轴压比限值
竖向承重参数调整
1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求要求：柱轴压比不宜超过表6.3.7的规定；建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。
任何情况下不得小于1.05表6.3.7 柱轴压比限值2当混凝土强度等级为C65-C70时，轴压比限值宜按表中数值减小0.05；混凝土强度等级为C75-C80时，轴压比限值宜按表中数值减小0.10；3剪跨比λ≤2的柱，其轴压比限值应按表中数值减小0.05；对剪跨比λ<1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施；轴压比不满足时的调整方法：1）程序调整：SATWE程序不能实现。
2）人工调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性要求：(分塔剪重比) (整层剪重比) > X(Y)向楼层最小剪重比 = %剪重比不满足时的调整方法：1）程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。
2）人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：a）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；b）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标；c）当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用，以满足剪重比要求。
3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层要求：在刚性楼板假定条件下计算Ratx1,Raty1>1刚度比不满足时的调整方法：1）程序调整：如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求，SATWE自动将该楼层定义为薄弱层，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
区域约束混凝土柱轴压比限值的研究的开题报告
区域约束混凝土柱轴压比限值的研究的开题报告一、选题背景及意义混凝土柱作为一种常用的结构形式，其设计通常涉及到柱的受力、限制等多个因素。
在实际工程中，混凝土柱的轴压比是一个极为重要的因素，其中混凝土的强度、结构形式、支撑条件等都对轴压比有重要影响。
因此，对混凝土柱轴压比的研究是非常有必要的。
现有研究对混凝土柱轴压比的探究不足，尤其是在区域约束方面的研究更为不足。
本研究旨在通过对区域约束混凝土柱轴压比的研究，探究混凝土柱的设计方法及技术的进一步改进，为实际工程提供可靠的理论支持。
二、研究内容及研究方法本研究将重点探究区域约束混凝土柱轴压比的限制，包括混凝土的等强度效应、侧向变形、轴向压力等因素对轴压比的影响。
研究方法主要是基于数值模拟及实验测试，包括对不同支撑条件下混凝土柱的试验和数值计算，通过实验与计算结果的对比来验证模型的合理性，并针对模拟结果进行合理性分析和比较。
三、研究预期成果与意义通过本研究，可进一步探究区域约束混凝土柱轴压比的限制，为混凝土柱的设计及施工提供可靠的理论支持，进一步提高工程的安全性、可靠性和经济效益。
预期成果包括：(1) 深入理解区域约束对混凝土柱轴压比限值影响的机理及规律。
(2) 提出可行的混凝土柱轴压比限制指标，减少工程设计的偏差。
(3) 为混凝土柱的设计和施工提供可靠的理论支持和技术参考，提高工程的安全性和可靠性。
四、研究进度安排本研究的计划总时间为12个月，具体进度安排如下：第1-2个月：文献资料收集整理以及研究目的和意义的明确；第3-6个月：实验测试以及数值计算，获取实验数据和模拟数据；第7-9个月：实验与计算结果的对比验证及模型的合理性分析；第10-11个月：研究结果的制作与汇总，并形成结论等研究成果；第12个月：完成论文撰写和论文答辩等工作。
五、论文结构及大纲本研究论文结构主要包括：绪论、文献综述、区域约束混凝土柱轴压比限值的研究、实验测试和数值模拟、研究成果与分析及结论和展望等几个部分。
高层建筑结构柱轴压比限值的讨论
高层建筑结构柱轴压比限值的讨论作者：关宏洁田晶王瑜来源：《陕西教育·高教版》2009年第08期[摘要]本文论述了轴压比限值这一概念的实质，分析了对轴压比限值有影响的因素，并提出了减小轴压比的办法，以供工程技术人员设计时进行参考。
[关键词]高层建筑轴压比轴压比限值延性前言在我国的高层建筑结构中，总会遇到柱子的轴压比问题。
规范规定柱轴压比n为N／Afc，其中N为考虑地震作用组合的框架柱的轴压力设计值，A为柱截面，fc为混凝土轴心抗压强度设计值。
为了保证框架柱具有必须的变形能力，建筑抗震设计规范(GB5001 1—2001)(以下简称规范)规定了框架柱轴压比的限值。
我国规范规定，一、二、三级抗震等级下，框架柱的轴压比设计限值分别为0.7、0.8和0.9。
针对轴压比问题，本文首先分析了轴压比限值提出的原因，然后总结出对此限值产生影响的一些因素。
最后提出了减小轴压比的一些可行性办法。
轴压比限值的实质钢筋混凝土框架柱主要有剪切、粘结和弯曲三种破坏形态，其中弯曲破坏又有小偏心受压和大偏心受压破坏两种。
剪切、粘结和小偏心受压破坏形态都属于脆性破坏类型，在抗震设计中是需要避免的，大偏心受压破坏形态则属于延性破坏类型，因此在抗震设计中应保证其属于这种破坏形态。
规范通过限制轴压比，主要是希望柱发生延性好的大偏心受压破坏，从而保证框架柱有足够的变形能力。
大量的试验结果表明，在低轴压比下，荷载—位移骨架曲线的下降段比较平缓，框架柱承受变形的能力较大；在高轴压比下，骨架曲线的下降段较陡，承载力降低较多。
对轴压比加以限制可使构件在大变形下，仍有稳定的承载能力。
从而满足“大震不倒”的抗震要求。
轴压比限值的影响因素1、截面形状从本质上讲，轴压比限值是从偏心受压构件正截面界限破坏条件得出的，是为了使柱正截面免于出现小偏心的脆性破坏。
这个破坏条件中的混凝土受压边缘极限压应变对于不同截面形状有不同的取值。
因此，框架柱的截面形状会直接影响到轴压比限值的标准值。
1、 轴压比：主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6
1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。
3、侧向刚度比：主要为控制结构竖向规则性。
位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
控制比例为1.5。
见抗规3.4.2、3.4.3。
4、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规4.3.5。
5、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。
6、剪跨比：梁的剪跨比，剪力的位置a与h0的比值。
剪跨比影响了剪应力和正应力之间的相对关系，因此也决定了主应力的大小和方向，也影响着梁的斜截面受剪承载力和破坏的方式；同时也反映在受剪承载力的公式上。
柱的剪跨比：，若反弯点在柱子层高范围内，可取柱子的剪跨比小于2时，需要全长加密，见混凝土规范11.4.12、11.4.17。
7、剪压比（梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值）：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。
8、轴压比：轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。
轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定的，其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。
9、跨高比：梁的跨高比（梁的净跨与梁截面高度的比值）对梁的抗震性能有明显的影响。
梁（非剪力墙的连梁）的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行计算的。
10、延性比：延性比即为弹塑性位移增大系数。
延性是指材料、构件、结构在初始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。
高层控制参数
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7(柱轴压比限值)和6.4.6（抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比），高规6.4.2和7.2.14（底部加强部位的剪力墙轴压比限值）。
轴压比不满足时的调整方法：1）程序调整：SA TWE程序不能实现。
2）人工调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5，高规3.3.13。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法：1）程序调整：在SA TWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，SA TWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。
2）人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：a）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；b）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标；c）当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SA TWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用，以满足剪重比要求。
3、刚度比（与薄弱层相关）：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2，高规4.4.2（抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%）；对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
提高剪力墙轴压比限值的方法
文章编号:100926825(2006)1020053202提高剪力墙轴压比限值的方法收稿日期:2005210219作者简介:陈 哲(19702),男,工程硕士,工程师,广州市住宅建筑设计院有限公司,广东广州 510055陈 哲摘 要:简述了提高墙轴压比限值的意义,探讨了配筋构件的受压机理,对规范提高柱轴压比限值的原理和措施进行了研究、论证了提高墙轴压比限值的假定措施,以推广提高剪力墙轴压比限值的方法。
关键词:受压构件,承载力,轴压比中图分类号:TU375.1文献标识码:A1 提高墙轴压比限值的意义墙刚度比柱大,也更易做到“隐梁隐柱”,因此在高层建筑中广为应用。
采取措施减少墙柱截面可减少结构面积、削减地震反应。
规范提供了提高柱轴压比限值的方法,对使用数量更多的墙则没有。
某工程因建筑要求限制,导致计算轴压比超限:采用C60混凝土,墙厚达850mm ,结果仍达0.62,而规范规定应为0.5。
解决方法有两个:1)提高混凝土强度,但混凝土等级大于C60时轴压比限值要降低,效果欠佳,而且高强混凝土的购置、施工、养护难度较大。
2)墙内埋型钢,考虑型钢的贡献,但型钢的配钢率、截面尺寸等要求较严,且混凝土梁板与型钢墙连接复杂、施工困难。
综合上述分析得出:剪力墙内配复合密箍和芯柱可提高其轴压比限值。
倘若论点成立,就可通过增加配筋来减小墙截面,这对减小结构面积、降低结构刚度以削弱地震反应有积极的意义。
2 配筋构件受压机理2.1 配置了纵筋的受压构件的受力特性纵筋属于直接配筋,是通过在主压应力方向加设钢筋来增强构件的抗压承载力。
1)几何(变形)条件。
首先必须明确:构件受压后发生压缩变形,从构件开始受力直至破坏,一个平截面始终保持平面,即截面上各点(钢筋和混凝土)的应变值相等,这已为许多试验所证实。
这也是以下分析研究过程的理论基础。
2)力学(平衡)方程。
轴压构件的力学平衡方程为:N =N c +N s =σc A c +σs A s 。
SATWE七大比值简化查看
SATWE 七大比值简化查看警告：（1）本文仅适用于一般多高层建筑，其他特殊建筑具体情况请具体分析! （2）A 级高度即一般高度工程B 级高度即比A 高一级别工程（一般接触不到）(3)本节所有数据比值，请在刚性板假定的基础上查看，否则一律不成立(4) 因为作者水平有限，仅供讨论研究，有错误还望谅解，并指正，谢谢！！1.轴压比 Af NU c N *表一 柱轴压比限值表结构类型抗震等级一二 三 四 框架结构 0.65 0.75 0.85 0.9 框剪结构 0.75 0.85 0.90 0.95 框支结构0.60.7表二 剪力墙墙肢轴压比限值部位 抗震等级一级（9度）一级（7、8度）二、三级 轴压比限值0.40.50.6表三 剪力墙可不设约束边缘构件的最大轴压比部位抗震等级一级（9度）一级（7、8度）二、三级轴压比限值0.1 0.2 0.3要求：PKPM中轴压比验算不红即可！轴压比：主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求。
见抗规6.3.7和6.4.6，高规 6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足规范要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足规范要求时的调整方法：1、程序调整：SATWE程序不能实现。
2、结构调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2.位移比（WDISP.OUT）要求：PKPM考虑最大水平(或层间)位移与平均水平(或层间)位移的比值PKPM实现：（1）刚性板假定下，（2）Ratio（X）,Ratio（Y）;Ratio-Dx,Ratio-Dy小于下表不应值表4 位移比不宜大于不应大于A级高度 1.2 1.5B级高度 1.2 1.4 A<1.5 B<1.4即可位移角很小情况下可以放宽1.6（3）多层不考虑偶然偏心下的位移比高层需要考虑偶然偏心下的位移比风荷载作用下位移比均不需要看位移比（层间位移比）：主要为限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
剪力墙轴压比限值
非抗震结构
筒体结构的筒体外墙
及错层墙
应≥200
其它墙
应≥160
一．剪力墙厚度要求
注：1）h＇指层高或墙无肢长度的较小值。
2）框支剪力墙结构的墙厚，应符合框—剪结构的要求。
3）高层建筑中短肢剪力墙厚度：底部加强部位应≥200mm，并宜≥h＇/12，其它部位应≥180mm，并宜≥h＇/16。
4）当h＇与墙厚之比不满足要求时，应作稳定验算，并应符合稳定要求。
应≥160，宜≥h＇/20
板柱—剪力墙
底部加强部位
应≥200，宜≥h＇/16
应≥160，宜≥h＇/16
其它部位
应≥160，宜≥h＇/20
应≥160，宜≥h＇/20
筒体
结构
筒体外墙
底部加强部位
应≥200，宜≥h＇/16
其它部位
应≥200，宜≥h＇/20
筒体内墙
应≥160
错层结构的错层墙
应≥250
分隔电梯井及管道井的墙
拉筋直径（d）及间距@（mm）
底部加强部位
其它部位
剪力墙结构
一、二、三级
应≥0.25
d应≥8
@应≤300
d应≥6
@应≤600
四级
应≥0.20
框—剪及板柱—剪力墙结构
应≥0.25
部分框支剪力墙结构
应≥0.30
一~三级应≥0.25
四级应≥0.20
底部加强部位
d应≥8
@应≤200
一级落地墙底部加强部位
d应≥8
二．剪力墙轴压比限值
抗震等级或烈度
一级（9度）
一级（6、7、8度）
二级
三级
各类剪力墙及筒体
结构设计：各类结构的框架柱、框支柱轴压比如何取值？[工程类精品文档]
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结构设计：各类结构的框架柱、框支柱轴压比如何取值？[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!大于大于大于一、二、三、四级抗震等级的各类结构的框架柱、框支柱，其轴压比不宜大于下表规定的限值。
对Ⅳ类场地上较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。
1、轴压比指柱地震作用组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值：2、当混凝土强度等级为C65、C70时．轴压比限值宜按表中数值减小0.05：混凝土强度等级为C75、C80时，轴压比限值宜按表中数值减小0.10；3、表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05；剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施；4、沿柱全高采用井字复合箍，且箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍，且螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍，且螺旋净距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时，轴压比限值均可按表中数值增加0.10；5、当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱，且附加纵向钢筋的总截面面积不少于柱截面面积的0.8％时，轴压比限值可按表中数值增加0.05；此项措施与注4的措施同时采用时，轴压比限值可按表中数值增加0.15，但箍筋的配箍特征值λV仍应按轴压比增加0.10的要求确定；6、调整后的柱轴压比限值不应大于1.05。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。
希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。
轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解
轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”，1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。
3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2。
4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
见抗规3.4.2。
5、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规 4.3.5。
6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规5.4.1。
1.一个建筑物结构设计部分，一般来说，包含两个过程：1）结构分析；2）结构设计方案选定后要结构分析，结构分析就是看方案的布置是否合理，包括水平布置和竖向布置；具体的说就是八个比值：轴压比，周期比，位移比，剪重比，刚重比，层间受剪承载力比，侧向刚度比，层间位移角。
2.下面来说说这个比值是用来控制结构哪个方面的。
轴压比: 保证结构的延性；周期比和位移比：判断和控制结构的扭转效应；剪重比：是用来确保长周期结构的安全。
刚重比：控制P-Δ效应作用下的稳定性。
当刚重比比较大时，是可以不用考虑其P-Δ效应的，当刚重比比较小时，就要考虑其P-Δ效应。
规范采用的是对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。
但是刚重比不能过小，是有一个限值的。
层间受剪承载力比：限制结构的竖向布置规则性，可以用来判断薄弱层。
注：层间受剪承载力是指是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。
也就是说，当混凝土的等级，构件截面以及配筋定下之后，由《高规》6.2.8以及7.2.11的公式就确定了层间受剪承载力。
剪力墙轴压比限值
类型
部位
墙厚（mm）
一、二级抗震
三、四级抗震
高层建筑
多层建筑
高层建筑
多层建筑
剪力墙
结构
底部加强
部位
有端柱或翼墙
应≥200，宜≥h＇/16
应≥160，宜≥h＇/20
无端柱或翼墙
应≥220，宜≥h＇/12
应≥200，宜≥h/12
应≥180，宜≥h＇/16
应≥160，宜≥h＇/16
其它部位
有端柱或翼墙
应≥160，宜≥h＇/20
板柱—剪力墙
底部加强部位
应≥200，宜≥h＇/16
应≥160，宜≥h＇/16
其它部位
应≥160，宜≥h＇/20
应≥160，宜≥h＇/20
筒体
结构
筒体外墙
底部加强部位
应≥200，宜≥h＇/16
其它部位
应≥200，宜≥h＇/20
筒体内墙
应≥160
错层结构的错层墙
应≥250
分隔电梯井及管道井的墙
二．剪力墙轴压比限值
抗震等级或烈度
一级（9度）
一级（6、7、8度）
二级
三级
各类剪力墙及筒体
0.40
0.50
0.60
短肢剪力墙
—
0.45（0.35）
0.50（0.40）
0.55（0.45）
注：括号中数值用于无端柱或翼墙的短肢剪力墙。
三．剪力墙分布筋及其拉筋要求
结构类型
分布筋配筋率（%）
分布筋直径（d）及间距@(mm)
@应≤400
框架—核心筒结构
应≥0.25
（主要筒体宜≥0.30）
应≥0.25
d应≥8
异形柱框架结构轴压比限值的理论分析
（） 考虑构件在地震作用下的滞回性能。滞回性 ３ 能能综合反映构件的受力性能、 延性及耗能性 。 通过实 和整体抗倒塌能力 ， 防止 “ 大震” 不倒是抗震设计要达 到的 目标。主要抗侧力构件异形柱的极限破坏应 以构 验对矩形截面延性及其滞回性能的重要因素 ，尽管砼
应倒塌。 因此， 提高异形柱框架结构的变形 、 耗能能力 件弯曲时主筋受拉屈服破坏为主，应避免变形能差的 强度有些差异 ，但是所有小轴压 比计划试件的延性数 延性较好。 ｌ 图 给出几种不同 混凝土首先压溃或剪切破坏 ，以及钢筋锚固失效和粘 值均高于大轴压 比试件，
（） ３ （） ４
图 ２Ｔ 形截 面柱翼缘受拉 时的轴压比
１ ．ｆ ４ Ｙ。 —— 活载分 项 系数 取 １ ． ４。
式 中 Ｙ。 —— 恒 载分 项 系数 取 １２； ．
３． ． ２翼缘处于受压力 区 ２
如图３ 所示 ， 时 一般 有 Ｘ ＜ｈ・ 忽 略 受拉 区 砼的 此 ｆ ，
Ｖ０ ．２ Ｎｏ ４ １ ８ ． Ａｕ ｇ．２０ ０６
异形柱框架结构轴压 比限值 的理论分析
杜焕成
（ 滦县房地产开发公司 ，河北滦县 ０３０ ） ６ ７ ０
１引言
弯曲、 高剪压 以及剪压 、 剪拉和斜拉破坏。 与其破坏形
异形柱 （ 截面为： Ｔ形、十字形或 Ｌ 形） 框架结构 态 相 关 的主 要 因素 之一 是轴 压 比。异 形柱 由于 多 肢 的 其剪力中心与截面往往不重合 ， 在受力状态下 ， 体系在我国城市住宅建设应用得越来越多 ，其抗震性 存在 ， 能一直是工程界广为关注的问题 。地震作用具有较强 各 肢 产生 翘 曲正应 力和 剪 应力 。 由于 剪应 力使 柱 肢砼 即产生腹剪裂缝 ， 导 的随机性和复杂性 ，要求在强烈地震作用下结构仍然 先于普通矩形柱剪构件 出现裂缝 ， 保持在弹性状态下 ， 不发生破坏是不经济的。 既经济又 致异形柱明显脆性 ，使异形柱较普通矩形柱变形能力 安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏 ，但不 降低 。
型钢混凝土异形柱的基本力学行为及轴压比限值的研究
➢ 日本规范则以极限转角具有0.01弧度为界。 ➢ 综上可以认为：当SRC异形柱同时满足位移
延性系数μ≥3，和极限转角≥0.01弧度，对应 的轴压比安全可行。
SRC异形柱的轴压比实验
编号 T6 L1 T1 T2 T3 十2 L3
4 SRC异形柱的轴压比限值
➢ 异形柱由于截面不规则，与矩形柱相比，延 性差，轴压比限值更为严格。
➢ RC异形柱的轴压比限值较低，影响了其适 用范围。
➢ 研究如何提高异形柱的轴压比限值，已成为 一个亟待解决的问题。加暗柱RC异形柱、 钢管混凝土异形柱、SRC异形柱，目的之 一就是提高轴压比限值。
轴压比限值的确定
Cs
Cs
bf Lc Lc
A
A
bf Cs
A-A
图2.1 计算简图
板的弹塑性屈曲理论推导公式
➢ 混凝土板的弹塑性屈曲应力为：
cr
0.45 2 Ec
12
(1
2
)
b c
f s
2
（ 2-1）
上式中，弹塑性系数的取值是核心问题。
➢ 不发生失稳破坏的最小保护层厚度计算式为：
(cs ) min
bf
0.64
✓ 框架结构中SRC异形柱滞回曲线对称，破坏主 要由承载力薄弱一侧的上下端控制。
两端铰接异形柱的力学特性
✓ 任意取截面上一点dA为研究 对象，在外荷载作用下产生 的应力为 z x y E y x E
M x x E I x y E I xy
M y x E I xy y E I y
不符。
基于叠加法计算SRC异形柱的轴压比限值
➢ 日本规范及我国规程采用了叠加法计算SRC矩 形柱的轴压比限值。
轴压比
概述轴压比指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为：柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。
它反映了柱(墙)的受压情况，《建筑抗震设计规范》（50011-2010）中6.3.6和《混凝土结构设计规范》（50010-2010）中11.4.16都对柱轴压比规定了限制，限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。
u=N/A*fc，u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9N—轴力设计值A—截面面积fc—混凝土抗压强度设计值《建筑抗震设计规范》表6.3.6 中的注释第一条：可不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。
限制轴压比主要是为了控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见《抗规》6.3.7和6.4.6，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样，不需要考虑地震组合。
2取值结构体系抗震等级一级二级三级四级框架结构0.65 0.75 0.85 0.90框架—剪力墙结构、筒体结构0.75 0.85 0.90 0.95部分框支剪力墙结构0.6 0.7 —注：1.轴压比μ指考虑地震作用组合的框架柱和框支柱轴向压力设计值N与柱全截面面积A和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积之比值；对不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。
2.当混凝土强度等级为C65~C70时，轴压比限值宜按表中数值减小0.05；混凝土强度等级为C75~C80时，轴压比限值宜按表中数值减小0.10。
3.剪跨比λ不大于2的柱，其轴压比限值应按表中数值减小0.05；对剪跨比λ小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施。
4.沿柱全高采用井字复合箍，且箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍，且螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍，且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时，轴压比限值均可按表中数值增加0.10；上述三种箍筋的配筋特征值均应按增大的轴压比由规范中《柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值表》确定。
柱子轴压比计算表格
二、圆柱 轴力设计值 柱截面直径 混凝土强度 柱轴压比 轴压比限值
N KN 12525 B mm 900 fc N/mm2 23.1 μ N 0.852 ［μ N］ 0.9 轴压比满足
柱计算长度 l0 m 8 l0/d 8.888889 当l0/d大于12时不应计算螺旋筋作用， 圆柱承载力另外按规范计算。
% mm mm mm
算
1000 1000 0.17 23.1 210 0.0187 10 保护层厚度 8 8 73.04331 小于3%情况。
40
30 25 0.01 300 1 210 12 790 490168.1 116.6 1000 30 25 15 7363.125 0.946 8 890 76.3501
柱轴压比计算 一、方柱
轴力设计值 N KN 21638 B mm 800 柱截面 H mm 1400 混凝土强度 fc N/mm2 23.1 柱轴压比 μ N 0.836 轴压比限值 ［μ N］ 0.B mm H mm 最小配箍特征值 λ v 混凝土强度 fc N/mm2 箍筋强度 fyv N/mm2 加密区体积配箍率 ρ v 箍筋直径 d mm 沿B向箍筋肢数 n1 沿H向箍筋肢数 n2 加密区箍筋间距 s mm 注：本表适用于主筋配筋率小于3%情况。 1.承载力计算间接钢筋 混凝土保护层 C mm 主筋直径 d mm 主筋配筋率 主筋强度 fy' N/mm2 间接钢筋对混凝土约束折减系数 间接钢筋强度 fy N/mm2 间接钢筋直径 mm 间接钢筋核心直径 dcor mm 间接钢筋核心面积 Acor mm2 间接钢筋最大间距 s 2.构造要求间接钢筋 B 柱截面直径 混凝土保护层 C 主筋直径 d 主筋根数 n 主筋面积 主筋配筋率 间接钢筋直径 间接钢筋核心直径 dcor 间接钢筋最大间距 s mm mm mm mm
钢骨方钢管高强混凝土柱的轴压比限值.
钢骨方钢管高强混凝土柱的轴压比限值
轴压比为主要参数，对14根反复荷载作用下的钢骨一方钢管高强混凝土柱进行研究．结果表明，钢骨的加入使方钢管高强混凝土柱的位移延性系数显著提高，但轴压比仍是影响其组合柱延性的主要因素；组合柱的位移延性系数肛。
介于2．54～3．84．这表明当内填混凝土强度很高时，为满足抗震设计的要求，有必要对其轴压比的限值作出规定．通过试验轴压比与设计轴压比的换算，提出在满足组合柱有限延性基础上(肛．≥3)轴压比的限值．
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200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍，且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时，柱轴压比限值均可按表中数值增加0.10；上述三种箍筋的最少配箍特征值均应按增大的轴压比由本规范表《柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值表》确定。
4.在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总截面积不少于柱截面面积的0.8%，轴压比限值可增加0.05，此项措施与注3的措施共同采用时，轴压比限值可
增加0.15，但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确定；
5.柱经采用上述加强措施后，其最终的轴压比限值不应大于1.05。
注：墙肢轴压比是指重力荷载代表值作用于下墙肢承受的轴压力设
计值与墙肢的全部截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积
的比值。