ｇｇ ｃｃ ＥＪ ｇ 刚度， 剪力墙 结构 高度 取 框 支层 的 总高度 ， 其 平 面和 层 高 与 转 换 层 上 部 的 剪 力 墙 结 构 相 同 ；ｃｃ 转换 层 下 部 “ 支 ” 构 的 等效 刚 ＥＪ为 榧 结 度。 研究 表 明 ，控 制转换 层下 部 ‘ 支 ’ 构 “ 框 结 的等效 刚 度对 于减 少转换 层 附近 的层 问位 移 角 和 内 力 突 变 是 十 分 必 要 的 ，效 果 也 很 显 著 。” 规范 对框 支柱 的 内力 、 压 比 、 轴 配筋 等 的 的 暗柱 配筋 ，严 格 控制 墙 肢截 面的轴 压 比不 超过 ０ ， ． 以提 高墙 肢 的承 载力 和 延 性 ； 层 ６ 高 结 构 中连 梁是 一个 耗 能构 件 ，连梁 的剪切 破 坏 会使 结 构 的延性 降 低 ， 抗震 不 利 ， 对 设计 时
浅谈异形柱结构与短肢剪力墙结构设计
大 众 科 技
ＤＡ ＺＨＯ ＮＧ ＫＥＪ
Ｎｏ． ２ ０ ５， ０ ８
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浅谈 异形柱 结构 与短肢 剪 力墙 结构 设计
《 高层建筑混 凝土结构技术规程》Ｊ Ｊ －２ ０ Ｇ ３ ０ ２中有 定义 ，墙 肢截 面高度 与厚度 之比为 ５ ～８的剪力 墙称 之为短肢剪力墙 ， 但对 于什 么样 的结构为短肢剪力墙结构 ，《 高层建筑混凝 土结 构技 术规程》 中并未 给出 明确 的定义 ，普遍上认 为 ，短肢 剪 力墙 结构为剪力墙 结构中 “ 短肢剪 力墙结构较 多 ”的情况 下 的结构。所谓的 “ 肢剪力墙 结构 较多 ”没有 定量的界线 ， 短 但是 从概念上来说 ，可 以认为是短 肢剪力墙承 受竖 向荷载 的
黄 元 元
（ 南 油 田设 计 院 ， 河 南 南 阳 ４ ３ ３ 河 ７ １ ２）
【 摘 要 】“ 肢 剪 力 墙 结 构 ”和 “ 形 柱 框 架 结构 ”型 式 之 所 以发 展 ，是 因为人 们 对 住 宅 平 面 与 空 间的 要 求 越 来越 高 。这 短 异
两种结构型式很大程度上改进 了普通框 架与普通剪力墙结构在 建筑平￣３ 分上的缺点 ，在建筑物设计 时，使 建筑师能更灵活地 ｔ ， １ 设计 出容易使 广 大住户所接 受住 宅户型 。虽然这两种结构型式 的 出现 对建筑专业 来说是一 大进 步，但对 于结构专业来说 。短肢
异形柱与短肢剪力墙结构设计的对比应用
异形 柱与短肢 剪 力墙结 构设 计 的对 比应 用
叶列军 王皓
(宜兴市宏源建筑设计有限公司
江墙结构与异形柱框架 结构有着较大的市 场需求，在设计中 根据其受力的特点，充分了解其各种机理，选用合理
的结构形式，正确掌握计算分析方法和结构特点差别，在其建筑设计中其建筑结构才能有可靠的安全保证。 关键词: 异形柱结构 短肢剪力墙结构 差别 中图分类号: T U Z 文献标识码: A 文章编号: 1672一 3791(2007)04(a)一 0025一 01
正确传递。因此， 带有转换层的短肢剪力墙结 构宜优先采用墙元模型软件(如SATWE 进行 ) 计算。当 从整体上的内力(特别 然， 是下部支承 柱的内力)分布情况来看， 如果将剪力墙加以适 当的处理， 还是可以用TAT 、 BSA 对结构进 T 行整体计算的.
(4 )连接各墙的梁。随墙肢位置而设于间 隔墙竖平面内， 形式上较为隐蔽; (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 关于异形柱结构和短肢剪力结构特点的
差别 2. 1 异 柱结 特点 形 构
异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽 度的比值在2一 相对于正方形或矩形柱而言 4、 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 “ 型、 T” “ 字 L” “ 型、 十”
型。
3 异形柱、 短肢剪力墙抗震能力分析
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1 异形 构与短肢剪力 柱结 墙结构 计算特点
差别 1.1 异形 结 柱 构计算特 点 异形柱结构型式有异形柱框架结构、 异
形柱框架一剪力墙结构和异形柱框架一核心筒 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TBs AS. 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的计算程序进行内 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。 一般， A矩/ A异)约在 比澎 1. 1 一 1. 3 之间。 对有剪力 0 0 墙(或 核心筒) 的异形柱结构， 由于异形柱分担的水平剪力很 小， 由此产生的翘曲应力基本可以忽略， 为简化 计算， 可按面积等效或刚度等效折算成普通框 架一剪力墙‘ 或核心筒)结构进行内力与位移分 析。按面积等效更能反映异形柱轴压比的情 况， 且面积等效更为简便。
异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题
异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题一、背景介绍异形柱与短肢剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式，其通过异形柱和短肢剪力墙的相互作用，能够有效地抵御地震等自然灾害对建筑物的影响。
然而，在实际的设计中，该结构也存在着一些问题，需要进行深入的研究和探讨。
二、异形柱设计中存在的问题1. 异形柱截面尺寸选取问题在异形柱设计中，截面尺寸的选取是非常关键的。
过小的截面尺寸会导致弯曲变形过大，从而影响结构整体稳定性；而过大的截面尺寸则会增加工程造价。
因此，在进行异形柱设计时，需要综合考虑多种因素，如受力情况、材料性能等，合理选择截面尺寸。
2. 异形柱与其他构件之间连接问题异形柱与其他构件之间连接方式直接影响到整个结构体系的稳定性。
如果连接方式不当，则会出现连接失效、裂缝等问题。
因此，在进行异形柱设计时，需要重点考虑连接方式，并采用合适的连接方式来保证结构的安全性和可靠性。
三、短肢剪力墙设计中存在的问题1. 剪力墙布置问题短肢剪力墙的布置位置直接影响到其对结构体系的支撑作用。
如果布置位置不当，则会导致结构体系整体刚度不足，从而影响其抗震性能。
因此，在进行短肢剪力墙设计时，需要综合考虑多种因素，如建筑平面形态、受力情况等，合理布置剪力墙。
2. 剪力墙厚度选取问题短肢剪力墙的厚度选取也是非常关键的。
过小的厚度会导致其抗震性能不足，无法承担地震荷载；而过大的厚度则会增加工程造价。
因此，在进行短肢剪力墙设计时，需要综合考虑多种因素，如受力情况、材料性能等，合理选择剪力墙厚度。
四、异形柱与短肢剪力墙结构设计中其他需要注意的问题1. 结构整体稳定性问题异形柱与短肢剪力墙结构是一种相对复杂的结构形式，其整体稳定性需要得到保证。
因此，在进行设计时，需要考虑到结构整体的稳定性，并采取相应的措施来加强结构的稳定性。
2. 材料选取问题材料的选取直接影响到结构体系的抗震性能和安全性。
因此，在进行设计时，需要选择具有良好机械性能和抗震性能的材料，并根据实际情况进行相应的优化。
异形柱与短肢剪力墙结构设计
异形柱与短肢剪力墙结构设计•现代高层建筑正向体形复杂、功能多样、造型新颖的方向发展，同时还要满足大开间，平面及房间布置灵活、方便，室内不出现柱楞、不露梁等要求。
异形柱与短肢剪力墙结构能较好地满足现代住宅建筑的要求，因而逐渐得到了推广应用。
目前，现行国家规范或规程中尚未给出有关的条款，因此，结构设计人员在设计中常会遇到一些规范或规程尚未论及的问题，需要设计人员积累经验，利用正确的概念进行设计。
本文旨在对中的一些问题进行探讨，提出个人看法，供结构设计人员参考。
异形柱结构型式有异形柱框架结构、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。
当采用不具有异形柱单元的空间分析程序计算异形柱结构时，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。
一般，比值约在之间［1］。
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，建议用比值对轴压比计算值加以放大后再用于异形柱。
对有剪力墙的异形柱结构，由于异形柱分担的水平剪力很小，由此产生的翘曲应力基本可以忽略，为简化计算，可按面积等效或刚度等效折算成普通框架—剪力墙结构进行内力与位移分析。
按面积等效更能反映异形柱轴压比的情况，且面积等效计算更为简便。
但应注意，按面积等效计算时，须同时满足下面两式：(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截面面积；b、h——分别为矩形截面的宽和高；Ix异、Iy异——分别为异形柱截面x、y向的主形心惯性矩。
异形柱、短肢剪力墙
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-蛮强大的。
异形柱随着人们对住宅，特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。
于是在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结构的优点，逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式，即“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”型式。
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”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。
目录短肢剪力墙的定义短肢剪力墙的界定方法短肢剪力墙的与异形柱的区别短肢剪力墙结构抗震设计短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计短肢剪力墙的定义短肢剪力墙结构模型（1）《高规》规定短肢剪力墙是截面厚度不大于300mm，各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。
（2）高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构；（3）短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。
短肢剪力墙的界定方法规程相关规定：《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪短肢剪力墙高层住宅力墙的剪力墙结构。
短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构，并且应符合一系列规定。
第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
短肢剪力墙结构的必要条件：抗震设计时，短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
短肢剪力墙结构的下限：当短肢墙较少时，如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%～40%，则可以按普通剪力墙结构设计。
下限规范没有规定，用户可以灵活掌握。
B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，即使置筒体，也不能采用。
短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计探讨
短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计探讨
短肢剪力墙（Short Coupling Shear Wall）和异形柱（Irregular Column）是建筑结构中常见的构件，它们的受力分析和设计对于确保结构的安全和稳定非常重要。
下面对短肢剪力墙和异形柱的受力分析和设计进行一些探讨：
1. 短肢剪力墙受力分析和设计：
- 受力分析：短肢剪力墙主要受到水平地震荷载的作用，其主要承担剪切力和弯曲力。
在进行受力分析时，需要考虑墙体自身的刚度与弯矩分布情况。
- 设计探讨：设计短肢剪力墙时，首先需要确定墙体的几何形状和位置。
通过选择合适的墙体厚度、配筋方式和材料强度，确保墙体在地震作用下具有足够的抗剪和抗弯能力。
此外，还需要进行板-墙节点的设计，以保证节点的刚度和强度。
2. 异形柱受力分析和设计：
- 受力分析：异形柱由于其非规则的截面形状和几何造型，其受力分析较为复杂。
在进行受力分析时，需要考虑弯矩、剪力和轴力等作用于异形柱的力效应。
- 设计探讨：设计异形柱时，需要对其几何形状、截面形状和强度进行合理的选择。
异形柱的截面尺寸应根据承受的荷载计算确定，并通过合适的配筋方式和材料强度来满足结构需要。
此外，还需要根据施工要求和潜在的构件位移，进行节点设计和连接方式的选择。
在进行短肢剪力墙和异形柱的受力分析与设计时，需要参考相应的国家或地区的建筑设计规范和标准。
此外，使用现代建筑工程软件和计算工具也是评估和验证结构安全性的重要手段。
对于复杂的结构和非常规形状的构件，建议寻求结构工程师的专业建议和设计支持，以确保结构的准确分析和合理设计，满足建筑安全和结构可靠性的要求。
短肢剪力墙与异形柱结构设计
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建 筑 技 术
短肢 剪 力墙 与异形 柱结构设 计
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筋时 ， 应在肢端设暗柱 ， 暗柱的外排钢筋由计
算 而定 。离 端部 厚度 范 围 内设 ２ ｌ ２的构 造 纵筋 ， 箍筋 同柱 ， 这样 可 限制 柱肢 的砼 裂缝 的 开展 ，提 高异形 柱 局部抗 压 抗剪强度 及 变形 能力 。 上的 箍筋 不仅能 抗剪 ， 可约束砼 变 柱 也 形 ， 大其 延性 。 增 异形 柱 由于不 易形成多 肢复 合箍 ，因而 其 配筋率 只能 由加 大箍筋 直径 和 加密 间距来 实 现 。相 同配箍 率下 ，箍 筋直径 大 ， 延 性 指 标 好 ， 而 箍 筋 且 用 ８０ ０ 其 因 、 １，
１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 剪力墙 结构 ， —倍 常用 的有 “ ” 型 、Ｌ’ Ｔ字 “， 型 、 十” “ 字型 、Ｚ 字 型 、 “” 折线 型 、一 ” 型 。 “ 字 这 种结 构型式 的特点是 ： 结合 建筑 平 面 ， Ｊ 间 和用 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 ； 的数量可 多可 少 ， 墙 肢长 可长 可短 ， 要视抗 侧力 的需要 而定 ， 可通 主 还 过 不 同 的尺 寸 和 布 置来 调 整 刚 度 中心 的位 置； 能灵 活 布 置 ， 选择 的 方案 较 多 ， 盖形 可 楼
异型柱、短肢剪力墙结构的设计
异型柱、短肢剪力墙结构的设计建设行业专版施工技术异型柱,短肢剪力墙结构的设计异型柱,短肢剪力墙结构由于其在建筑使用方面的诸多优点,已在工程中普遍使用.但就结构设计来讲,由于研究不够充分,标准和规定也存在诸多争议,设计中存在一定的混乱.为此,本文根据自己的设计经验对这两种结构的受力特点,结构分析及构造要求进行阐述.一,异形柱结构1.异形柱结构定义所谓异形柱是相对于矩形柱而言的,规定柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4范围的类似剪力墙的结构.常用的有"T"字型,"L"型,"十"宇型等.2.异形柱结构特点相对于矩形柱而言,异形柱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对于长异形柱(H/h>4),控制轴压比较小时,受力明确,变形能力较好.而对短柱(H/h<4),构件变形能力下降.⑨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,biIl凝土协调变形和内力,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,也使得各肢的核心混凝土处于三向剪力状态,它使得异形柱较普通截面柱变形能力低,脆性破坏明显;④异形柱存在着单纯翼缘柱肢受压的情况,其延性更差.3,异形柱结构的计算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. 另外一种计算方法就是将异型柱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.一般比值(A矩/A异)约在1.20-1.50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形柱.异形柱的截面设计可根据算得的内力,采用适合异形柱截面受力特性的截面计算方法进行配筋计算.4.异形柱的受力性能及其轴压比控制广东《规程》按建筑抗震设计规范(GBJ11—89)中所规定的柱子轴压比降低OO5取用(按截面的实际面积计算);天津《规程》则根据箍筋间距与主筋直径之比,箍筋直径及抗震等级共同确定,其要求比广东《规程》严格.异形柱是从短肢剪力墙向矩形柱过渡的一种构件,柱肢截面的肢厚比(即肢长/肢宽)不大于4. 《高规》(JGJ3—91)第5.34条规定,"抗震设计时,小墙肢的截面高度不宜小于3bw","一,二级剪力墙的小墙肢,其轴压比不宜大于O.6".根据上述分析,对于异形柱框架结构.L形截面柱的轴压比不应超过O6 (按截面的实际面积计算,下同),T形截面柱的的轴压比不应超过O.65,十字形截面柱的轴压比不应超过O.8.但对于转换层下的支承柱,其轴压比仍不应超过O.6O.5.异形柱结构配筋构造由于异形柱不仅受轴向力作用,而且受一定的弯矩,表现出一定的矩形柱的受口李艳春赵群昌l业界力特性,因此主受力钢筋应配在异形柱的角害B.二,短肢剪力墙结构1.短肢剪力墙的定义现行《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)的定义是:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比(肢高厚比)为5到8的剪力墙.2.短肢剪力墙的优点与普通的剪力墙相比,短肢剪力墙门窗洞口更大,可以较好地满足住宅建筑的采光与通风要求,增加使用面积,布置灵活.这种结构体系通常都是利用中部的竖向交通区设置较多的剪力墙,组成一个较为完整的或基本完整的筒体.也可以将由竖向交通区所构成的混凝土筒设置在结构外边,而靠中间的楼梯间可用混凝土剪力墙构成一个相对完整的半开放的简体. 这一部分的结构布置与建筑平面的划分较容易达成一致,易于实现.3.短肢剪力墙结构及其计算短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构.其计算模型, 配筋方式和构造要求与普通剪力墙结构类似.在TAT,TBSA中可按剪力墙输入. TAT,TBSA所用的计算模型都是杆件,薄壁杆件模型,其中梁,柱为普通空间杆件, 每端有6个自由度,墙视为薄壁杆件,每端有7个自由度(多一个截面翘曲角,即扭转角沿纵轴的导数),考虑了墙单元非平面变形的影Ⅱ向.但是,薄壁杆件模型在分析剪力墙较为低宽,结构布置复杂(如有转换层)时,存在较多的问题,如:薄壁杆件理论没有考虑剪切变形的影响,当结构布置复杂时广东科技20065总第153期业界It设恬业专版施工技术变形不协调:墙肢间的不同受力仅采用截面翘曲角反映,计算的精度难以保证.现在逐渐的被墙元模型取代.如ETABS, SE,TUS等4.短肢剪力墙配筋构造短肢剪力墙介于异形柱与普通剪力墙之间,以轴向力为主,弯矩为辅.从柱子来讲其主受力钢筋应安排在柱的角部,从剪力墙来说,也应加强边缘构件的配筋. 但如按剪力墙的边缘构配筋方法,由于短肢剪力墙墙肢短,可能会出现全截面均配钢筋,这对短肢剪力墙的受力并不是最佳,因此建议墙肢角部筋配在0.2L(L为墙肢长)墙肢范围内.三,关于异形柱,短肢剪力墙结构设计的思考1.异形柱,短肢剪力墙及普通剪力墙抗震能力分析笔者认为结构地震设计的核心有三点:一是结构变形的控制:二是变形能力的加强;三是次要构件允许先破坏.(1)在小,中地震的作用下,结构部产生的变形控制在一定的范围内,结构的变形小,也即结构的受力小,从而保证结构不破坏或少破坏:(2)保证结构的变形能力.变形能有两种作用,一是吸收地震能量,使大的地震能量不产生继续的累积,二是保证大震不倒塌的关键.从定性的角度来讲,在轴压比相当的情况下,异形柱的变形能力一定要比普通剪力墙结构强得多,因为从形状上看,普通剪力墙就是一个肢更长的异形柱,比异形柱更异型的柱.只要对异形柱的轴压比,配筋和位移加以适当的约束,即达到与普通剪力墙相当的程度,那么异形柱的抗震性能应优于普通剪力墙结构.从构件的直观感觉来讲,异形柱,短肢剪力墙和普通剪力属于同意性质的构件,短肢剪力墙比异形柱的墙肢更长,而普通剪力比短肢剪力墙的肢更长.从异形柱,短肢剪力墙到普通剪力墙结构墙肢是逐渐变化的,是一个连续的过程,结构的受力不会产生突变.目前,在抗震设防烈度为7度及其以厂乐科技20065总第153期下的地区适用范围大至如下:(1)异形柱框架结构可用在七层以下的住宅中(2)短肢剪力墙结构适用于七层～二十层左右的住宅,尤其是十一,十二层小高层住宅.(3)剪力墙结构体系是传统高层住宅中常用的结构体系,一般用于十八层以上的住宅建筑不同的结构构件应用于不同的结构高度,这是自然形成的.如异形柱不会用于高层结构一样,但不同构件的名称定义却是认为划分的.笔者认为在异形柱控制了轴压比以后,虽然三者受力有其各自的特点,但三者有很多的共性,三者应为为同一性质的构件,仅存在构件尺寸的差别,并无质的分别.墙提高一级,相应的暗柱构造配筋率增大一倍:(2)为了满足长墙承担的倾覆弯矩大于50%要求,短肢墙的数量大大减少, 其最终的结构形式倒像是一般剪力墙结构中设置了部分的短墙肢.因此,与其作二级抗震的短肢墙,还不如做三级抗震的一般剪力墙,两者墙肢的长度也就20~30CM的差距.这对于建筑的经济,IWzgn结构技术的提高都是无益的.另外,规范要求异型柱肢不能太长(控制短柱),而对短肢剪力墙则要求肢不能太短,也是一对难以解释的矛盾要求.笔者认为在限制了异形柱的轴压比的情况下,异形柱可看作超短肢剪力墙,在异形柱结构中可以有短肢剪力墙出现,表1异形柱,短肢剪力墙和普通剪力墙受力比较抗震短肢抗震普通抗震类型异形柱能力剪力墙能力剪力墙能力轴压比相当相当相当相当相当相当弯矩大小由由小大变形能力大大由由小小从表1可以看出,异形柱,短肢剪力墙到普通剪力墙结构墙肢是逐渐变化的,是一个连续的过程.结构的受力不会产生突变,人为的割裂也许是个错误.2.目前设计中的矛盾与困惑目前,国家规范对于异形柱结构没有相应的规定,有的地方规范要求异形柱结构只能用在七层及七层以下的住宅中,在设计中设计人员为了满足这条要求,有时就要增加整层的混凝土等级或增加柱根数,造成比必要的浪费."高规"短肢墙的抗震等级比一般剪力墙提高一级,并且短肢墙配筋也比一般剪力墙提高很多.按照新"高规"的要求,目前12层左右的结构做短肢墙已经没有经济性可言了,理由如下(1)短肢墙的抗震等级比一般剪力就象短肢剪力墙中可以出现普通剪力墙结构墙一样,不同的构件可按不同的计算模型和构造要求.而对于短肢剪力墙也没有必要做过严的要求的必要.但是,许多高层住宅结构由于开洞过大,使得剪力墙墙肢过短,连梁高度过大, 剪力墙实际上被设计成了扁柱,给结构的安全性,经济性造成了不利影响.对短肢剪力墙截面形状的限制可能更有利于结构的受力及抗震性能.■(作者单位:李艳春,深圳市同济人建筑设计有限公司;赵群昌,深圳市市政工程设计院)。
异形柱与短肢剪力墙结构设计分析
可， 既考虑 了平面外 刚度， 又考虑 了平面 内刚度 ， 所 以计 算短肢 ［ ３ 】 周果行． 房屋结构毕业设计指南［ Ｍ】 ． 中国建筑工业出版社 ， ２ ０ ０ ４ ． 剪力墙体系采用 Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ较为合理 。 普通的杆件每端有 ６个 自由 ［ ４ ］ 薛平 山， 徐 佑平． 异 形柱 和短肢剪 力墙在高层 框架结构 中的受力 分析
［ ５ ］ 肖常安 ， 罗 林． 当前建筑 领域中的异形柱与短肢剪力墙 结构设计ｌ Ｊ １ ． 工
业建 筑 ， ２ ０ ０ ２ （ ｏ ４ ） ．
墙
弯曲、 剪切、 扭转 、 轴 向、 扭转、 翘 曲变形
收稿 日期 ： ２ ３ 异形 柱 的受力性 能及 其轴压 比控 制
结构设计 ， 不仅可 以有效 的提高建筑 的质量 和性能 ， 还能够满足
人们对建筑平面和空间的要求， 进 一 步 促 进 了建 筑 行 业 的 发展 。
３ ． ２ ． ３ 短肢 剪力墙的计算
短肢 剪力墙结构是适应建筑要求而形 成的特 殊的剪力墙结
构， 仍 属于剪力墙 的范畴 ， 其 内力和位移 的计算 按规范要求仍用
算模 型时用薄壁柱来模拟剪力墙 ， 忽略 了剪切变形 的影 响， 当剪
参 考 文 献 力墙 较为底宽 时， 和 实际受力情况不 符， 采用 Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ计算短肢 ［ １ 】 叶列平． 混凝土结构 （ 上） ［ Ｍ】 ． 清华大学 出版社， ２ ０ ０ ５ ． 剪力墙 时以墙元为计算模型 ，构建输入 时直接 按剪力墙输入 即 ［ ２ 】 吴培明． 混凝土结构 （ 上） 【 Ｍ］ ． 武汉理工大学出版社 ， ２ ０ ０ ３ ．
设计 与规 划
建材发展导 向 ２ ０ １ ５ 年 ３月
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异形柱和短肢剪力墙体系的结构设计
摘要：现代住宅通常都要求大开间，房间平面布置比较灵活，室内没有柱楞等，而异形柱及短肢剪力墙则可以很好的满足这一要求，所以应用也越来越广泛。
不过现行的国家规范中对异形柱以及短肢剪力墙结构设计规定还不够明确，因此在实际设计过程中，设计人员需要注意要运用正确的概念。
本文就针对异形柱以及短肢剪力墙体系的结构设计进行讨论。
关键词：异形柱；短肢剪力墙；结构设计
一、异形柱和短肢剪力墙结构体系的特点
异形柱与短肢剪力墙的结构体系特点主要体现在以下几点：第一，与建筑平面相结合，布置竖向构件是将间隔墙的位置加以充分利用，与建筑的使用功能几乎不会有矛盾之处。
通过合理的结构计算，墙的数量可自由设置，肢的长短也可以自由设置，主要由抗侧力需要来确定，还可以通过不同的尺寸与布置对刚度中心位置进行调整；第二，布置灵活，有较大的调整空间，方案选择的范围也比较大，对于支承楼盖的要求处理比较简单，结构方案比较合理；第三，各个墙连接的梁会随着墙肢的位置隐于间隔墙竖平面内，基本上是隐蔽的。
二、异形柱的结构设计
（一）异形柱结构形式计算
异形柱的结构形式包括异形柱框架结构、框架剪力墙结构以及框架核心筒结构三种。
按照相关试验结果显示，异形柱框架结构的破坏特征类似于矩形柱框架结构，其底层柱的上、下端是柱的危险截面，受到破坏时，异形柱和梁柱节点的裂缝不明显，异形柱的长细比较大，有丰满的滞回曲线，变形能力及层间变形能力比较强。
因为异形柱的截面是不对称的，受到水平力的作用时会产生双向偏心受压，从而承载力会受到一定的影响。
所以在设计异形柱结构时要基于空间体系的角度加以考虑，最好先采取具有异形柱单元的计算软件分析其内力和位移。
由于异形柱与短肢剪力墙的受力特点不一样，因以在实际计算时不得将异形柱按照短肢剪力墙的建模来计算。
如果空间分析程序没有异形柱单元，则在计算异形柱结构时，其内力分析可以参照薄壁杆件模型来进行。
对于异形柱框架结构，在分析其内力和位移时，可以按照刚度等效折算为普通框架的方法来进行。
如果刚度相等，矩形柱的截面面积要大于异形柱，比值大概为1.1左右。
所以用矩形柱所计算出的轴压比数值还不能直接用于异形柱，最好再用比值对轴压比计算值放大后再用。
有些异形柱结构有剪力墙或者核心筒，此时异形柱所承提的水平剪力相对较小，其所产生的翘曲应力可以忽略不计。
为了使计算更简单，在分析内力与位移时可以按照刚度等效或者面积等效将其折算为普通框架剪力墙或者核心筒，
不仅异形柱轴压比的情况可以准确的反应出来，而且简化的计算过程。
在进行异形柱的截面设计时同样可以按照上述方法得出内力，通过适用于异形柱截面受力特性的计算方法计算配筋。
（二）异形柱的受力性能及轴压比的控制
1、异形柱的受力性能
影响异形柱截面延性的因素有很多，主要包括轴压比、柱净高和截面肢长的高长比以及箍筋的直径和间距等。
异形柱截面双向压弯柱的截面曲率延性可以通过增加纵筋或箍筋的直径、减小箍筋的间距等来实现，这其中箍筋间距的影响要远远大于箍筋直径的影响，因此要提高截面的延性可以通过加密箍筋的方法来实现。
异形柱截面双向压弯柱破坏特征主要是由轴压比来决定的。
轴压比越大，截面的曲率延性会降低，在设计过程中要特别注意这种情况。
与一般的矩形柱相比，异形柱的延性相对较差。
因为异形柱中存在多肢，其剪力中心通常不会重合于截面形心，在处于受力状态时，各肢会产生翘曲正应力及剪应力。
受到剪应力的作用，柱肢混凝土会比普通矩形柱先出现裂缝，即腹剪裂缝，因此异形柱的脆性比较明显，与普通矩柱相比变形能力比较低。
2、轴压比的控制
轴压比是保证异形柱延性的决定性因素，因此轴压比的控制特别重要。
控制柱截面轴压比的主要目的即保证柱的截面尺寸足够大，避免出现小偏压破坏等现象，使得异形柱的变形能力得到提高，进一步满足抗震要求。
为了应用方便，可以在6度设防区，对于异形柱框架结构而言，L形截面的轴压比要按制在0.6以内；而T形截面的轴压比则控制在0.65以内；十字形截面的轴压比控制在0.8以内。
对于异形柱框架剪力墙结构来说，因为框架是第二道抗震防线，因此框架柱的轴压比与异形柱框架结构相比可以适当放宽，L形控制在0.65以内、T形控制在0.7以内，而十字形截面轴压比则控制在0.9以内。
短柱受到压剪作用时会出现脆性剪切破坏现象，在设计中尽量不要出现短柱问题。
而且要防止高长比低于4。
异形柱是由短肢剪力墙向着矩形柱过渡的构件，其短肢截面肢长与肢宽的肢厚比要小于4。
三、剪力墙的结构设计
（一）短肢剪力墙的布置与计算
因为相对而言异形柱的抗侧刚度比较小，因此，在设计过程中为了防止其受到地震作用时结构发生过大的变形，最好布置一定数量的长墙，或者利用电梯间形成具有较大刚度的内筒。
异形柱的结构计算模型、配筋方式以及构造要求等和一般的剪力墙结构是一样的，计算时在TAT、TBSA中按照剪力墙输入即可。
TAT、TBSA所采用的均是杆件和薄壁杆件模型，其中梁和柱是普通的空间杆件，每端有6个自由度，墙为薄壁杆件，每端7自由度，与梁和柱相比墙多了一个扭
转角沿纵轴的导数，即截面翘曲角。
由于墙单元会受到非平面变形的作用，利用矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵，引入楼板平面内的刚度无限大，再假定减少部分未知量后进行求解。
这种方法在各种平面布置中比较适用，它有着精度高及未知量少的特点。
不过在分析一些低宽、结构的布置较复杂的异形柱时，薄壁杆件模型也存在一定的问题，主要是由于其对于剪切变形的作用未作充分考虑，如果结构的布置比较复杂时变形就会不协调。
而短肢剪力墙由地墙肢短，自身的形状细高，与杆件的性能更加接近，因此利用TAT、TBSA计算异形柱，可以将其结构受力精确的反映出来。
此外，一些异形柱设有转换层，受力面经过框支剪力墙向受力点过渡，因为薄壁杆件的连接处是点连接，因此这种情况下薄壁杆模型在处理位移的连续以及力的正确传递时效果就不太好，所以如果异形柱带有转换层，最后采用墙元模型软件来计算。
（二）异形柱设计的抗震问题
建筑平面外边缘、角点外的墙肢、底部外围小墙肢以及连梁等处，是异形柱中的抗震薄弱环节。
如果出现扭转效应，最先开裂的往往是建筑平面的外边缘和角点处；受到地震的作用时，高层异形柱往往会发生整体弯曲变形，由于底部外围小墙肢的截面积较小但承受的竖向荷载却比较大，因此会受到严重的破坏。
在因设计过程中要加强这些薄弱环节的抗震设计，比如在异形柱平面上所分布的力尽量均匀，使其刚度中心尽量接近建筑物中心，将扭转效应的影响降至最低；对于建筑平面的外边缘和角点处的墙肢，可以适当增加其厚度，加强墙肢端部的暗柱配筋，保证墙肢截面的轴压比要按制在0.6以内，使得墙肢的承截力及延性得到提高。
在高层建筑中，连梁属于耗能构件，如果连梁的剪切受到破坏会降低结构的延性，不利于抗震，因此在设计时要注意连梁要作强剪弱弯的验算，短肢剪力墙最后在两个方向都有拉结的梁，而连梁最好布置在各肢的平面内部，禁止使用“一”字形墙肢。
参考文献：
[1] 异形柱优越. 短肢剪力墙与异形柱结构的设计探讨[J].陕西建筑,2009(11)
[2] 李相高. 浅谈短肢剪力墙与异形柱结构的设计[J].工程技术,2010(4)
[3] 侯勤. 短肢剪力墙与异形柱结构设计[J].中国新技术新产品,2010(6)
[4] 赵建永. 异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题[J].中国新技术新产品,2009(3)
[5] 王芳芳. 异形柱与短肢剪力墙结构设计[J].中国新技术新产品,2011(1)。