提高短柱抗震性能的应对措施

短柱的抗震设计

短柱的抗震设计摘要:5.12汶川地震还历历在目，如今的雅安地震又再次降临中华大地，让我们对建筑的杭震设计更加关注。

而在对受灾区域建筑进行调查，发现由于房屋中的短柱而产生的破坏极为普遍。

解决建筑中短柱问题，是提高建筑杭震性能的必不可少的环节。

关键词:短柱设计、抗震、验算对于结构工程中构件的抗震设计，《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)等相关规范、规程都有一些基本的设计要求，但不同规范、规程对此类构件的一些具体的界定还不尽相同，下面结合设计中的体会来谈谈短柱的抗震设计。

一、短柱的抗震设计为满足地震作用下的墙身剪压比要求，而竖向分隔的方法同时也会带来另一个问题:因墙身分隔可能会有短肢墙(hw/bw=5~8)甚至柱(hw/bw Mt。

这种情况可依据式(1)A=M/Vh＜2或式(2)Hn/h＜2/vn对短柱加以判定，式(2)中，vn为n层柱的反弯点高度比，由几何关系可得，vn=1/(1+1Y)，其中1Y=Mt/Mb，0＜1Y＜1，Hn为n层柱的净高，式(2)具通用性，当中点是反弯点时:1Y=1，vn=0.5，式(2)为Hn/h＜4，当反弯点偏上，在柱上端截面时，1Y=0，vn=1，式(2)为Hn/h＜2，当没有反弯点时，就依据最大弯矩作用截面的剪跨比A =M/Vh＜2加以判定是否属于短柱。

只是简单进行初步判断时，可用D值法确定vn值，然后用(2)式加以判定，而在施工图的设计时，可以用计算结果做判断依据。

三、提高高层建筑中短柱的抗震性能的措施依据参数判定框架柱不是短柱时，可依照常规的抗震要求加以处理，而被确为短柱时就需要采取一定的措施以提高短柱的延性和承载力，增强抗震能力。

1、运用复合螺旋箍筋与短柱的抗震能力和延性差相比，对非短柱的抗震设计一般都是让框柱的抗剪力符合剪压比限制，并达到强剪弱弯的要求，而让柱端的承载力符合强柱弱梁的要求，那么照此类推，我们只要使短柱同时符合强剪弱弯与强柱弱梁的，便可达到让短柱不受剪切破坏的目标。

高层建筑结构设计中改善短柱抗震性能的应用

高层建筑结构设计中改善短柱抗震性能的应用摘要：随着建筑建设的快速发展，建筑结构向着更高更复杂的方向发展，这要求结构设计者不能单纯地盲目去进行结构设计，仅仅套规范进行结构设计其设计效果并不是最佳的。

布置结构的主要受力构件时应当布置于主要承受荷载作用的位置，以充分地发挥构件的作用；使得结构中各个受力构件的布置考虑其可能受到的各种荷载作用。

同时布置受力构件应当兼顾构件传力特点出发，尽可能地避免构件传力的复杂性，力求使构件传力简单。

关键词：高层建筑；结构设计；改善短柱；抗震；应用引言在层高一定的情况下，为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大，且轴压比越小截面越大；而截面增大导致剪跨比减小，又降低了构件的延性。

因此，在高层特别是超高层建筑结构设计中，为满足规程对轴压比限值的要求，柱子的截面往往比较大，在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。

众所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时，很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌，无法满足“中震可修，大震不倒”的设计准则。

为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生，首先要正确判定短柱，然后对短柱采取一些构造措施或处理，提高短柱的延性和抗震性能。

1 高层建筑结构受力性能对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。

建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布做出总体设想[1]。

对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加，竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或井筒；侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理

段。的组合结构材料，套箍砼的一种特殊形式。是由于钢管内的砼受到钢事实上，在柱高Ｈｎ或连续梁剪跨ａ的范围内，最大剪跨Ｉ￣出管的侧向约束，ｒｌ；使得砼处于三向受压状态，从而使砼的抗压强度和极现在弯矩较大区段上的。筋砼构件的抗剪承载力是随剪跨比增限压应变得到很大的提高，特别是高强砼的延性得到显著改善。钢砼同大而降低的。所以，同样条件下，矩较大区段的截面抗剪承载力要时，管既是纵筋，是横向箍筋，管径与管壁厚度的比值至少都弯钢又其比弯矩较小区段的小，荷载作用下，果发生剪切破坏，只能是在９在如就０以下，相当于配筋率至少都在４６以上，远远超过抗震这．％这在弯矩较大区段上。来判断框架柱是否属于短柱的剪跨比当然规范对钢筋砼柱所要求的最小配筋率限值。由于钢管砼的抗压强度用应是可能发生剪切破坏截面的剪跨比。和变形能力特佳，即使在高轴压比条件下，可形成在受压区发展塑仍般情况下，高层建筑的底部几层，架柱的反弯点都偏上，性变形的“ 在框压铰” 不存在受压区先破坏的问题，，也不存在像钢柱那样即Ｍｂ＞Ｍｔ此时，按式（）（）定短柱：。可１或式２判的受压翼缘屈曲失稳的问题。因此，从保证控制截面的转动能力而或Ｈ／ ≤２ｙ（）ｎｈ／ｎ２言，需限定轴压比限值。规程规定，管砼单肢柱的承载力可按式无钢式中，ｎ一ｎ层柱的反弯点高度比，根据几何关系，可得：（计算：ｙ－３）ｙ＝／＋）其中，＝／， ≤ ≤１ｎｌ（，１ＭｔＭｂＯ；Ｎ≤ 巾１Ｎ（）中ｅ０３Ｈｎ一一ｎ层柱的净高。式中，ｆＡ／Ａｅ：ａａｆｃ称为套箍指标，．≤ ｅ≤３ｃ０３；式（具有一般性。当反弯点在柱中点时，＝，ｎ０５式（２）１ｙ＝．，２）１ｅ的物理意义及计算方法见规程。，即成为Ｈｎｈ；／≤４当反弯点在柱上端截面时，＝，ｎｌ式（即成Ｏｙ＝，２）由式（可以看出，３）当选用了高强砼和合适的套箍指标ｅ后，为Ｈ／ ≤２；果框架柱上不出现反弯点，应采用最大弯矩作用截柱子的承载力可大幅度提高，通常柱截面可比普通钢筋砼柱减小一ｎｈ如就面的剪跨比＝Ｖ ≤２来判断短柱。Ｍ／ｈ半以上，除了短柱并具有良好的抗震性能。消当需要初步判断框架柱是否属于短柱时，先按Ｄ值法确定柱可３小结子的反弯点高度比ｙ，ｎ然后按式（判断短柱。在施工图设计阶段，２）３１确定是不是短柱不宜按Ｈｈ．／ ≤４来判别，而应按剪跨比可根据电算结果作进一步判断。＝Ｖ ≤２来判别。般情况下，Ｍ／ｈ一可采用本文式（来判别。需要２）当２改善短柱抗震性能的措施初步判别是否属于短柱时，可先按Ｄ值法确定反弯点高度比ｖ，ｎ然当按剪跨比判定柱子不是短柱时，按一般框架柱的抗震要求后按本文式（）２来判别。采取构造措施即可：确定为短柱后，应当尽量提高短柱的承载力，就３２当按剪跨比判定柱子不是短柱时，一般框架柱的抗震．按减小短柱的截面尺寸，采取各种有效措施提高短柱的延性，改善短柱要求采取构造措施即可：为短柱，应当尽量提高短柱的承载力，确就

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理发表时间：2018-09-14T15:49:35.133Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第11期作者：苏东升[导读] 高层建筑设计往往将压轴比和剪跨比作为衡量建筑物稳定性的主导力量，在楼层数确定的情况下。

江苏省子午建筑设计有限公司摘要：随着社会不断发展，国内高层建筑设计相比之前也有了较大提升，在此基础上衍生了诸多建筑设计内容，抗震设计就是其中之一。

因为建筑抗震设计中强调内部构件对建筑物整体的影响，轴压比和剪跨比是高层建筑物内部构件延性的决定性因素。

所以，关注高层建筑设计中短柱问题的处理，能够有效保证建筑物具备良好的抗震性能。

关键词：高层建筑；抗震设计；短柱问题：处理方法引言：高层建筑设计往往将压轴比和剪跨比作为衡量建筑物稳定性的主导力量，在楼层数确定的情况下，为了保证延性提高，部分建筑设计师将轴压比降低，这样一来会造成短柱横截面增大的问题，若是扩大短柱横截面，则会导致压轴比变大，延性也会相应下降。

为了满足轴压比的要求，往往会底端形成短柱。

但短柱延性相对较差，因此为了增强短柱延性，在一定程度上保证高层建筑的稳定性，需要对抗震设计中的短柱问题进行优化处理。

1.正确判断短柱的依据依据已有的规范文件，可以得知柱体满足净高H与截面高度h的比值小于等于4称为短柱。

工程技术人员常常依据这个定理来判断短柱，但是，这种判定方法是不严谨，有待进一步论证。

在柱体是否是短柱的判定中，最根本的判定依据是剪跨比，当柱体满足=M/Vh≤2时，可以判定其为短柱，但是净高度与截面高度的比值小于等于4的柱体其剪跨比不一定小于2。

所以，在使用H/h判定短柱时，得考虑以下几个前提：①框架柱体满足=M/Vh≤2；②在高层建筑中，其线、柱刚度比较小。

可以做简单推导，通常情况下反弯点都在框架柱中部，于是取值M=0.5VH，得出H/h≤4。

在建筑底部部分，由于受梁体对柱体底部的约束弯矩较小，反弯点的高度会增加，有些甚至不出现反弯点。

钢结构知识：改善短柱抗震性能的措施

钢结构知识：改善短柱抗震性能的措施
当按剪跨比λ判定柱子不是短柱时，按一般框架柱的抗震要求采取构造措施即可。

确定为短柱后，就应当尽量提高短柱的承载力，减小短柱的截面尺寸，采取各种有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

【1】使用复合螺旋箍筋
高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和“强剪弱弯”要求的，柱端的抗弯承载力也是应该满足“强柱弱梁”要求的。

对于短柱，只要符合“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求，是能够做到使其不发生剪切型破坏的。

因此，使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力，改善对砼的约束作用，能够达到改善短柱抗震性能的目的。

【2】采用分体柱
由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多，在地震作用下往往是因剪坏而失效，其抗弯强度不能完全发挥。

因此，可人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度，这样，在地震作用柱子将首先达到抗弯强度，从而呈现出延性的破坏状态。

【3】采用钢管砼柱
钢管砼是由砼填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料，是套箍砼的一种特殊形式。

由于钢管内的砼受到钢管的侧向约束，使得砼处于三向受压状态，从而使砼的抗压强度和极限压应变得到很大的提高，砼特别是高强砼的延性得到显著改善。

同时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋，其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下，这相当于配筋率至少都在4.6%以上，这远远超过抗震规范对钢筋砼柱所要求的最小配筋率限值。

高层框架结构短柱的抗震设计的分析和处理办法

有的在扩初设计阶段还缺少建筑场地岩土工程的勘察资料有的பைடு நூலகம்扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计更有甚者是直接在当前的基础上进行规划设计对岩土工程的勘察和勘测问题忽视使建筑工程设计缺少了必要的依据和影响结果的因素
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高层框架结构短柱的抗震设计的分析和处理办法
朱学超辽宁省城乡建设规划设计院辽宁沈阳１１００００
【摘要】在当前的建筑结构设计中，随着结构规模的逐步扩大，需要在施工设计的过程中对抗震设计进行综合分析。目前影响建筑抗震能力的主要因素是当前的超短柱几乎没有任何的廷性，因此在应用的过程中容易遣成对建筑结构的损害和影响，尤其是在受到震动影响的情况下，很容易发生剪切结构因受破坏而倒塌的现象。本文就高层框架结构短柱的抗震设计和分析的处理方式进行综合的分析，提出其相应的处理方式和处理模式。为提高短柱的延性和抗震性能的提高奠定基础。【关键词ｌ高层建筑；框架结构；抗震设计；短柱１。８平面布局的刚度不均。抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称，建筑的质量分布和刚度变化宜均匀，否则应考虑其不利影响。但有的平面设计存在严重的不对称：一边进深大，一边进深小，一边设计大开间，一边为小房间；一边墙落地承重，一边又为柱承重。平面形状采用Ｌ、７ｒ形不规则平面等，造成了纵向刚度不均，而底层作为汽车库的住宅，一侧为进出车需要，取消全部外纵墙，另一侧不需进出车辆，因而墙直接落地，造成横向刚度不均。这些都对抗震极为不利。以上这些高层框架结构防震设计中存在的诸多问题，是当前建１．高层建筑抗震设计常见的问题筑设计中需要加强关注力度的问题。如果不能对现有的防震设计所当前的建筑领域中，高层框架结构越来越多的被应用在城市现存在的问题进行有效处理解决， —旦发生地震现象，这些具有巨大安代化建设中，其结构形式和施工技术也在不断的完善成熟。而在高层全隐患的建筑势必会引起难以估量的损失。同时，也需要加强技术设建筑的防震设计中，越来越注重加强对结构中的短柱的抗震设计，这计人员对防震重要性的认识，规范建筑设计方案，从根本上杜绝这些是因为短柱结构对于整体建筑结构的稳定性来讲具有关键的作用。问题的发生。但在目前的抗震设计技术中，短柱的防震设计技术仍然存在诸多的２．短柱的正确判定问题，主要表现在以下几方面：在层高一定的情况下，为提高延性而降低轴压比则会导致柱截１．１缺乏岩土工程勘察资料或资料不全。主要的缺陷是存在于岩面增大，且轴压比越小截面越大；而截面增大导致剪跨比减小，又降土工程勘察资料和扩展初期的主要施工管理方式和管理控制方法。低了构件的延性。因此，在高层特别是超高层建筑结构设计中，为满有的在扩初设计阶段还缺少建筑场地岩土工程的勘察资料，有的在足规程对轴压比限值的要求，柱子的截面往往比较大，在结构底部常扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计，更有甚者是直接在当前常形成短柱甚至超短柱。的基础上进行规划设计，对岩土工程的勘察和勘测问题忽视，使建筑３．改善短柱抗震性能的措施工程设计缺少了Ｊ上 § 要的依据和影响结果的因素。当按剪跨比判定柱子不是短柱时，按一般框架柱的抗震要求１．２结构的平面布置。外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形采取构造措施即可，确定为短柱后，就应当尽量提高短柱的承载力，心质心偏心大，统一结构的单元内进行管理和控制是当前建筑结构减小短柱的截面尺寸，采取各种有效措施提高短柱的延性，改善短柱应用的主要重点形式。同一结构单元内，结构平面形状和刚度不均匀的抗震性能。不对称，平面长度过长等。３．１使用复合螺旋箍筋。高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满１．３一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系。如一半采用足剪压比限值和 “ 强剪弱弯 ” 要求的，柱端的抗弯承载力也是应该满砌体承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框砖房中足 “ 强柱弱梁 ” 要求的。对于短柱，只要符合 “ 强剪弱弯 ” 和“ 强柱弱半为底框，而另一半为砖墙落地承重。这种情况常发现在平面纵轴梁 ”的要求，是能够做到使其不发生剪切型破坏的。因此，使用复合与街道轴线相交的住宅，其底层为商店，设计成一半为底框砖房（有的螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力，改善对砼的约束作用，能够达到为二层底框），而另一半为砖墙落地自承，造成平面刚度和竖向刚度二改善短柱抗震性能的目的。者都产生突变，对抗震十分不利。３．２采用分体柱。由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得１．４底框砖房超高超层。据相关统计显示，在对近几十年来的建多，在地震作用下往往是因剪坏而失效，其抗弯强度不能完全发挥。筑进行调查时，有１３％的建筑存在底框砖房超高超层的现象，即使是因此，可人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗在现如今正在建设的建筑项目中，底框砖房超高超层的现象仍然非常剪强度，这样，在地震中柱子将首先达到抗弯强度，从而体现出分体普遍。这样违反建筑规则的建筑结构，其抗震能力是非常差的，一旦柱延性的作用。发生地震现象，就会造成极大的损失。３．３采用钢管砼柱。钢管砼是由砼填入薄壁圆形钢管内而形成的１．５抗震构造柱布置不当。如外墙转角处，大厅四角未设构造柱组合结构材料，是套箍砼的一种特殊形式。由于钢管内的砼受到钢或构造柱不成对设置；以构造柱代替砖墙承重；山墙与纵墙交接处不管的侧向约束，使得砼处于三向受压状态，从而使砼的抗压强度和极设抗震构造柱，过多设置抗震构造柱等。限压应变得到很大的提高，砼特别是高强砼的延性得到显著改善。同１．６框架结构砌体填充墙抗震构造措施不到位。砌体外围护墙砌时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋，其管径与管壁厚度的比值至少都筑在框架柱外没有设置抗震构造柱，框架间砌体填充墙高度长度超在９０以下，这相当于配筋率至少都在４．６％以上，这远远超过抗震规过规范规定要求又没有采取相应构造措施。范对钢筋砼柱所要求的最小配筋率限值。

对框架结构中提高短柱抗震措施的探讨

对框架结构中提高短柱抗震措施的探讨摘要: 本文针对短柱的危害性，分析了短柱的判定方法、所在部位及破坏形式，根据设计经验及前人的研究成果，总结了11种可供选择的短柱处理方案，着重指出了短柱设计中应注意的若干问题。

关键词: 短柱;脆性破坏;判定;部位;处理一、短柱的危害现今钢筋混凝土框架结构在工程中被大量使用，但设计中由于疏忽或是使用要求受限，往往会出现短柱。

建筑抗震设防的目标是“小震不裂，中震可修，大震不倒”。

短柱多数发生剪切破坏；极短柱发生剪切斜拉破坏，这种破坏属于脆性破坏，对抗震来讲非常不利，应加以避免或采取措施。

二、短柱的判定判断是否是短柱的参数是柱的剪跨比λ，剪跨比λ＝Ｍ／Ｖｈ≤２的柱是短柱，λ≤1.5为极短柱。

而工程中很多技术人员习惯用柱净高与截面高度之比Ｈ／ｈ≤４来判定短柱，然而Ｈ／ｈ≤４的柱其剪跨比λ并不一定小于２，即不一定是短柱。

按Ｈ／ｈ≤４来判定的主要依据有两点：一是λ＝Ｍ／Ｖｈ≤２；二是考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点，取Ｍ＝０.５ＶＨ，则λ＝Ｍ／Ｖｈ＝０.５ＶＨ／Ｖｈ＝０.５Ｈ／ｈ≤２，由此即得Ｈ／ｈ≤４。

但是，对于高层建筑，梁、柱线刚度比较小，特别是底部几层，由于受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小，反弯点的高度会比柱高的一半高得多，甚至不出现反弯点，此时不宜按Ｈ／ｈ≤４来判定短柱，而应按短柱剪跨比λ＝Ｍ／Ｖｈ≤2来判定。

三、短柱的成因及易形成短柱的部位1、建筑的设备层。

由于设备层层高较低而柱截面大，故很容易形成短柱。

2、层高较低的框架结构。

高层框架结构中，层高较低，由于承载的要求，柱子断面不能减小，所以在底层容易形成短柱。

3、加固工程中。

在原有建筑物外采用外包钢筋混凝土，使得柱的净高与截面高度比小于4，从而形成短柱。

4、开洞填充墙。

采用钢筋混凝土框架的楼房，当围护墙采用嵌砌砖墙时由于每开间墙面上均开有较宽的窗洞，剩余的窗间墙窄，而窗洞上下的两条砖带(窗裙墙)则是通长的，并与框架柱紧密相接。

短柱问题在高层建筑抗震设计中的处理

短柱问题在高层建筑抗震设计中的处理前言在高层建筑设计中，抗震设计要求结构构件必须要有明确的延性，而影响构件延性的关键两个因素是：轴压比和剪跨比。

在一定层高的情况下，为提高延性而降低軸压比则会导致柱截而增大，并且轴压比越小截面越大，而截面增大又可能导致剪跨比相对减小，又降低了构件的延性。

因此，在高层（特别是超同层）建筑结构设计中，为了满足规程对轴压比限值的要求，柱子的截面往往会比较大，在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。

在高层的地下储藏室、地下车库等由于使用荷载大，层高较低，在设计中会不可避免的出现短柱。

这种高层较低处的超短柱几乎没有延性，为了避免在高层建筑中因短柱脆性破坏的发生，必须要正确判断短柱，对短柱采取必要的构造措施或有效处理，使短柱的延性和抗震性能大幅度提高。

一、短柱的正确判定建筑工程实践经验和相关理论都规定，柱净高度与截而高度之比为短柱（H/h 比值小于等于4）。

剪跨比是反映柱截面所承受的弯矩和剪力相对大小的参数，表示为：λ=M/Vh≤2，式中M、V指柱截面的弯矩和剪力，由于框架柱反弯点大多靠近柱中点，取M=0.5VH，则λ=M/Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2，由此可得H/h≤4。

然而，高层建筑中，梁与柱线刚度比较小，特别是底层，由于受柱底嵌固的影且梁对柱的约束弯矩较小，反弯点的高度比柱高出一多半，有时不会出现反弯点，这时就不宜按照H/h≤4来判定短柱。

应按照短柱的力学定义--剪跨比λ=M/Vh≤2来判定才是正确的。

判断短柱，在施工设计时，可根据电算结果作进一步判断。

因短柱的侧移刚度较大，因此在地震作用下，承载的水平剪力也会相应较大，如果调协承担水平力的抗震柱、抗震墙或是水平支撑结构，分担部分水平力，那么就可以减少短柱所承受的剪力，使其抗剪的强度大大高于外力效应，保证短柱预期延性。

二、改善短柱抗震性能的措施短柱的破坏一般分为剪切受拉破坏、剪切斜拉破坏以及剪切受压破坏。

剪切受拉破坏是指剪跨小并且配箍率比较低的构件，构件的抗拉和抗压强度小于抗剪强度，受拉筋屈服后，荷载重力次数反复增加或者变大，主体会产生一条宽度较大的斜裂缝，箍筋达到损伤，柱子被剪坏，承载能力下降；剪切斜拉破坏是指斜裂缝沿柱对角出现，箍筋屈服甚至拉断，承载能力急剧下降，但主筋尚未屈服；剪切受压破坏是指在荷载重力的作用下，水平弯曲的裂缝会斜向发展的现象，如果箍筋强度较大，那么斜裂缝不会快速发展，但在弯剪压力的作用下，受压混凝土区剪切错动，混凝土被挤压破裂，从而丧失了承载能力。

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理

跨比，只有剪跨比Ａ＝Ｍ／ｈ的柱才是短柱，柱净高与截度，Ｖ ≤２而这样在地震作用下，柱子将首先达到抗弯强度，从而呈现出延面高度之比Ｈ／ ≤４ｈ的柱其剪跨比不一定小于２亦即不一定性的破坏状态。可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为２个或４个，是短柱。对于高层建筑，柱线刚度比较小，粱、特别是底部几层，柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢分开配筋，人为削弱抗弯强
２改善短柱抗震性能的措施
在地震作用下短柱往往是因剪坏而失效，弯强度不能完其抗
工程界许多工程技术人员都按净高Ｈ与截面高度ｈ之比２１采用分体柱．
术规范和Ｇ０１．０１Ｂ５０１２０建筑抗震设计规范也是这样规定的，这全发挥，短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多。因此，可人是一个值得注意的问题。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗剪强
钢骨混凝土柱由钢骨和外包混凝土组成。钢骨通常采用由明：于剪跨口不变的连续梁，对当截面上、下配置的纵筋相同时，钢板焊接拼制或直接轧制而成的工字形、十字形、口字形等截面。剪切破坏总是发生在弯矩较大的区段；于框架柱，对临界斜裂缝钢骨混凝土柱与钢筋混凝土柱结构相比，由于配置了钢骨，也总是发生在弯矩较大的区段。使柱子的承载力大大提高，而有效地减小柱截面尺寸；从钢骨翼钢筋混凝土构件的抗剪承载力是随剪跨比增大而降低的。缘与箍筋对混凝土有很好的约束作用，混凝土的延性得到提高，

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理措施

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理措施摘要：我国地质灾害多发，对人民群众的生命财产安全造成了极大的威胁。

短柱易发生脆性破坏，为了能够更好的提高高层建筑的抗震性能，必须要针对高层建筑中存在短柱问题进行分析，并且积极采取应对措施，有效避免因为短柱问题而形成的破坏，从而增强高层建筑抗震结构的整体稳定，提高高层建筑的整体质量。

关键词：高层建筑；抗震设计；短柱问题；解决方案；处理对策引言高层建筑结构作为当前我国最常见的建筑结构，是促进城市现代化建设的重要方式。

由于高层建筑结构选材广泛、施工技术成熟、造价低廉，在当前建筑行业应用广泛。

但是由于高层建筑结构非常容易受到地震的影响而出现破坏，对人民群众生命和财产造成威胁。

短柱问题在高层建筑中常常会出现，由于短柱截面较大，剪跨度比较小，延性低，很容易在地震发生时发生脆性破坏。

1高层建筑抗震设计中短柱问题在高层建筑抗震设计过程中，柱净高与截面高度比值不大于4，可以判定为短柱。

通常情况下高层建筑由于梁比较小，尤其是底部的嵌固结构会导致梁对柱产生的约束弯距较小，这样也会造成柱的反弯点要高出柱中点。

甚至很多的高层建筑柱中不存在反弯点。

在这种情况下对于短柱的判断无法按照柱净高和截面高度的比值小于4，所以可以采用剪跨比是否小于2。

如果框架柱反弯点距离柱中点比较远，柱的上下截面弯矩值会出现异常，其剪跨比也会存在差异。

如果要判断该处是否为短柱，必须要选择上下截面最大剪跨比进行判断。

如果发现连续剪跨不变而截面出现上下配置的纵筋相同，则弯矩较大的区域很容易发生剪切破坏的问题。

在框架柱中弯矩较大的区域也会因为临界斜裂缝而产生问题。

从当前实际情况来看，柱高或者出现连续梁剪跨区间弯曲越大则区域剪跨比越大。

随着剪跨比的增加混凝土的抗剪能力也会变小，导致承受能力因为剪切破坏的影响造成弯曲变大，所以必须要根据截面的最大剪跨比判断是否存在短柱的问题。

一般情况下，在高层建筑内框架柱的反弯点会比较高，由于柱上截面弯矩值比下截面弯矩值要小，所以经过判断下截面的剪跨比要小于2。

高层建筑结构设计中提高短柱抗震性能的措施

高层建筑结构设计中提高短柱抗震性能的措施摘要本文讨论了房屋建筑中短柱的判别方法，及改善短柱抗震性能的几种措施。

关键词高层建筑；结构设计；短柱抗震性能；改善措施在高层建筑结构设计中，为满足规程中对轴压比限值的要求，柱子的截面往往比较大，在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。

在层高一定的情况下，为提高延性而降低轴压比，则会导致柱截面增大，且轴压比越小，截面越大；而截面增大，导致剪跨比减小，又降低了构件的延性。

1短柱的判定文件中规定，柱净高H与截面高度h之比H/h≤4 为短柱，工程界许多工程技术人员一般都据此来判定短柱。

这个判断式只和柱的截面和层高有关系，而和柱的内力没有联系。

实际上根据结构力学、材料力学的理论，确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱，而柱净高与截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。

设计人员按H/h≤4来判定的主要依据是：①λ=M/Vh≤2；②考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点，取M=0.5 VH，则λ=M/Vh=0.5 VH/Vh=0.5H/h≤2，由此即得H/h≤4。

但是，对于高层建筑，梁、柱线刚度比较小，特别是底部几层，由于受柱底嵌固的影响，且梁对柱的约束弯矩较小，反弯点的高度会比柱高的一半高得多，甚至不出现反弯点，此时不宜按H/h≤4来判定短柱，而应按短柱的力学定义—剪跨比λ=M/Vh≤2来判定才是正确的。

框架柱的反弯点不在柱中点时，柱子上、下端截面的弯矩值大小就不一样，即Mt≠Mb。

因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一样的，即λt=Mt/Vh≠λb=Mb/Vh。

此时，应采用哪一个截面的剪跨比来判断框架柱是不是属于短柱呢? 可以简化为采用框架柱上、下端截面中剪跨比的较大值，即取λ=max （λt，λb）。

其理由如下：框架柱的受力情况有如一根受有定值轴压力的连续梁，柱高Hn 相当于连续梁的剪跨a，已有的试验研究结果表明：对于剪跨a不变的连续梁，当截面上、下配置的纵筋相同时，剪切破坏总是发生在弯矩较大的区段；对于框架柱，临界斜裂缝也总是发生在弯矩较大的区段。

高层钢结构抗震短柱问题处理

多层钢结构抗震短柱问题分析钢结构在层高一定的情况下，为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大，且轴压比越小截面越大；而截面增大导致剪跨比减小，又降低了构件的延性。

因此，在高层特别是超高层建筑结构设计中，为满足规程［1］对轴压比限值的要求，柱子的截面往往比较大，在钢结构底部常常形成短柱甚至超短柱。

另外，诸如图书馆的书库、层高较低的储藏室、高层建筑的地下车库等由于使用荷载大，层高较低，在设计中也不可避免地会出现短柱。

众所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时，很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌，无法满足“中震可修，大震不倒”的设计准则。

为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生，笔者认为，首先要正确判定短柱，然后对短柱采取一些构造措施或处理，提高短柱的延性和抗震性能。

1短柱的正确判定规程［1］和规范［2］都规定，柱净高H与截面高度h之比H／h≤4为短柱，工程界许多工程技术人员也都据此来判定短柱，这是一个值得注意的问题。

因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M／Vh≤2的柱才是短柱，而柱净高与截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。

按H／h≤4来判定的主要依据是：①λ＝M／Vh≤2；②考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点，取M＝0.5VH，则λ＝M ／Vh＝0.5VH／Vh＝0.5H／h≤2，由此即得H／h≤4.但是，对于高层建筑，梁、柱线刚度比较小，特别是底部几层，由于受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小，反弯点的高度会比柱高的一半高得多，甚至不出现反弯点，此时不宜按H／h≤4来判定短柱，而应按短柱的力学定义——剪跨比λ＝M／Vh≤2来判定才是正确的。

框架柱的反弯点不在柱中点时，柱子上、下端截面的弯矩值大小就不一样，即Mt≠Mb.因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一样的，即λt＝Mt／Vh≠λb＝Mb／Vh.此时，应采用哪一个截面的剪跨比来判断框架柱是不是属于短柱呢？笔者认为，应该采用框架柱上、下端截面中剪跨比的较大值，即取λ＝max（λt，λb）。

高层框架结构短柱的抗震设计的分析和处理办法

高层框架结构短柱的抗震设计的分析和处理办法作者：刘喜旺孙杰来源：《房地产导刊》2013年第05期摘要：本文简要分析高层框架结构短柱的抗震设计及处理办法，目的在于提高工程质量，保障人们生命、财产安全。

关键词：高层框架结构；短柱；抗震设计；分析和处理在如今的建筑施工中，当建筑物具有一定高度时，为了增强其结构的安全性能，必将减小轴压，进而造成工程建筑物横截面增加。

一般说来，在现今的建筑工程设计中，人们为了更好的保证轴压方面的要求，就广泛应用短柱结构。

所以，做好短柱的抗震性能就显得尤为重要。

一、高层框架结构短柱的出现原因轴压比是影响高层框架结构延展性能及框架柱损坏的重要因素之一，其公式为n=N/（byhy×fe），其中n为轴压比，N代表柱体轴力设计数值，fe代表混凝土柱体抗压强度设计数值，byhy代表柱体的截面宽度及高度。

建筑物高层框架结构的自身重量很高，如遇地震灾害，N值增强，轴压比相对提升，截面压增大，当到达一定数值后，就容易使构件弯曲或破损。

为了避免这种破坏，只有减小轴压比，因为柱体的抗压强度设计值保持一定，只有增大截面面积，因此形成了短柱。

二、高层框架结构短柱设计中存在的问题（一）结构平面设计不规整短柱外观不规整、大小不一，凸凹变化较大，重心不标准，结构单元管理控制不到位等问题是现今建筑短柱结构中主要问题的表现形式之一。

在同一个结构元中，平面长度过长、结构、质量不均匀等问题都会对建筑物整体性能造成危害。

（二）施工环境地质勘测不全面在高层框架结构短柱设计前期，对施工环境的岩土勘察不全面，资料不完整，进而无法准确制定施工方案及对其进行管理及控制。

一些施工队伍在进行高层设计前仍不具备全面的岩土勘探资料，甚至没有勘探资料，在扩初设计会审结束后直接进行工程图的设计，严重的直接进行规划，忽略对施工环境地质的勘测，进而导致建筑施工设计不具备基本的数据及分析影响结果的原因。

（三）同一结构元中应用两种受力结构在高层建筑框架结构短柱建造中存在的问题还包含在同一结构元中应用两种受力结构，例如：一面应用砌体进行承重，另一面应用框架结构进行承重；框架底部一部分为底框，另一部分由砖墙进行落地承重。

钢筋混凝土结构中短柱的成因及防治

钢筋混凝土结构中短柱的成因及防治钢筋混凝土结构中的短柱是指柱的高度相对于其横向尺寸较小的柱子。

短柱在承受纵向荷载时容易出现失稳和破坏，这是因为短柱的纵向受拉能力较弱，容易造成柱子的侧向位移和弯曲破坏。

短柱的成因可以归纳为以下几个方面：1. 高宽比失调：短柱的高度相对于其横向尺寸较小，柱子的高宽比失调导致其纵向受拉能力不足，容易造成柱子的失稳和破坏。

2. 配筋不足：柱子的配筋不足会导致其纵向受拉能力较弱，无法承受很大的纵向荷载，容易造成柱子的破坏。

3. 荷载偏心：荷载偏心是指作用在柱子上的荷载不通过柱子的重心。

荷载偏心会导致柱子发生弯曲，造成柱子的侧向位移和失稳。

为了防治短柱的失稳和破坏，可以采取以下措施:1. 正确设计：设计时应合理确定短柱的高宽比，并根据设计荷载和施工要求确定适当的配筋。

避免出现短柱的高宽比失调和配筋不足的情况。

2. 加固措施：对于已经存在的短柱，可以采取加固措施来提高其受力性能。

可以通过增加柱子的截面尺寸，增加配筋数量和截面面积，或者在柱子周围加固钢板等手段来增加柱子的强度和刚度，提高其抗力。

3. 控制荷载偏心：在施工中应控制荷载的偏心，尽量使荷载通过柱子的重心。

对于存在较大荷载偏心的情况，可以采取措施来平衡荷载，减少对柱子的影响。

4. 加强施工质量管理：在施工过程中要加强对短柱的施工质量管理，确保混凝土的浇筑质量，避免出现缺陷和质量问题。

同时要保证钢筋的几何形状和位置的准确性，确保配筋的连接牢固性和质量。

短柱的成因主要是由于高宽比失调、配筋不足和荷载偏心等问题所导致。

防治短柱的方法主要包括正确的设计、加固措施、控制荷载偏心和加强施工质量管理等。

通过这些措施可以提高短柱的受力性能，减少失稳和破坏的风险。

在工程实践中需要根据具体情况进行综合考虑，确保短柱的安全可靠性。

改善短柱抗震性能的若干措施

短柱一般有剪切型和粘结型两种破坏类型，它们
的破坏形式如下【】１。
（）剪切受压破坏。１在荷载作用下。水平弯曲裂缝
斜向发展，形成斜裂缝。如果箍筋较强，斜裂缝不会迅
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｂｒｔｅａｌｒｏｈｒｏｕｉｏｅａｉｏａｔａｓｔａｌａｓｈｒｉｆｒｅｃｎｒｔｉｌｆｉｅｆｓｏｔｌｍｎｓｆｎｎｍｐｒｎｃｕｅｈｔｅｄｔｅｅｎｏｃｄｏｃｅｅｔｕｃｔｔｆａｏｄｓｒｙｅｅｃｌａｓ．Ｉｈｒｃｌｍｎｉｓｄ．ｉｃｅｓｎｔａａｉｙｏｅｒｎｒｄｆｒｔｎａｈｓｒｍｅｔｅｔｏｖｎｏｌｐｅｆｓｏｏｕｓｕｅｔｎｒａｉｇｉｓｃｐｃｔｆｂａｉｇｏｅｏｍａｉｏｓｔｉｐｐｒｎｒｄｃｓａｅｈｎｅｔａｉｓｉｍｉｐｒｏａｃＳｓｏａｏｄｒｔｅｆｉｒａｄｎｕｅｈｓｍｃａｅｉｔｏｕｅｃｎｎａｃｉｓｎｔ－ｅｓｃｅｆｒｎｅＯａｔｖｉｂｉｌａｌｅｎｅｓｒｔｅｔ — ｍｔｕｔｒｌａｅｙｕａｓｆｔ．
土短柱特别是超短柱的抗震性能，是目前要迫切解决
的问题。
综合反映，时其中某一种比较突出而明显，时两种有有破坏状态同时发生。以上几种破坏状态极限承载力不同，限变形能力也不同。切斜拉和剪切受拉属于脆极剪性破坏。形能力极差，设计中应当避免；变在粘结型破坏延性较差，也应当避免；剪切受压破坏属于延性破坏，它的延性大小还受到剪跨比、压比、压比等但轴剪因素的影响。房屋能否做到“ 中震可修，大震不倒 ” 的设防要求，在很大程度上取决于柱的延性大小。

高层建筑抗震设计中短柱的处理

高层建筑抗震设计中短柱的处理引言建筑物的层高一定时，为提升其延性，通常会选择减少其轴压比，轴压比的减小又会增加柱截面，进而减小了柱的剪跨比，使其延性受到影响。

因而，在高层建筑中，为使轴压比的限值满足相关要求，通常柱的截面都较大，而使建筑结构的底部出现短柱问题。

另一方面，荷载大而楼层低的建筑物设计中也会产生短柱问题。

而短柱其延性较差超短柱更甚，一旦地震发生，很容易形成剪切破坏，而使得结构出现破坏甚至坍塌，建筑物的使用功能满足不了实际需求。

基于此，对高层建筑抗震设计中的短柱问题进行分析，并探讨解决短柱问题的相应对策，便具有十分重要的现实意义，本文对此展开介绍，以期能够为相关人员提供有参考价值的建议。

１短柱的判断方法根据我国相关规范指出，短柱为柱净髙和截面高度的比值不大与４的柱，技术人员也多以此来判断是否为短柱。

然而，值得注意的是，由于柱剪跨比才是判定短柱的具体参数，只有当剪跨比不大于２时，才为短柱，而当柱净髙和截面髙度的比值满足要求时，剪跨比也不一定不大于２，也即不能肯定一定是短柱，而按照柱净髙和截面高度的比值不大于４进行短柱的判定时，其依据主要有两个方面，一是剪跨比不大于２，二是由于框架柱的反弯点通常距离柱中点较近，但，髙层建筑其梁柱的通常较小，尤其是对于底部来说，柱底嵌固对其造成了一定的影响，同时梁对柱所形成的约束弯距也不大，反弯点其髙度要远远髙出柱髙的一半，某些情况下，甚至不存在反弯点，对于这种情形，用柱净髙和截面髙度的比值不大于４进行短柱的判定，就不再适合，此时，应以剪跨比作为短柱的判定依据。

当框架柱其反弯点没有位于柱中点时，柱子上下截面就具有不一样的弯矩值，因而，框架柱其上下截面也就具有不同的剪跨比。

对于该种情况，该如何进行短柱的判定呢？笔者认为，框架柱上下截面的剪跨比最大的应作为短柱的判定依据，这是由于，框架柱其受力特性可等同于轴压力一定的连续梁，柱高等同子连续梁剪跨。

根据相关研究成果表明，当连续梁的剪跨不变时，且其上下截面的钢筋配置也相一致时，弯矩大的区域发生剪切破坏的可能性也大，对于框架柱来说，其弯矩大的区域也较容易出现临界斜裂缝。

混凝土柱抗震加固的新方法

混凝土柱抗震加固的新方法一、前言混凝土结构在地震中容易发生损伤，其中混凝土柱是承受地震作用最为重要的构件之一。

因此，对混凝土柱进行抗震加固是非常必要的。

本文将介绍一种新的混凝土柱抗震加固方法，旨在提高混凝土柱的抗震能力。

二、传统混凝土柱抗震加固方法传统上，混凝土柱抗震加固一般采用以下几种方法：1. 粘贴碳纤维布：将碳纤维布粘贴在混凝土柱表面，提高柱的承载能力。

2. 粘贴玻璃纤维布：与粘贴碳纤维布类似，但使用的是玻璃纤维布。

3. 加固箍筋：在混凝土柱上绑扎钢筋，提高柱的抗震承载能力。

4. 加固外包钢板：在混凝土柱外包一层钢板，提高柱的承载能力。

这些传统方法虽然能够提高混凝土柱的抗震能力，但也存在一些问题，如粘贴碳纤维布和玻璃纤维布的粘贴性不足、加固箍筋难以绑扎等。

三、新的混凝土柱抗震加固方法近年来，一种新的混凝土柱抗震加固方法开始流行起来，即使用高强度纤维混凝土（High Strength Fiber Reinforced Concrete，HSFRC）加固混凝土柱。

该方法主要包括以下步骤：1. 确定加固范围：首先需要确定混凝土柱需要加固的范围，可以通过检测柱的损伤情况来确定。

2. 准备材料：准备所需的HSFRC材料，包括水泥、骨料、纤维等。

3. 混合材料：将水泥、骨料、纤维等材料按照一定比例混合均匀，形成HSFRC浆料。

4. 喷涂HSFRC：使用高压泵将HSFRC喷涂在混凝土柱表面，形成一层均匀的HSFRC保护层。

5. 等待固化：等待HSFRC保护层固化，一般需要1-2天时间。

6. 再次喷涂HSFRC：在第一层HSFRC固化后，再次喷涂一层HSFRC，以进一步提高混凝土柱的抗震能力。

7. 等待固化：等待第二层HSFRC固化，一般需要1-2天时间。

8. 处理表面：对HSFRC保护层表面进行处理，使其与混凝土柱表面达到一致。

四、新方法的优点相对于传统的混凝土柱抗震加固方法，HSFRC加固具有以下优点：1. 加固效果好：HSFRC具有很高的抗拉强度和抗压强度，能够有效提高混凝土柱的抗震能力。