Fire performance of axially restrained steel reinforcedconcrete columns

为了考察受轴向约束的型钢混凝土柱的耐火性能，以荷载比、偏心率和含钢率为参数，开展了7根轴向约束型钢混凝土柱的耐火试验。采用恒载升温模式，研究了火灾下受轴向约束的型钢混凝土柱的温度分布、位移、变形、耐火极限及破坏形态。试验结果表明：荷载比相同时，施加在轴心受压柱顶的竖向荷载大于偏心受压柱。对于轴心受压柱，高温下柱首先缓慢膨胀，然后逐渐压缩破坏；由于轴向约束分担了柱的竖向荷载，压缩变形随时间变化较为缓和，轴向约束延长了柱的耐火极限。对于偏心受压柱，高温下其膨胀变形大于轴心受压柱，且膨胀变形先增加再减小；轴向约束增加了柱的竖向荷载，缩短了柱的耐火极限。荷载比对轴向约束型钢混凝土柱耐火极限影响显著，荷载比越大，耐火极限越小。当荷载比不大于0.5时，偏心率越大，柱的耐火极限会相应增大。含钢率增加，会在一定程度上延长柱的耐火极限。     

框架中有摇摆柱时框架柱的稳定系数

本文研究了对摇摆柱提供支持的框架柱的稳定性。结果表明，存在摇摆柱的情况下，框架柱的稳定系数，除了采用放大了的长细比确定外，还要适当降低柱子曲线。通过有限元分析对比，本文建议了一个修正的缺陷因子，在现行压杆稳定系数b曲线的计算公式中应用。本文考察了带摇摆柱框架的总的承载力。结果表明，虽然摇摆柱的侧向稳定承载力是由框架柱提供的，但是在框架柱的长细比小时，总的承载力远远超出框架柱本身的稳定极限承载力。这说明，摇摆柱的承载力是由框架柱的抗侧刚度提供的，柱子长细比小的框架柱的抗侧刚度较大，在满足本身的稳定承载力要求之后，只要稍微增大框架柱的截面，框架柱就能够获得足够的刚度为摇摆柱提供承载力。     

框架短柱的判别及设计

介绍了高层建筑框架短柱的正确判别方法，简述了几种有效提高框架柱延性的截面形式，提出短柱的抗震构造措施，以提高短柱的承载力和延性，改善短柱的抗震性能。     

受火钢筋混凝土柱截面极限承载力研究

用差分分析法对四面受火钢筋混凝土矩形柱截面温度场进行了分析，并用有限元方法计算了受火后一定温度场下柱截面极限承载力，与试验结果对比吻合较好。在此基础上，对受火柱截面极限承载力的各个影响因素进行了分析，结果表明：增大柱的截面尺寸和纵筋配筋率有利于柱截面极限承载力，以及柱的抗火性能的提高；增加保护层厚度也有利于提高柱截面的极限承载力，但是当保护层厚度增加到一定的程度以后，柱截面的极限弯矩就无法提高，因而只能在一定范围内提高柱的抗弯能力。     

柱销吊装法的改进

柱销吊装的传统作法多采用斜吊法进行混凝土柱的吊装。近年来，我单位对柱销吊装方法进行了改进，取得了良好的效果，现将具体作法介绍如下。 一、柱销形状 为制作简便，对柱销的形状进行了改进，改进后的柱销形状如图1、2、3所示。     

土层水平卸荷拱的形成条件

分析了边坡柱板支挡体系中水平卸荷拱形成的条件，导出了水平卸荷拱的形成与柱宽、柱间距、土层参数c和ψ值、柱与土的摩擦系数、水平推力之间的关系，为设计人员提供了确定柱间距与柱宽的定量计算方法，经过初步应用，效果较好。     

异形柱框架结构的抗震性能分析

采用有限元分析软件ANSYS建立异形柱框架结构与矩形柱框架结构的空间分析模型，分别采用反应谱法和时程分析法对比研究了两种结构在水平地震作用下的弹性地震反应，得出：异形柱框架结构与矩形柱框架结构的各层线位移很接近；L形柱与对应矩形柱的柱端剪力差别大，而T形、十形柱，其柱端剪力与对应的矩形柱相差不大等结论。本文所得结果，可供工程设计参考。     

异型柱结构内力分析研究

异型柱结构由于柱截面几何形状和平面布置的特殊性，内力分布与变形同矩形柱结构有较大的差别。本文针对异型柱结构的特点，建议了柱单元模型、计算简图及合理计算参数的选取，并对一异型柱工程按不同的计算模型进行了内力分析对比。最后将几个常用设计软件在异型柱结构内力分析和设计方面的功能列表比较，以供工程设计人员选用时参考。     

板柱结构单层地下车库竖向构件的分析与设计

根据实际工程遇到的板柱结构体系单层地下车库竖向构件的计算问题，比较分析了楼板采用传统方式导荷和有限元方式导荷的影响，确定了对于错位柱网应用有限元方式导荷的原则；采用实体模型分析了带柱帽的边跨柱的内力，并与SATWE和PMSAP计算结果进行了比较，确定了在边跨设置柱帽的板柱体系中，边跨柱需要进行补充分析的计算方法；对于地下室外墙，讨论了不同底板、顶板边跨的影响，并确定了地下室外墙的补充计算模型。     

部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能试验研究

为充分发挥型钢混凝土结构受力性能及预制装配结构施工性能方面的优势，提出了部分预制装配型钢混凝土实心柱(PPSRC柱)和空心柱(HPSRC柱)，结合2个系列10个柱试件的拟静力试验，对两种柱的抗震性能进行了研究。通过对试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力及变形能力、承载力及刚度退化的研究，并结合各试件的实测应变结果，对柱截面形式、轴压力、配箍率和现浇混凝土强度对PPSRC柱和HPSRC柱抗震性能的影响进行了分析。研究结果表明：PPSRC柱试件的最终破坏形态分为弯曲破坏与弯剪破坏，HPSRC柱试件均发生弯剪破坏，所提出的高强高性能预制混凝土外壳能够很好地与型钢及现浇混凝土协同工作，主要受力方向型钢与外部混凝土之间未发现明显的黏结裂缝；由于内部混凝土的存在，PPSRC柱相比于HPSRC柱拥有更好的耗能及变形能力；轴压力较低、配箍率较大的试件表现出更好的耗能能力及变形能力。通过对两种柱试件的受弯承载力分析可知，中低轴压比的PPSRC柱与HPSRC柱拥有相近的受弯承载力，在同一结构中HPSRC柱可与PPSRC柱沿竖向混合使用，以有效避免柱变截面处的刚度及承载力突变带来的影响。     

异形柱框架体系设计轴压比限值研究

从异形柱大、小偏心受压界限破坏条件出发，导出了钢筋混凝土异形柱轴压比限值的计算公式，分析了等刚度矩形截面柱轴压比限值存在的问题，并对异形柱轴压比设计值提出了建议。     

Experimental research on mechanical behavior of reinforced reactive powder concrete columns at whole process of high temperature

在高温试验炉中对大尺寸钢筋活性粉末混凝土（RPC）柱和普通混凝土柱开展了高温试验，以及高温后的抗压试验，获取了柱高温下的截面温度场与轴向变形发展，分析了控制温度与轴压荷载对高温后钢筋RPC柱受压性能的影响。结果表明：掺入体积分数为2%的钢纤维和0.3%的PP纤维，避免了RPC高温爆裂的发生，且有利于提高钢筋RPC柱的高温抗裂能力；轴压荷载有效抑制了钢筋RPC柱高温下的膨胀与高温后收缩裂缝的产生，但高温与荷载的耦合作用降低了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力与变形能力；钢筋RPC柱在经历600 ℃和800 ℃高温作用后，其承载力分别下降了39%和68%，轴向刚度分别下降了68%和83%；相比于普通钢筋混凝土柱，钢筋RPC柱高温后的承载力降低幅度更大，但其剩余截面强度相对更高；基于材料试验获得的温度-强度相关关系，提出了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力计算式，预测值与试验值较为接近。     

碳纤维加固实心粘土砖偏心受压柱的试验研究

通过对粘贴碳纤维布（CFS）的实心黏土砖偏压柱及其对比柱在单调荷载作用下的试验研究，比较分析了CFS加固前后偏压柱的承载力、延性及破坏形态。试验结果表明，横向粘贴CFS能显著地改善偏压柱的延性，柱的承载力也有所提高。此外，根据试验结果的分析，提出了纵向粘贴CFS的偏压柱的正截面承载力计算方法，计算结果与试验结果吻合良好。     

钢筋混凝土复合配箍柱铰的延性和抗震耗能试验研究

本文对钢筋混凝土普通方箍柱和井字式复合配箍柱进行了反复荷载试验。观察了柱铰的破坏过程，研究了柱铰的滞回特性、延性、抗震耗能性能及其机理。导出了复合配箍柱铰的延性和极限转角的计算公式，并提出了抗震柱铰的有关设计建议。     

钢筋混凝土长柱偏心距增大系数计算分析

钢筋混凝土柱在长期荷载作用下，有必要考虑混凝土的徐变和收缩对柱变形的影响，特别对于钢筋混凝土长柱偏心受压时，需考虑偏心距增大 数。就此推导了钢筋混凝土长柱在长期荷载作用下变形和长柱偏心距增大系数的计算公式，以获得钢筋混凝土长柱的准确长期应力和变形。     

MOA中MOV柱的温度分布研究

介绍了ＭＯＶ柱热路计算图，计算研究了ＭＯＶ柱的温度分布；并叙述了ＭＯＶ柱温度测量方法，试验研究了ＭＯＶ柱的温度分布。结果表明；计算与实测结果十分吻合。文中研究的ＭＯＶ柱热路图及测试方法可用于分析任何结构形式的ＭＯＡ温度分布；指出了ＭＯＶ柱温度是大值在靠近柱的上端部以及改善ＭＯＶ柱温度分布的结构措施，强调指出屏蔽措施不仅能使电场均匀化，而且能使热场（温度分布）均匀化，本研究对ＭＯＡ热设计具有参考意义。     

框架柱筋保护层厚度控制方法的小改进

本刊2006年第1期第26页《框架柱筋保护层厚度的控制》一文，介绍了对钢筋保护层厚度控制采用的新方法，即在柱模顶部钉柱模板条来改进传统的砂浆垫块，如图1所示。但实际现场施工过程中为了增大柱模及方木的利用率，柱模要比混凝土柱高，且柱模外侧的方木背楞往往长短不一，致使图1中柱模顶部钉柱模板条较困难。     

再生混凝土柱受压性能试验

完成了12根不同再生粗骨料取代率下的再生混凝土柱轴心和偏心受压试验，研究了再生混凝土柱的受力性能，主要包括其破坏形态和承载能力等，并与普通混凝土柱进行了对比。基于试验结果的分析，探讨了现行规范（GB50010）中针对普通混凝土柱的计算方法对再生混凝土柱的适用性。     

异形柱框架在多高层住宅中的应用

通过太原市漪汾苑小区住宅工程实例，介绍了异形柱框架住宅的结构设计，分析了异形柱框架的优势与问题，展示了异形柱框架结构的发展前景。     

高层建筑转换层中斜柱转换结构的应用研究

梁式转换结构具有传力清晰明确、结构形式较为简单等优点，但存在许多弊端，如转换梁刚度过大易形成“弱柱强梁”的不利构造以及梁自重较大造成转换层质量过大等缺点。而出现的斜柱转换结构在一定程度上弥补了梁式转换结构的缺点与不足，斜柱的设置提升了转换结构转换梁抗剪承载力，有效减少了转换梁的截面高度。对此建立了斜柱式和梁式转换结构的两组受力模型，采用有限元软件对荷载作用进行对比分析，总结斜柱转换结构的受力特点和梁式转换结构的优缺点，通过试验表明了再有效降低转换梁截面的同事，由于斜柱对转换梁的支撑作用以及斜柱、转换梁、框架柱的稳定三角体系，斜柱转换结构比梁式转换结构的抵抗竖向荷载和水平变形能力更优，为高层建筑中应用斜柱转换结构提供参考。