高层建筑中分体柱应用的分析研究

通过对青岛百盛大厦工程的计算机分析,结合高层建筑中具共性的一些特点,通过数据分析对比对在高层建筑中应用分体柱技术解决短柱问题的可行性进行了探讨,论证了在底部加强区采用高宽比小于4的实体柱,仅将上部各层短柱改为分体柱是防止结构脆性破坏的有效措施,而分体柱对结构自振特性、侧移刚度和柱轴压比的变化均影响甚小.     

多层框架结构的短柱基础设计探讨

对采用不同截面短柱的多层框架结构模型计算分析,结果表明在短柱与首层柱刚度比及长度比满足一定要求后,可采用将嵌固端设在短柱顶的模型进行结构抗震计算,短柱的配筋按照构造要求设置。     

节点域尺寸对钢框架节点塑性损伤分布规律的影响

为了研究节点域尺寸对钢框架节点塑性损伤分布规律的影响,以钢框架结构中常见的"十字型"梁柱节点为研究对象,通过节点域受力的平衡准则,着重对柱类型(箱型、钢管)、柱轴压比、梁柱截面高度比、柱宽度与层高比及结构跨高比等基本参量进行了分析。分析结果表明:梁、柱及其节点域组成的钢框架节点的塑性铰位置按不考虑节点域尺寸来判断时可能会出现误差。随柱轴压比、梁柱截面高度比增加,节点域与柱的强度比增加;而随跨高比的增加,节点域与柱的强度比减小。箱型柱钢框架结构的柱轴压比小于等于0.4时,柱强度为节点域强度的1.0倍至2.5倍。实际工程柱梁尺寸范围内,钢管柱钢框架的节点域强度大于同截面的柱强度。     

高层建筑抗震设计中短柱问题的处理

对短柱的受力特点及破坏机制进行了分析,论述了短柱的正确判定方法,提出了对短柱应采取的一些构造措施或处理方法,以达到提高短柱延性和抗震性能的效果。     

预压型钢混凝土柱滞回特性有限元分析

在型钢混凝土柱基础上提出预压型钢混凝土柱,并对预压型钢混凝土柱研究意义进行了概要分析。采用ANSYS有限元分析软件,通过对9个不同混凝土强度等级、不同型钢预压比、不同轴压比的预压型钢混凝土柱的低周反复荷载试验,得到预压型钢混凝土柱在不同轴压比、型钢预压比下的破坏形态和滞回曲线。研究结果表明:预压型钢混凝土柱有良好的抗震性能,但是其随着轴压比增大和混凝土强度的提高而降低。     

浅谈钢砼短柱的判别及避免出现短柱破坏的措施

高层建筑的迅猛发展,使得钢砼短柱问题越来越受到人们的关注。本文介绍了钢砼短柱、超短柱的判别方法和各种非传统的柱截面选型,这些非传统的截面形式能够有效的提高短柱的承载能力,提高柱子的延性,避免出现短柱破坏,但由于施工工艺比较复杂,相对工程造价也比较高,使用上受到一定的限制。对于大量的多层建筑和小高层建筑,比较经济的做法是采用适当的构造措施,以提高短柱的承载能力和延性,改善短柱的抗震性能。     

型钢混凝土柱的轴压比限值的研究

目前,型钢混凝土柱作为混凝土柱的主要配置轧制或焊接型钢,其刚度大、承载力强、抗震性能好,故而广泛应用于我国建筑工程,然而,由于科学技术的限制及人们研究重点的不同,型钢混凝土柱的轴压比及其限值仍具有较大争议,进而影响其受力性能和具体使用,因此,本文以型钢混凝土柱为研究对象,论述其轴压比的内在含义,基于此由界限破坏导出型钢混凝土柱轴压比限值的计算公式。     

混凝土轴压比限值分析

讨论了异形柱轴压比的意义,通过参考矩形柱的公式,对L、T、十形柱轴压比限值进行了公式推导,并进行了分析总结。     

高性能钢应用对钢-混凝土组合柱抗震性能影响

为研究高性能钢的应用对钢-混凝土组合柱抗震性能的影响,以实际工程构件的缩尺构件抗震性能试验结果为依据,建立Open SEES有限元分析模型。以型钢屈服强度、剪跨比、轴压比为研究参数,进行26个型钢混凝土压弯滞回构件有限元影响因素参数分析。结果表明:普通钢、高强钢SRC柱抗震性能变化趋势较为一致:剪跨比增大时,SRC柱承载力下降,延性性能先提高后降低;轴压比增加时,SRC柱承载力变化较小,延性性能显著降低;随着型钢屈服强度的提高,SRC柱极限承载力提高,但延性性能有下降趋势;为满足构件抗震性能,高强钢SRC柱剪跨比和轴压力限值应低于普通钢SRC柱。     

四级抗震等级时钢筋混凝土异形柱轴压比限值的研究

考虑到二、三级抗震等级时异形柱轴压比限值显著低于矩形柱轴压比限值的实际情况,需对四级抗震等级时异形柱轴压比限值问题进行深入研究。本文基于理论分析和非线性全过程分析,取曲率延性比μ_(φc)=6作为四级抗震等级时异形柱应具有的曲率延性水平,不仅可以保证异形柱具有与矩形柱相当的延性性能,而且满足抗震结构位移延性的需求;然后以此为标准,确定了四级抗震等级时异形柱的轴压比限值及相应的构造要求。本文研究成果将为工程设计中四级抗震等级时钢筋混凝土异形柱轴压比限值的确定提供参考,也为完善相关设计规范提供理论依据。     

高层建筑框架柱轴压比限值研究

结合现行规范,从柱截面形式、混凝土强度等级、箍筋的形式和体积配箍率等方面分析了对轴压比限值的影响。指出对钢骨混凝土、钢管混凝土及框架—剪力墙结构柱的轴压比值可不进行限制,并对高层建筑框架柱轴压比限值给出了一些建议,以供设计时参考。     

宽肢L形截面柱构件的非线性有限元分析

对等肢的 L 形截面宽肢异形柱构件进行非线性有限元分析,根据各异形截面柱的裂缝扩展过程以及破坏前的裂缝分布图形,研究不同尺寸的宽肢异形柱构件的破坏形态,为小高层宽肢异形柱结构设计提供参考。     

钢筋混凝土框架柱的延性设计

从延性破坏的概念出发,给出了对钢筋混凝土框架结构延性的理解,介绍了作为结构主要竖向受力构件的框架柱的破坏形态,分析了影响框架柱延性的主要因素,并结合分析所得的影响因素提出在实际工程设计中提高框架柱延性、进而提高结构抗震能力的一些建议,为同类工程设计提供参考。     

实腹式型钢混凝土短柱的剪切粘结计算

目前我国设计规程中采用同一个公式来计算实腹式型钢混凝土(SRC)短柱的剪切粘结承载力和斜截面承载力,而多数试验表明实腹式SRC短柱的剪切粘结破坏和剪切斜压破坏有着本质的区别。分析了配箍率、混凝土强度和含钢率对实腹式SRC短柱剪切粘结破坏的影响,得出剪切粘结承载力与三者间的关系;分析了轴压比对实腹式SRC短柱剪切粘结破坏的影响,结果表明轴压比超过一定值时加大轴压比并不能提高实腹式SRC短柱的剪切粘结承载力;分别用规程公式和建议公式对56个试件进行计算,并与试验结果进行了对比,认为用建议公式计算实腹式SRC短柱的剪切粘结承载力更合理。     

基于ABAQUS有限元分析的钢筋混凝土柱扭转性能研究

基于ABAQUS软件,构建钢筋混凝土柱（RC）受扭行为的数值模拟方法,深入探讨RC柱受扭行为的主要影响因素,为RC柱受扭行为的设计与优化奠定理论基础。采用有限元方法对钢筋混凝土的受力性能进行分析,研究了不同配筋率下钢筋混凝土柱构件的抗扭性能。试验结果显示,随着混凝土的强度提高,钢筋混凝土柱剪跨比降低,其初扭刚度和极限抗扭承载力也随之提高。钢筋配筋率、扭转-弯曲比、纵向配筋率、纵向荷载率对构件扭转承载力的影响较大。当轴力之比大于0.4时,其峰值转矩有降低的趋势。剪跨比减小了RC柱的刚性劣化程度,增加了RC柱的抗弯承载力。混凝土的延性指数在纵向配筋7.15%时达到最大。据此提出了RC柱剪跨比为5,RC柱纵筋7.15%,RC柱横筋0.67%。     

钢筋混凝土异形柱轴压比限值确定原则研究

讨论异形柱轴压比的意义,通过参考矩形柱的公式,对L形、T形、十形柱轴压比限值进行公式推导,并进行分析总结。     

钢管约束钢筋混凝土转换短柱抗震性能试验研究

钢管约束钢筋混凝土短柱具有优越的延性和弹塑性层间变形能力,因此在转换柱中应用时可显著提高转换结构的整体抗震性能。对大连中国石油大厦外筒的钢管约束钢筋混凝土转换短柱进行了抗震性能模型试验,模型比例为1∶6。试验中的主要参数为轴压比、剪跨比和对拉钢筋设置。试验结果表明,钢管约束混凝土短柱中,钢管对核心混凝土的有效约束限制了核心混凝土剪切破坏的产生,改变了钢筋混凝土短柱在水平地震作用下的剪切脆性破坏模式。在抗震工程中采用钢管约束钢筋混凝土柱可有效提高钢筋混凝土框架短柱的延性、弹塑性层间变形能力和耗能性能,从而显著提高结构的整体抗震性能。     

考虑防屈曲支撑影响的钢筋混凝土框架柱设计方法

针对防屈曲支撑 混凝土框架(RC-BRBF)体系中防屈曲支撑（BRB）对相连柱产生附加变轴力影响,提出了RC框架柱设计方法。该方法首先通过等价轴压比指标获得RC柱设计轴压比限值,保证了一级、二级以及三、四级框架柱极限侧移水平分别达到2.7%、2.4%以及2.1%;然后通过体系延性水平获得柱位移延性指标,保证其延性性能。研究表明,RC柱设计轴压比限值与等价设计轴压比水平、构件受等效重力与地震作用的轴力标准值之比有关;改进后的设计方法能够有效考虑BRB对相连柱附加变轴力影响,并保证了变轴压比下柱的极限侧移水平。算例分析结果表明,该方法通过优化柱截面提高了体系经济性,同时保证体系满足“三水准”设防目标,RC柱设计轴压比限值的设定是合理的。     

钢筋混凝土框架柱轴压比限值试验研究

本文针对目前高层建筑结构设计时遇到的突出问题之一———钢筋混凝土框架柱轴压比超限现象，进行了８个采用复合配箍框架柱的低周反复伪静力试验。通过试验现象研究，对框架柱轴压比限值的理论基础作了较为系统的论述，提出了轴压比限值新的建议值。     

探讨异形柱框架结构的设计

以某住宅建筑采用的异形柱结构设计为例,介绍了异形柱框架结构的设计特点和结构布置的设计原则,以及异形柱框架结构的计算方法,从异形框架柱和梁柱节点两方面阐述了主要构造措施,以期提高异形柱框架结构的设计水准。