理工核心期刊发表-浅析异形柱与短肢剪力墙结构设计

发布时间：2013-07-05

　　【摘　要】近年来的社会发展中，随着人们生活水平的提高，人们对于住宅空间和住宅布置也提出了新的要求，尤其是在高层住宅建筑结构中，这种个性化要求表现的更为明显。而在传统的住宅建筑结构中，由于房屋建设是一种剪力墙结构模式，这就造成了其在室内布置和装饰中存在着一定的影响与制约，就需要我们在工作中进行深入的完善与处理。异形柱与短肢剪力墙结构的应用给人们室内个性化装饰提供了充足的系统化基础，也为建筑事业的发展指明了新方向。本文就异形柱与短肢剪力墙结构设计中存在的各种问题进行了分析与探讨，并提出了相关的预防措施。

　　【关键词】理工论文,核心期刊发表,短肢剪力墙,住宅建筑,异形柱

　　短肢剪力墙与异形柱结构在目前的建筑工程项目中应用尤为广泛，尤其是在住宅建筑工程中，更是得到了前所未有的发展与偶记。异形柱与短肢剪力墙结构的应用不但保留了异形柱不突出墙面的相关优势，更是在应用中全面克服了由异形柱框架结构造成的抗震性能不佳的质量现象。因此在目前的住宅建筑中，以短肢剪力墙和异形柱模式为主的工作流程受到了人们的关注与重视，也成为现代化社会发展的核心问题。

　　一、异形柱与短肢剪力墙结构概述

　　短肢剪力墙结构体系以及异形柱框架结构的应用已成为当前建筑工程项目中的关键环节，也是建筑结构形式得以迅速发展的关键环节。因为人们对于住宅平面与空间的要求进行深入系统的分析，这两种结构的形式在一定程度上很大程度上存在着普通框架与剪力墙结构缺陷。在建筑结构设计的过程中，由于人们对于建筑室内要求的日渐提高，使得传统的普通框架结构与剪力墙结构在应用的过程中存在着一定的质量缺陷与隐患，也给室内空间的系统全面布置提供了发展的新动力和依据。

　　1、异形柱

　　异形柱在目前的建筑工程项目中较为常见，也是当前人们在施工中较为常见的一种建筑结构，是异型截面柱的简称。在目前的建筑工程下干目中，异形柱的应用是在满足结构刚度以及相关承载能力的基础前提下根据建筑结构的使用功能来进行系统布置的一种综合性结构体系。

　　2、短肢剪力墙

　　异形柱结构在社会发展中随着人们对于住宅要求的提高，特别是高层住宅建筑的平面与空间的要求变化，使得传统的框架结构在应用的过程中由于其普遍存在的露梁露柱的缺陷而受到人们的重视。基于此，在目前的建筑公车该项目中，普通的剪力墙结构逐渐受到人们的重视与研究，形成了一种以短肢剪力墙结构为主的新型施工模式和结构方式。这种结构在建筑设计工作人员的优化与改进下，逐渐形成了一种以短肢剪力墙结构为主的综合性工作模式，在工作中我们该如何有效的去设计和保证结构安全至关重要，这也是目前工程施工的重点环节所在。

　　二、异形柱与短肢剪力墙结构的设计优势与特点

　　短肢剪力墙体系在一种结合建筑平面进行设计的过程，其在工作中通过利用间隔墙的位置来布置相关的属相构件，同时其基本上不去建筑使用功能发生冲突与矛盾。在小高层建筑工程项目中，短肢剪力墙的数量可多可少、结构可大可小，其中肢长也是可以进行控制的，主要的应用措施和方式通常都是根据抗侧力的需求来进行分析和制定的。随着工程设计技术的逐步完善，短肢剪力墙结构在布置的方面也存在着灵活性大、可彼此进行调整的优势，同时对于各项方案的选择也较多，能够处理楼层镇南关存在的各种不足。其主要的优势主要可以分为以下几种：

　　(一)满足建筑功能的需要

　　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。

　　2、墙体采用轻质材料，符合墙体改革的方向。

　　3、虽然短肢墙构件增加了施工难度，但扩大了使用面积。

　　(二)满足结构设计的需要

　　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。

　　三、异形柱与短肢剪力墙结构在设计中存在的主要问题

　　1.计算问题

　　异形柱与短肢剪力墙结构在目前的设计工作中，由于设计工作较为复杂繁琐，使得其在工作中常常会出现各种预料之外的质量缺陷与隐患，甚至是出现结构整体性与抗震性能不佳的现象。在目前的异形柱短肢剪力墙结构设计中，我们较为常见的异形柱结构形式主要为异形柱框架-剪力墙结构体系，异形柱框架-核心筒结构和异形柱框架-短肢剪力墙结构体系。这几种结构体系在施工设计的过程中经常都存在着极为关键和重要的质量问题，尤其是在计算的过程中，根据过去多年的施工总结得出，在异形柱框架结构与短肢剪力墙结构体系的设计计算标准中，其在不受到荷载应力影响的条件下是一个完整、系统的工作模式，而其在应用中一旦出现横截面的危险现象，就极容易造成明显的裂缝与缝隙的出现，从而造成建筑物的渗漏与质量隐患。

　　2.异形柱的受力性能其轴压比控制

　　试验研究表明：异形柱截面的延性主要与轴压比，箍筋的直径与间距，高长比 ( 即柱净高与截面肢长之比 ) 等因素有关。增大纵筋直径或增大箍筋直径，减小箍筋间距都能提高异形截面双向压弯柱的截面曲率延性，箍筋间距的影响远大于箍筋直径的影响，加密箍筋可以显著地提高截面延性。轴压比大小是决定异形截面双向压弯柱破坏特征的重要指标。随着轴压比增大，截面的曲率延性下降，截面由延性较好的受拉破坏发展为界限破坏受压破坏。这时是延性最差的情况，在设计中应予以足够的重视。异形柱的延性比普通矩形柱的差。异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下，各肢产生翘曲正应力和剪应力。

　　3、抗震构造

　　抗震设计时，底部加强层应按高规第7.2.10条调整剪力设计值，其他各层短肢剪力墙的剪力设计值，一级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2;短肢剪力墙截面厚度不应小于200 mm;抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%。其他部位不宜小于1.0%：新“抗震规范”出现了约束边缘构件这个概念，对抗震等级为二级及以上的短肢剪力墙，由于墙肢长度较短，约束边缘构件沿墙肢两个方向近于整段墙肢，为了加强墒肢抗震性能，可以把整段墙肢作为约束边缘构件考虑。

　　四、结语

　　现代住宅建筑要求大开间，平面及房间布置灵活.方便，室内不出现柱楞.不露梁等。异形柱与短肢剪力墙结构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有关异形柱与短肢剪力墙结构设计的条款不太明确，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。本文以上提出了一些自己的观点，以供此类工程设计人员参考借鉴。

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