对高层建筑结构设计中提高短柱抗震措施的探讨
建筑结构设计中抗震措施
建筑结构设计中的抗震措施摘要：本文介绍了建筑结构抗震设计的标准和应注意的要素，提出了建筑结构设计中的抗震措施。
关键词：建筑；结构设计；抗震措施中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：地震是一种目前难以准确预测的自然灾害。
为避免它给人类带来大的灾难，作为设计人员在建筑结构的设计中，应从整体宏观的角度出发，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容，从而创造出更加安全、实用、经济美观的建筑，设计建造出具有更加完整，安全系数高以及更加优质美观的建筑，避免地震灾害给人类造成灾难和损失。
一、建筑结构抗震设计的标准根据国家标准《建筑抗震设防分类标淮》gb50223的规定，我国建筑抗震设防分类和设防标准如下：建筑根据其使用功能的重要性分为甲类.乙类.丙类.丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于除甲.乙.丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。
各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列具体要求。
1.甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6～8 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9 度时，应符合比9 度抗震设防更高的要求。
2.乙类建筑,地震作用应符台本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6～8 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9 度时，应符合比9 度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。
对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3.丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符台本地区抗震设防烈度的要求。
4.丁类建筑,一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6 度时不应降低。
高层建筑结构设计抗震分析
高层建筑结构设计抗震的分析摘要:文章主要对我国高层建筑结构的抗震设计进行了分析,从抗震概念设计的内容、重要性等方面进行了论述。
关键词:结构体系; 结构类型; 抗震设计1、高层建筑结构设计的概念及内容结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。
结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。
包括基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等等。
然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。
把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
2、高层建筑抗震设计思想概念设计是相对于数值设计而言着眼于结构的总体地震反应,可以理解为运用人的思维和判断能力,从宏观上决定结构设计中的基本问题。
抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,进行建筑结构总体布置并确定基本抗震措施的。
（1）结构的简单性结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径。
建筑抗震设计规范（gb50011-2001）第3.5.2条作为强制性条文要求，“结构体系应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
”只有结构简单，才能够对结构的计算模型、内力与位移分析，限制薄弱部位的出现易于把握，因而对结构抗震性能的估计也比较可靠。
（2）结构的规则性和均匀性建筑抗震设计规范（gb50011-2001）第3.4.2条要求，“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面布置宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
”建筑平面比较规则，不应采用严重不规则的平面布置，对a级高度建筑宜平面简单、规则、对称、减小偏心；而对b级高度建筑则应简单、规则、减小偏心。
平面布置均匀规则，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。
高层建筑抗震设计中短柱问题的处理
高层框架结构短柱的抗震设计的分析和处理办法
为重要 的一种工 作环节 和工作 内容 一 般来说 ． 在工 程设计 中短 柱
２ ． 高 层 框 架 结 构 短柱 应 用 背 景
高层框架结构在 当前 的建筑工程项 目中应用最 为广泛 ． 其在设计
及最小直径。
４ ． ２配 置 “ Ｘ ” 筋
的时候对 于保证建 筑物结构安全有着至关重要 的作用 。 在目 前 的建筑 通过将部分纵筋沿柱对角线方 向成斜 向交叉配 置 ． 使部分纵筋 内 工程 项 目中． 其基础设 施的应用 十分严格 ． 对 于确保框架结 构的轴压 移并使粘 结应力分 布到混凝土 内部 ． 形成 “ ｘ ” 筋配 置这样既可 以避 免 比以及保证结构组合完整要求都有着十分重要 的作用与意义 。 在 高层 密排纵筋 造成 的排列 困难及可能 引的粘结破坏 ． 又可使 “ ｘ ” 形纵筋 承 建筑结构设计 中． 框架结构轴压 比的设置直接关 系着建 筑结构 的破坏 担一部分剪力 ． 从而避免柱发生剪切破坏 形式 和延性 功能 ． 并且对于建筑结构整体性 与抗震 性也有着至关重要 ４ － ３采用分体柱 的作 用与意义。在 目 前 的工作设计 中． 横截 面宽度 以及 高层框架结构 钢筋混凝 土分体柱技术 就是在柱 中沿竖 向用 预制混凝土分 隔板 体 系中的 自重控制直观重要 ． 再加上其在应用 中对 于地 震作用 的严格 将 短柱分为 ２ 或４ 个柱 肢组成 的分体柱 ．分体柱 的各柱肢分 开配筋。 控制 ． 使得其在压弯构建管理 中存在着极为关键 的巩固走 内容和工作 试验表明 ：采用分体柱的方法虽然使柱子的抗剪承 载力基 本不变 。 抗 环节 ． 这就意 味着在横截面上层 的各个部位与 区域 之间都存在着严重 弯承载力稍有降低 ． 但 是使柱子的变形能力和延性均得 到显著 提高 ． 的形式上缺 陷与误差 。 这种误差与缺 陷的存在在压弯构建作用下是一 其 破坏形 态 由剪切型转化 为弯 曲型 ． 从 而实现 了短柱 变“ 长 柱” 的设 个不 断增 大的方式 ． 因此在 工作 中为了避免脆性 破坏 ． 我们 只有在工 想． 有效改善 了短 柱尤其是极 短柱的抗 震性 能 ． 分体柱 方法 已在实 际 作 中不断 的降低轴压 比．并且通过混凝土整体性性 能来进行控制 ． 严 工 程 中 得 到 应 用 格按照压力值来继续拧分析与完善 ． 从而确保截 面高度 的 良好应用要 ５ 。 结 束 求。 另外 ， 在 目前 的高层建筑结构设计 中． 丢与各种大空 间结构更是要 在当前建筑结构设 计的过程中 ． 随着 高层建筑框架结构应用 的 日 全面分析 ， 由于这些空间结构在应用的过程 中横截面过 大 、 层高较低 ， 益广泛 ， 其在设计 中各种设 计措施和设 计应用措施越 来越复杂 ． 在 设
对高层建筑结构设计中提高短柱抗震措施的探讨
对高层建筑结构设计中提高短柱抗震措施的探讨摘要：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。
为避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生，先要正确判定短柱，再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。
本文探讨了高层建筑结构设计中提高短柱抗震的措施。
关键词：高层建筑；结构设计；提高；短柱；抗震措施中图分类号：tu318文献标识码： a 文章编号：钢筋混凝土材料本身自重较大，所以对于高层建筑的底层，随着建筑物高度的增加，其所承担的轴力不断增加，即轴压比越来越大，而抗震设计对结构构件有明确的延性要求，在层高一定的情况下，提高延性就要将轴压比控制在一定的范围内而不能过大，这样则必然导致柱截面的增大，从而形成短柱，甚至成为剪跨比小于1.5 的超短柱。
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。
为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生, 笔者认为, 正确判定短柱, 提高钢筋混凝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。
一、“短柱”判定我国建筑抗震设防的目标是“小震不裂，中震可修，大震不倒”。
中震相当于我们地震烈度区划图中给出的50 年超越概率10％的烈度值，这里用i 表示。
这时小震用i－1.55 表示，大震就用i＋i 表示，小震的地震动峰加速度为中震的1/3，而大震的峰加速度为中震的4～6 倍。
《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》都规定，采用剪跨比来判断短柱。
剪跨比是反映柱截面所承受的弯矩与剪力相对大小的一个参数，表示为λ＝m/vh，其中m、v 分别指柱截面的弯矩和剪力，h 为柱截面有效高a度。
当λ＜2 时，称为短柱；当λ＜1.5 时，称为超短柱。
高层建筑抗震设计存在问题及短柱的处理技术
１高层建筑抗震设 计常见的问题 在高层建筑的建设 中，其 中最 主要 的问题 是对它的抗震 问题的研究 ， 中又 以中短 柱问 其 题为最主要的问题 。现在首先 介绍一 下抗 震设 计中常见 的—些问题 。 １ 缺乏岩土工程勘察资料或资料不全 ． １ 有的在扩初设计 阶段还缺建筑场地岩土工 程的勘察资料 ， 有的在扩初设 计会 审之后 就直 接进入了施工图设计 ，有的在规划设 计或方案 设计会审后就直接进入 了施工图设 计。无 岩土 工程勘察资料 ， 设计缺少了必要的依据 。 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 心质心偏心大 ， 同一结构单元内 ， 平面形状 结构 和刚度不均匀不对称 ， 平面长度过长等 。 １ ３一 个结构 单元 内采用两 种不 同的结构 受力体系
或落地墙间距超长； 有的侧 Ｅ 侧纵墙落地， 南侧 全为柱子 ， 造成南北 刚度不均 ； 有的底层作汽 车 小， 反弯点的高度会 比柱高的一半高得多， 甚至
பைடு நூலகம்
不出现反弯点 ， 此时不宜按 Ｈｈ 来判定短柱 ， ／≤４ 而应按 短柱的力学定 义 ——剪跨 比 Ｍ，ｈ 、 ≤２ ｒ 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 ， Ｍ ￣ 。因 即 ｔ Ｍｂ 此， 框架柱 上、 下端截 面的剪跨 比大小也是不一 样 的， ｋ Ｍ／ｈ ｂＭ ／ｈ 即 ｔ ｔ ＃ｈ＝ ｂ 。此时 ， － ＝ Ｖ Ｖ 应采用哪 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 ， 采用框架 柱上 、 应该 下端截面 中剪跨 比的较 大值 ， 即取 Ｘｍ ｘＸ，ｂ。 － （ｔ ）一般情 ｋ 抗震设计要求建筑的平、 立面布置宜规正 、 况下 ， 高层建 筑的底 部几层 ， 在 框架柱 的反弯点 对称 ， 建筑的质量分布和刚度 变化 宜均匀 ， 否则 都偏上 ， Ｍｂ Ｍｔ 即 ＞ 。 应考虑其不利影响 。但有的平面设计存在严重 在层高一定 的情 况下 ， 为提高延性而降低 的不 对称 ： 一边进深 大 ， 一边进 深小 ； 一边设 计 轴压 比则会导致柱截面增大 ， 且轴压 比越小截 大开 间 ， 一边为小房 间 ； 一边墙 落地承重 ， 边 面越 大 ； 一 而截面增大导致 剪跨 比减小 ， 又降低 了 又为柱承重 。 平面形状采用 Ｌ叮形不规则平面 构件 的延性 。 、 『 因此 ， 在高层特别是超高层建筑结 等， 造成 了纵 向刚度不均 ， 而底层作 为汽车库的 构设 计 中， 足规程 对轴压 比限值的要求 ， 为满 柱 住宅 ， 侧为进 出车需要 ， 消全部外纵 墙 ， 一 取 另 子的截 面往往 比较大 ，在结构底部 常常形成短 侧不需进 出车辆 ， 因而墙 直接落地 ， 造成横 向 柱甚 至超短柱 。 刚度不均。这些都对抗震极为不利 。 ３改善短柱抗震性能的措施 １ Ｉ防震缝设置 ． １ 当按剪跨 比 判定柱子不是 短柱时 ， 按一 对于高层建筑存在下列三种情况时 ，宜设 般 框架柱的抗震要求采取构造措施即可 ； 确定 防震缝 ： 平面各项 尺寸超 过《 ① 钢筋混凝 土高层 为短柱后 ， 就应当尽量 提高短 柱的承载力 ， 减小 建筑结构设计与施工规程（ Ｊ－ １ ￣表 ２ ． 短柱 的截面尺寸 ，采取各 种有效措施提高短柱 Ｊ ３９） Ｇ ｝ ．３ ２ 的限值而无加强措施； ②房屋有较大错层； ③各 的延性 ， 改善短柱的抗震性能。 部分结构 的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有 ３ 使 用复合 螺旋箍筋。 ． １ 高层建筑框架柱的 效措施 ；但有的竞未采取任何抗震措施 又未设 抗剪 能力是应该满足剪压 比限值和“ 强剪弱弯 ” 防震缝。 要求 的 ， 的抗 弯承载力也 是应该满足 “ 柱端 强柱 １ ２结构抗震等级掌握不准 ． １ 弱梁” 要求 的。对于短柱 ， 只要符合“ 强剪弱 弯” 有的提高了 ， 的又降低 了， 而有 主要是对场 和“ 强柱弱 梁” 的要求 ， 是能够做 到使 其不发生 地土类 型 、 结构类型 、 建筑高度 、 防烈度 等 因 剪切型破坏的。 设 因此 ， 使用复合螺旋箍筋来提高 素综合评定不准造成 。 柱子的抗剪承载力， 改善对砼的约束作用， 能够 上述这些问题 的存在 ， 若不能得到改正 ， 达到改 善短柱抗震性能的 目的。 倘 势必对建筑物的安全带来隐患。上述 这些问题 ３ ２采用分体柱。 由于短柱的抗弯承载力比 的存在， 倘若不能得到改正， 势必对建筑物的安 抗剪 承载力要大得多 ，在地震作用下往往是因 全带来隐患。 上述这些 问题 的原因是多方 面的， 剪坏而失效， 其抗弯强度不能完全发挥。因此， 有认识方面 的原 因有计划经济向市场经济转化 可人 为地削弱短柱的抗弯强度 ， 使抗弯强度相 过程 中出现 的原 因，有设计人员忽视 了抗震 概 应于或略低于抗剪强度 ， ， 这样 在地震作用柱子 念设计方 面的原因 （ 未能从整体 、全局上把 握 将首 先达到抗弯强度 ，从而呈现 出延性 的破坏 好） 法律 建设方 面的原 因（ ， 有 在工程抗震设 防管 状态 。 理方面缺乏 国家政府法律依据 ， 特别是处 罚方 ３ 采用钢管砼柱 。 ３ 钢管砼是 由砼填入薄壁 面） ， 通过这些问题来研 究中短柱的问题 ： 圆形 钢管内而形成的组合结构材料 ， 是套箍砼 ２短柱的正确判定 的一种 特殊 形式。由于钢管内的砼受到钢管的 柱净 高 Ｈ与截 面高度 ｈ 比 Ｈｈ 为 短 侧 向约束 ， 之 Ｙ≤４ 使得砼 处于三向受压 状态 ， 从而使砼 柱 ，工程界许多工程技术人员也 都据此 来判 定 的抗 压强度 和极 限压应 变得到很 大的提高 ， 砼 短柱 ， 这是—个值得注意的问题 。 因为确定是不 特别是 高强砼 的延性得到显著改善 。 同时 ， 钢管 是短柱的参数是柱的剪跨 比 ，只有剪跨 比 既是 纵筋 ， 又是横 向箍筋 ， 其管径 与管壁厚度的 ＭＶ ￣２ ／ｈ 的柱才是短柱 ，而柱净 高与截 面高度 比值 至少都在 ９ 以下 ， 当于配筋率至少都 ＜ ０ 这相 之 比 Ｈｈ ４的柱其剪跨 比 不一定小 于 ２亦 在 ４ 以上 ，这远远超过抗震规范对钢筋砼柱 ／≤ ， 即不一定是短柱 。 Ｈｈ ４ 按 ／￣ 来判定 的主要依据 所要求 的最小配筋率限值。 ＜ 是： ① 价ｒ≤２② 考虑到框架柱 反弯点大 都 ｈ ； 参考文献 靠近 柱中点 ，取 Ｍ Ｏ Ｖ 则 ｖ＝ ５ ｗ 【夏英超． ＝Ｓ Ｈ， ｈ｜ ｖ Ｄ ｌ 】 建筑科学 高层 建筑抗震设计 ， 中国图 Ｖ ＝＿－ ￣ ， ｈ０ Ｉｈ ２由此即得 Ｉｈ ４但 是， ５Ｉ ＜ ／ －￣ 。 Ｉ＜ ／ 对于高层 书年鉴 ， ９ － １０ ． １ ４０－ １ ９ 建筑 ， 柱线刚度 比 小 ， 梁、 较 特别是底 部几层 ， ［范俊楠＿ 由 ２ ］ ． 有关高层建 筑结构设计抗震的几点思 于受 柱底 嵌 固的影响 且梁对 柱 的约束 弯矩 较 考Ⅱ 中国新技 术新产品 ， ｏ ５１ ｌ ２ ９ —Ｑ ｏ
建筑结构设计短柱问题的处理
建筑结构设计短柱问题的处理摘要：随着建筑向高层建筑方向发展，建筑体量越来越大，内部结构越来越复杂，对建筑结构抗震性能提出了新的要求。
建筑结构设计中，由于短柱没有任何延性，所以房屋在使用过程中，很容易产生脆性破坏，对建筑结构整体安全性造成影响。
如果发生地震，在地震作用下，短柱抗剪切力很差，很容易破坏建筑结构，造成房屋建筑倒塌现象，影响房屋的安全性。
本文主要探讨了如何确定房屋结构中短柱现象，并结合短柱问题，提出了相应的解决方法。
关键词：建筑结构；短柱；脆性破坏；抗震性能\引言：高层建筑结构设计过程中，建筑结构必须具备一定的延性，影响构件延性的因素有轴压比和剪跨比。
在层高一定的情况下，想要提高建筑结构的延性，则要降低轴压比，这样会增加梁柱的横截面积，轴压比与横截面积成反比，轴压比越小，则横截面积越大。
横截面积越大，则降低了剪跨比。
所以高层建筑在设计过程中，为了满足建筑结构设计的轴压比，建筑结构底部会使用短柱或者超短柱，这些建筑底层的短柱不具备任何延性，所以抗震性能比较差，一旦发生地震破坏力，很容易出现倒塌现象。
因此，必须对短柱采取一定的方法，提高建筑结构的抗震效果。
一、建筑结构设计中短柱的标准按照我国高层建筑结构设计相关标准，梁柱净高度与横截面积高度比小于等于4的为短柱。
然而，不能根据梁柱净高与横截面积高度之比≤4判断其为短柱，而是要根据剪跨比确定。
剪跨比表示梁柱横截面积承受的弯矩和剪切力，其公式为λ=M/(Vh)，其中M表示弯矩，V表示剪切力。
只有剪跨比λ≤2才能判断其为短柱。
由于框架梁柱反弯点大多靠近梁柱中心位置，假设M=0.5Vh，那么根据公式计算λ=0.5H/h≤2，由此得出H/h≤4。
判断柱子为短柱。
然而还要考虑到高层建筑的实际情况，由于高层建筑的梁、柱线刚度比较低，尤其在底层，梁对柱的约束作用比较弱，所以反弯点高度比柱子一半还要高，或者没有反弯点，这种情况，这种计算方式明显不适合对短柱的判断，所以按照短柱的力学原理，剪跨比≤2这种计算方式才能符合实际情况。
高层建筑设计中短柱的处理
高层框架结构短柱的抗震设计的分析和处理办法
工
术
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 １ １ ０ ０ ０ ０
【 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、 ７ ｒ 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１ ３ ％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９ ０ 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。
高层建筑中短柱剪力墙结构设计分析
高层建筑中短柱剪力墙结构设计分析摘要：随着社会的发展，越来越多的住宅小区出现，人们对高层住宅平面与空间的要求也越来越高，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，短肢剪力墙结构在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结构的优点，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，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，在现代住宅建筑应用中起到重要作用关键词：高层建筑；短柱剪力墙；结构设计中图分类号：tu318文献标识码：a文章编号：引言：近年来，随着人们对住宅，特别是小高层及多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柱露梁、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。
“短肢剪力墙结构”这种新的高层住宅结构体系由于克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点，有利于住宅建筑布置，结合住宅建筑平面开问小、进深小及层高低的特点，又可进一步减轻结构自重，逐渐得到了推广应用，并广泛受到建筑师和业主的欢迎。
1.结构体系的优点1.1满足建筑功能的需要1.1.1墙肢与填充墙等厚，连接各墙的梁位于隔墙竖向平面内，避免框架结构中梁柱突出墙面的问题。
1.1.2墙体采用轻质材料，符合墙体改革的方向。
1.1.3虽然短肢墙构件增加了施工难度，但扩大了使用面积。
1.2满足结构设计的需要1.2.1在小高层住宅中，与常用的框架——抗震墙体系相比，框架——抗震墙体系具有受力明确，计算简单等优点，但其柱子截面大，梁柱外露，影响美观和使用，在平面复杂多变的情况下结构布置体系难趋合理，结构分析计算困难。
而短肢剪力墙体系，墙肢和梁可隐蔽，结构布置灵活。
墙的数量和肢长根据抗侧力的需要而定，数量可多可少，肢长可长可短，还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置。
1.2.2在小高层住宅中，与常用的剪力墙体系相比，短肢剪力墙体系具有如下优点：(1)充分利用墙肢的承载能力，避免传统剪力墙结构中墙体过长而通常为构造配筋的浪费。
高层建筑结构抗震分析和设计的探讨
高层建筑结构抗震分析和设计的探讨摘要：高层抗震结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程, 任何一个过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。
因此, 我们应该严格按照规范要求, 总结经验, 使我们的抗震设计更加完善。
本文阐述了建筑结构抗震概念设计，分析了影响建筑物抗震效果的因素，探讨了高层建筑抗震分析和设计的趋势。
关键词：高层建筑结构抗震分析设计中图分类号：s611文献标识码：a文章编号：建筑设计为了追求多功能、多变的使用空间及丰富的立面设计效果，常采用较为复杂的高层建筑结构体系，从而使高层建筑抗震工作成为结构设计的重点。
从20 世纪最初提出简单的抗震设计思想，到目前国际上普遍认可的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计理念，再到基于性能的抗震设计思想，结构抗震设计经过两次质的飞跃。
我国是一个地处多地震带国家，东邻太平洋地震带，南接欧亚地震带，地震分布较为广泛，地震活动频度高、震级大，是世界上遭受地震灾害较为严重的国家之一。
因此，房屋建筑的抗震设防问题，是处于地震设防区域城市建设发展中所面临的重要问题。
一、建筑结构抗震概念设计地震作用影响因素极为复杂，是一种随机、尚不能准确预见、计算的外部作用。
目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法，要进行精确的抗震计算还有一定的困难，因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。
抗震概念设计就是以工程概念为依据，从有利于提高结构抗震力的概念上，用符合工程客观规律和本质的方法对所设计的对象进行宏观的控制。
结构的抗震设计应该是综合概念设计、计算和结构措施等完整的一系列设计。
概念设计强调在工程设计应把握好场地选择、能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，再辅以必要的计算和构造措施，使设计出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。
二、影响建筑物抗震效果的因素研究高层建筑结构的抗震设计，必需明确建筑物抗震效果的主要影响因素。
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／ ≤４ ｈ 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 ２ １ 采 用分体柱 ．
术规范和 Ｇ ０ １ ．０ １ Ｂ５ ０ １２ ０ 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
２ 改善短 柱抗震 性 能的措 施
当按 剪跨 比 入判定柱 子不 是短 柱时 ，按一 般框架 柱 的
Ｖ ≤２ ｈ
（） １
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。
术 规 程 对 轴 压 比限 值 的 要 求 ，柱 子 的 截 面 往 往 比 较 大 ，在
事实上 ，在 柱高 Ｈ ｎ或连续梁剪跨 ａ 的范围内 ，最大剪 跨 比是出现在弯 矩较大 区段上 的。钢筋砼 构件 的抗剪 承载
力是随剪跨 比 增大 而降低 的。所 以，同样 条件 下 ，弯矩 较大 区段 的截面抗 剪承 载力 要 比弯矩 较小 区段的小 ，在荷 载作用下 ，如果发生 剪切破 坏 ，就 只能是在 弯矩较 大 区段
架柱 的受力情况有 如一根 受有定 值轴压 力的 连续 梁 ，柱 高
文 章 编 号 ：１７ ４ １ （０ ０ ５— ０ ４— ２ ６２～ ０ １ ２ １ ）０ ０ ２ ０
Hale Waihona Puke Ｈ 相 当于连续梁的剪跨 ａ ｎ ，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
轴压比和剪跨 比是影 响构件 延性 的最主要 的 两个 因素，也
是一对互成矛盾的因素。
是属于短 柱呢？笔者认 为 ，应该 采用框架 柱上 、下端截 面
关键词 ：高层建筑 ；抗震性能 ；短柱 ；轴压 比；剪切
中 图分 类号 ：Ｔ ９ ３ ３ Ｕ ７ ． １ 文献 标 识 码 ：Ｂ
建筑结构中短柱的界定及对改善抗震性能措施的评述
对于高层建筑的底层柱,随着建筑物高度的增加,其所承担的轴力不断增加,要将轴压比控制在一定的范围内,必然导致柱截面的增大,从而形成短柱,甚至成为剪跨比小于1.5的超短柱。
根据结构构件的试验结果及以往的震害调查表明，短柱的延性很差,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。
为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生,正确判定短柱,提高钢筋混凝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。
大多数工程技术人员都按净高H 与截面高度h 之比≤4来判定为短柱,其实这是不准确的。
因为建筑结构中短柱的界定及对改善抗震性能措施的评述Circumscription of short pillar and the review of measures no how to inprove the seismic behavior摘要:建筑结构设计特别是高层建筑结构设计中,在结构底部或者设备转换层常常形成短柱,本文依据现行规范及国内外关于柱抗震性能的研究成果,以及作者的结构设计经验,提出如何界定短柱及几种如何改善提高短柱抗震性能的措施,从而使广大结构设计人员更好的把握短柱设计,使短柱避免发生脆性破坏,保证结构安全。
关键词:高层建筑;破坏形式;界定;剪跨比;结构设计;短柱;抗震性能Abstract :The building structure design especially high-rise building the structure design,in the structure bottom perhaps equipments conversion layer usually formation short pillar,this text according to the current code and domestic and in -ternational concerning the pillar anti-vibration ability of research result,and the author's structure design experience,put forward how define how short pillar and several kind is improvement exaltation short pillar anti -vibration ability of measure,make thus large structure design the personnel is better confidence short pillar design,making the short pillar avoid occurrence brittleness break,assurance structure safety.Key words :high-rise structures;destroy forms ；circumscription;shear-span ratio ；structure design ；short pillar ；seismic be -havior中图分类号:TU224文献标识码:A 文章编号：1003-8965（2009）02-0054-04余建(广州市城市规划勘测设计研究院,广东广州510060)图1反弯点在柱高中部的柱图2反弯点在柱高不同部位的柱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。
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）。
高层建筑结构抗震设计论文
浅议高层建筑结构的抗震设计摘要：高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点，概述高层建筑的发展，对建筑抗震进行必要的理论分析，从而来探索高层建筑的设计理念、方法，从而采取必须的抗震措施。
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。
关键字：高层建筑；抗震；基本原则abstract: in order to avoid short columns with the brittle fracture occurred in the high-rise buildings, i believe, the first to correctly determine the short column, and then take structural measures or treatment on short columns to improve ductility and seismic performance of short columns.key words: high-rise buildings; earthquake; the basic principles 中图分类号：tu208.3 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。
但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素，在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，计算方法还很不完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。
1.高层建筑抗震结构设计的基本原则1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能1.1.1结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。
短柱改进措施在高层建筑抗震设计中的应用
度。当 Ａ ２时 ， ＜ 称为短柱 ； Ａ Ｉ 当 ＜． ， ５时 称为超短柱 。
２ 提 高短柱 抗震 性能 的措施
收稿 日期 ：０ ９ １— ９ ２０ —０ ２
短柱 改进措施在高层建筑抗震设计 中的应用
刘 志敏 闫 小兵 ２ ，
（ ． 县地 震 局 ， １ 应 山西 应 县 ，３６ ０ ２山 西 省 地震 局 ， ０ ７ ０ ；． 山西 太原 ．３０ ２ ０００ ）
摘
要： 轴压 比和 剪跨 比是 影响 构件 延性的两个最主要 因素 ， 也是一对互成 矛盾的 因
素。分析 了高层 和超 高层建筑设计 中如何正确利用剪跨 比判 定“ 短柱” 问题 的方法 ， 并
提 出 了改 善 “ 柱 ” 短 问题 的 具体 措 施 。
关键词 ： 高层 建 筑 ； 震 设 计 ； 压 比 ； 跨 比 ； 柱 抗 轴 剪 短 中 图分 类 号 ： Ｕ ９ ＋ ｌ Ｔ １７． ３ 文献 标 识 码 ： Ａ
，
框架柱应满足剪压 比限值和“ 强剪弱弯” 的要求 。
２ 钢骨混凝土柱技术和钢管混凝土柱技术 ． ３ 大连理工大学 贾金 青教授对钢骨混凝土短柱 的抗震和抗剪 性能进行了专门研 究 ， 特别对轴压 比、 体积配箍率等对抗震性能 的影 响进行 了系统分析。研究结果表示 ， 钢骨高强混凝土短柱 的
四川 ５ １ ・２地震 中很 多大 型建筑物在顷刻问轰然倒塌 ， 造成
人身、 财产的重大损失。如何 在高层建筑抗震设计 中增强建筑物 的抗震性 能 ，使建筑物在面对真正 的地震时最大 限度地避 免倒 塌， 成为我们 面对的课题 。众所周 知， 我国属地震多发的国家 ， 随 着经济的全球化发展 ，高层建筑将会势如破竹地成为城市 建设 的主体 。而高层建筑中的主要受力构件——柱 子 ， 在地震荷载的 作用下能否承受得住脆性 剪切破坏 ，成为建筑物倒塌与否 的关 键。因此 ， 如何改善柱子特别是短柱的抗震性 能成为钢筋混凝土 结构加 固亟待解决的一个问题。
高层建筑抗震设计中短柱问题的处理
中图分类号 ： Ｕ ７ ． １ Ｔ ９ ３ ３
文献标识 码 ： Ａ
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 ２ 改 善短柱 抗 震性 能 的措施 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 ， 当按剪跨 比 ＾判 定柱 子不是短柱时 ， 一般框架柱 的抗震要 按 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 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 中， 为满足规程 ＿ 对轴压 比限值 的要求 ， １ Ｊ 柱子 的截 面往往 比较 大 ， 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 ， 在结构底部常常形成短柱甚至超短柱 。 改善短柱 的抗震性 能。 众所周知 ， 短柱 的延性很 差 ， 尤其是 超短柱几 乎没有延性 ， 在 ２ １ 使 用复合 螺旋 箍 筋 ． 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 ， 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
柱 。按 Ｈ ≤４ 判定的主要依据是 ： 来
Ａ＝Ｍ ／ ｈ ２ Ｖ ４ （） １
延 性 的破 坏 状 态 。
人 为削弱抗弯强 度的方法 ， 以在柱 中沿竖 向设缝 将短柱分 可
个 分体柱 的各柱 肢分开 配筋。在 考虑到框架柱反弯点大都靠近柱 中点 ， Ｍ ：０ ５ ， Ａ 为 ２ 或 ４个柱 肢组 成的分体柱 ， 取 ．Ⅲ 则 ： 以增 强它 的初 期刚 Ｍ ／ ｈ：０ ５ Ｉ／ ｈ ０ ５ ｈ ２ 由此 即得 Ｈ ≤ ４ Ｖ ． Ｖ Ｉ Ｖ ． Ｈ／ ４ ， 。但 是 ， 对 组成分体柱 的柱肢之间可 以设置一 些连接键 ， 度 和后期 耗能 能力 。一般 连接键 有通 缝 、 预制分 隔板 、 预应 力摩 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 擦阻尼器 、 素混凝土连接键等形 式。 嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小 ， 弯点的高度会 比柱高 的 反 对分体 柱工作性态 的理论分析 和试 验研究表 明 ： 采用分 体柱 １２高 得 多 ， 至 不 出 现 反 弯 点 ， 时 不 宜 按 Ｈ ≤ ４来 判 定 短 ／ 甚 此 的方法虽然使 柱 子 的抗剪 承 载力 基 本 不变 ， 弯 承载 力稍 有 降 抗 柱 ， 应 按 短 柱 的 力 学 定 义 — — 剪 跨 比 Ａ：Ｍ ／ ｈ ２来 判 定 才 而 Ｖ４ 低 ， 是使柱子 的变 形能力 和延 性均 得到显 著提 高 ， 但 其破 坏形 态 是正确的。
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。
分析建筑结构设计中短柱延性
分析建筑结构设计中短柱延性在高层建筑建立中，短柱的应用已经比拟普遍，而在层高设计一定的情况下，为了使建筑延性提高，需要增加柱截面积，降低轴压比，轴压比越小，柱截面积越大。
随着社会经济的开展，高层建筑在诸多城市建立中不断涌现出来。
在对高层建筑进行设计的时候，多数设计都可以采用计算软件进行设计，降低了设计人员的工作量，但还有一局部工作需要设计人员进行操作，即按照软件计算结果计算建筑的受力状态，对建筑结构构造措施进行设计。
本文主要针对高程建筑中短柱延性设计的提升进行分析和研究。
在高层建筑建立中，短柱的应用已经比拟普遍，而在层高设计一定的情况下，为了使建筑延性提高，需要增加柱截面积，降低轴压比，轴压比越小，柱截面积越大。
所以，在高层建筑结构设计中，为了对轴压比限值进行满足，往往需要将柱的截面积提高，出现短柱构造，甚至是超短柱构造。
而在抗震性能的要求下，短柱要求具有足够的抗震性能，需要将短柱延性进行提高，本文也针对建筑结构设计中延性提高的方法进行分析。
根据相关要求，短柱的定义为柱子净高(H)比截面高度(h)，即H/h≤4时，将该柱称为短柱，在建筑施工中，施工技术人员对短柱进行判定的时候多数都按照该判定方法来确定。
该判定方法用到的参数只是层高与柱截面的关系，而对柱本身的内力关系没有应用。
而按照材料力学、结构力学理论，根据剪跨比(λ)也可作为短柱的衡量依据，即λ=M/Vh≤2时，该柱也为短柱，但是与层高与柱截面的关系下的H/h≤4的短柱判定方法相比，在这一条件下，λ的取值未必小于2，即不一定是短柱。
在多数设计中，设计人员都采用H/h≤4来判断短柱，主要依据的原理包含以下几个方面:首先，λ=M/Vh≤2;其次，因为框架柱反弯点多数都已交接近柱中点，因此M取值为0.5VH，那么此时λ≤2，即H/h≤4。
但是在高层建筑中，由于柱、梁线刚度比拟小，特别是建筑底部基层，柱体嵌固的影响比拟大，并且柱受梁的约束弯矩较小，反弯点高度大于柱高的一半，甚至反弯点不存在，此时如果仍采用H/h≤4来判断短柱是不合理的，应该采用λ=M/Vh≤2进行判定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对高层建筑结构设计中提高短柱抗震措施的探讨
摘要：在高层建筑结构设计过程中，应根据具体情况，正确判断短柱。
若出现短柱，可综合采取上述处理措施，切实提高短柱的延性，确保建筑物“中震可修，大震不倒。
本文探讨了高层建筑结构设计中提高短柱抗震的措施。
本文介绍了短柱的正确判定方法，探讨了高层建筑结构设计中提高短柱抗震的措施。
关键词：高层建筑结构设计短柱抗震措施
中图分类号：tu318文献标识码： a 文章编号：
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。
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。
一、短柱的正确判定
《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》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？本
文认为，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）。
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。
事实上，在柱高ｈｎ或连续梁剪跨ａ的范围内，最大剪跨比是出现在弯矩较大区段上的。
钢筋砼构件的抗剪承载力是随剪跨比λ增大而降低的。
所以，同样条件下，弯矩较大区段的截面抗剪承载力要比弯矩较小区段的小，在荷载作用下，如果发生剪切破坏，就只
能是在弯矩较大区段上。
用来判断框架柱是否属于短柱的剪跨比λ当然应是可能发生剪切破坏截面的剪跨比λ。
一般情况下，在高层建筑的底部几层，框架柱的反弯点都偏上，即ｍｂ＞ｍｔ。
此时，可按式（１）或式（２）判定短柱：
λ＝ｍｂ／ｖｈ≤２（１）
或hn／h≤2／yn（２）
式中，ｙｎ为ｎ层柱的反弯点高度比，根据几何关系，可得：ｙｎ＝１／(１＋ψ)，其中，ψ＝ｍｔ／ｍｂ，０≤ψ≤１；
ｈｎ为ｎ层柱的净高。
式（２）具有一般性。
当反弯点在柱中点时，ψ＝１，ｙｎ＝０.５，式（２）即成为ｈｎ／ｈ≤４；当反弯点在柱上端截面时，ψ＝０，ｙｎ＝１，式（２）即成为ｈｎ／ｈ≤２；如果框架柱上不出现反弯点，就应采用最大弯矩作用截面的剪跨比λ＝ｍ／ｖｈ≤２来判断短柱。
当需要初步判断框架柱是否属于短柱时，可先按ｄ值法确定柱子的反弯点高度比ｙｎ，然后按式（２）判断短柱。
在施工图设计阶段，可根据电算结果作进一步判断。
二、高层建筑结构设计中提高短柱抗震的措施
1、采用高强混凝土
采用高强混凝土可以减小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的强度等级，即采用高强混凝土来增加柱子的受压承载力，降低其轴压比；但由于高强混凝土材料本身的延性较差，采
用时须慎重或与其他措施配合使用。
2、分体柱技术
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，在地震作用下，柱子将首先达到抗弯强度，从而呈现出延性的破坏状态。
人为削弱抗弯强度的方法，可以在柱中沿竖向设缝，将短柱分为2 或4 个柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢分开配筋。
在组成分体柱的柱肢之间，可以设置一些连接键，以增强它的初期刚度和后期耗能能力。
一般，连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素混凝土连接键等形式。
对分体柱工作性态的理论分析和试验研究表明:采用分体柱的方法，虽然使柱子的抗剪承载力基本不变，抗弯承载力稍有降低，但是使柱子的变形能力和延性均得到显著提高，其破坏形态由剪切型转化为弯曲型，从而实现了短柱变“长柱”的设想，有效地改善了短柱尤其是剪跨比λ≤1.5 的超短柱的抗震性能。
分体柱方法已在实际工程中得到应用。
3、复合螺旋箍筋技术
通过螺旋箍筋加强对混凝土的约束作用，使混凝土的抗压承载力得到大幅提高，从而防止构件在较大剪压比情况下发生剪压破坏以改善短柱的抗震性能。
加强箍筋对混凝土的约束，可提高柱子的极限变形角，增强其抗剪承载力，这也符合高层建筑框架柱应满足剪压比限值和“强剪弱弯”的要求。
4、钢骨混凝土柱技术和钢管混凝土柱技术
相关研究结果表示，钢骨高强混凝土短柱的轴压比仍是影响其抗震延性的主要因素。
在提高体积配箍率后，可适当提高轴压比的限值；由于钢骨的存在，高强混凝土短柱的抗震性能和抗剪性能得到了较大的提高。
钢骨混凝土柱由钢骨和外包混凝土组成。
钢骨通常采用由钢板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形或十字形截面。
在高层建筑物的抗震设计中，我们积极采用最新研究成果，在高层或超高层钢筋混凝土结构的下部若干层采用钢骨混凝土柱，充分发挥钢和混凝土两种材料的特点，大大地增强结构的延性，改善结构的抗震性能。
国内学者对钢骨混凝土柱技术和钢管混凝土技术的力学性能和设计方法也进行了大量的试验和理论分析，结果发现，钢管混凝土构件的可靠指标随着混凝土强度等级的提高而提高，随着钢材强度、含钢率及套箍指标的提高而降低；此外钢材种类、荷载组合、荷载效应比等也对钢管混凝土构件的可靠指标有一定的影响。
随着我国高层、超高层建筑的迅速发展，钢骨混凝土结构和钢管混凝土结构因其承载力高、塑性和韧性好、施工方便、经济效果显著等优点，在我国的建筑行业中得到了越来越广泛的应用。
它使得大跨度、大荷载情况下多、高层建筑的设计明显优化，并初步显示出其在改善结构抗震性能、减少构件截面尺寸、提高建筑的综合经济指标等方面的巨大潜力。
参考文献：
[1] 孙永权等. 高层建筑抗震设计短柱问题的处理[n]. 建筑时报,2007, (2007/ 08/ 23)
[2] 彭水清. 浅议改善高层建筑短柱抗震性能的措施[j]. 广东科技,2006, (10)
[3] 刘占宗.高层建筑短柱的抗震设计[j]. 住宅产业. 2010(06)。