异形连续梁结构实用设计
发表时间：2016-07-26T16:22:41.303Z 来源：《基层建设》2016年9期作者：金辉
[导读] 异性连续梁结构是建筑设计中常见的类型，其是建筑行业不断发展的产物。
黑龙江龙煤矿业工程设计研究院有限公司双鸭山分公司
摘要：异性连续梁结构是建筑设计中常见的类型，其是建筑行业不断发展的产物，而且在高层以及大跨度建筑应用比较广，其具有稳定性较高的特点，在高架以及互通建筑工程中也发挥着较大的效用。异性连续梁结构的增多，提高了高空设计的质量，其对丰富我国建筑设计的内容、提高建筑的品质有着积极影响。本文对异性连续梁结构的实用简化设计方法进行了探讨，应用这种方法可以提高空间以及资源的利用率，异性连续梁结构优良的特性也得到了建筑设计人员的青睐，在高架以及互通结构的建筑工程中应用范围越来越广。本文对异性连续梁结构的构造布置、结构计算进行了介绍，以供参考。
关键词：异性连续梁；结构；设计方法；建筑；构造
随着现代化城市建设速度的加快，城市中高层建筑越来越多，为了提高高层建筑的稳定性以及安全性，建筑施工单位，不断的改进施工技术，对建筑工程的关键环节进行了严格的监管。梁柱施工是高层建筑施工的重点环节，提高梁柱的施工质量，可以有效的保证整个建筑工程的质量。随着人们审美眼光的提高，对梁柱的景观要求也越来越高，建筑设计人员，通过应用异性连续梁结构，在增强梁柱承重能力的前提下，增加了建筑梁柱的美观性，提高了用户的满意度，而且美化了城市的形象。下面笔者对异性连续梁结构的实用简化设计方法进行简单的分析与介绍。
一、构造布置
梁柱设计是建筑设计的重要内容，其对建筑工程施工模型的确定有着较大影响，随着建筑行业的不断发展，梁柱的结构类型越来越多，这使得我国建筑风格越来越多，建筑的外形美观性越来越强，而且也促进了梁柱的发展。为了加快现代化城市的建设与发展，建筑设计人员增加了异性连续梁结构，这种梁的设计比较复杂，为了满足建筑承重力的要求，设计人员需要对其进行不断的改进，这样才能提高施工的效率。异性连续梁属于不规则梁，保证其构造的合理性，可以使建筑结构的受力更加均匀，降低安全事故的发生率。下面笔者对这一结构构造布置需要考虑的问题进行一一介绍。
1、纵向划分。在对异性连续梁结构的纵向箱室进行划分时，设计人员必须保证箱梁边腹板与道路设计相关内容相一致，这一才能保证规划设计的合理性。
2、箱室的距离。在设计箱室之间的距离时，其间距不宜过大，要根据工程实际对相关内容进行调整，提高设计的灵活性。分叉腹板的最大间距应保证在5m左右，如果其间距过大，会使腹板的受力分配不够均匀，容易影响受力分析的准确性，而且也会引发安全事故。
3、异性连续梁与分叉匝道的连接。一般情况下，异性连续梁需与两条分叉匝道连接，所以，在布置箱室的位置时，要保证外箱室与匝道箱室的断面相对应，这样才能保证墩受力更加均匀。
4、腹板间距。腹板间距具有变化性，当梁柱变宽后，设计人员需要对箱室两侧腹板的间距进行调整，其随梁柱宽度的增加而增大。如果腹板的间距超过5m，则设计人员需要增加一道腹板，使面板的受力更加均匀；分出的腹板的位置一般在横梁处，这有利于腹板将作用力传递给梁柱，可以避免腹板因为受力过大而出现断裂的现象。如果箱梁的宽度变化范围比较大，而腹板无法将受力传递到横梁上，为了避免腹板间距超过5m，则需要对腹板进行分叉处理，分叉的位置一般设在横隔板，也可以避免腹板受力过于集中，可以使其他腹板分担箱梁的受力。
5、腹板加厚。在腹板相交处，要保证腹板宽度有一段渐变段，并圆顺过渡，防止应力集中，同时根据各分叉腹板分担的面面积来确定腹板是否需要加厚处理。
根据以上几个方面来对结构进行构造布置，基本上可以做到异形连续梁腹板变化均匀，间距合理，顶底板全受力较统一，整个连续梁受力明确。
二、结构计算
1、纵向计算
通过使用平面有限元软件对异形梁结构进行直线梁模拟，得到各墩处总的受力。经过分析，异形梁对各墩的总反力影响较小。
2、横向计算
横向计算是异形梁和直线梁的最大区别，需要重点考虑。横梁之间的受力传递可假定分为以下两部分：
2.1横梁两侧顶底板变厚段。顶板在横梁近侧分别与腹板、横梁刚结，形成三向板结构，荷载通过顶板分别传递给横梁、腹板，而顶底板在横梁两侧变厚段刚度较大，腹板的力又有相当一部分通过顶底板传递给横梁，使横梁受力均布化；前面构造中已对腹板间距作了控制，一定程度上消弱了荷载作为均布或集中力在横梁上效应差；因此可以认为该区域顶底板腹板共同受力，在横梁上表现为均布荷载。
2.2箱梁跨中段。顶板受力直接传递给腹板，再通过腹板传递给横梁，此处不考虑荷载再通过顶底板传递给横梁（作为对第一部分均布荷载的补充），而仅作为集中力作用于横梁上。因此综合比较并分析.可认为横梁两侧5m范围内横梁自重均布作用于横梁之上，5m以外的自重，通过腹板集中作用于横梁之上，二期恒载受力同箱梁自重，防撞墙受力可认为5m范围以内作为集中力作用于挑臂根部。5m以外通过腹板传递给横梁。对于温度、收缩徐变及不均匀沉降引起的荷载可作为均布荷载直接作用于横梁之上。通过以上模拟，各腹板的长短受力不均可以在横梁计算中得到近似的表现。结构构造上横梁两侧顶底板变厚段应保证一致，以便计算横梁受力。对于异形梁的所有计算均为近似计算，因此在实际受力分析时，应力控制或裂缝控制要比常规直线提高标准，并应有一定的安全储备。
3、细部计算
3.1支座的布置
对于大多数异形梁，横梁之间互不平行，端横梁常还需要接两分叉的匝道，因此合理的支座布置，可以改善结构受力。对于偶数跨，固定支座设置在中墩。对于奇数跨，固定支座设置在跨中两侧箱梁宽度较大处墩；对于变宽处端横梁处，当变宽不大时，布置同直线梁
异形柱结构设计要点 异形柱结构体系 异形柱结构体系是指采用轻质填充墙及隔墙的现浇钢筋混凝土异形柱框架及异形柱框架-剪力墙结构体系。柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4，相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。 一、异形柱结构特点 1、由于截面的这种特殊性，使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大，导致各向刚度不一致，其各向承载能力也有较大差异； 2、对于长柱（H/h>4）可以不考虑剪切变形的影响，控制轴压比较小时，受力明确，变形能力较好。而对短柱（H/h<4），剪切变形占有相当比例，构件变形能力下降。异形柱通常在短柱范围，且属薄壁构件，即使发生延性的弯曲形破坏，也因截面曲率M/EI或εcu/χ(εcu 为砼的极限压应变，χ为截面受压区高度)较小，使弯曲变形性能有限，延性较差； 3、异形柱由于是多肢的，其剪切中心往往在平面范围之外，受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力，这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力，而该剪应力的存在，使柱肢易先出现裂缝，也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态，它使得异形柱较普通截面柱变形能力低，脆性破坏明显； 4、特别是异形柱不同于矩形柱，它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况，其延性更差。由国内外大量的试验资料和理论分析［2］，异形柱的破坏形态为：弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等，影响其破坏形态的因素有：荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比（剪跨比），配箍率以及箍筋间距S与纵筋直径D的比值等。由于其受力性能的复杂，设计中必须通过可靠的计算和必要的构造措施来保证其强度和延性。 二、异形柱结构适用条件 1、居住建筑（住宅及宿舍）； 2、抗震设防烈度为7度（0.10g及0.15g）和8度（0.20g，I、II、III类场地）； 3、柱网尺寸不宜大于6.6m； 4、房屋总高度的限制。 三、异形柱结构的平面布置： 1、在异形柱结构的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀。 2、结构平面布置应减小扭转效应的不利影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移分别不宜大于该楼层两端相应平均值的1.2倍，不应大于该楼层两端相应平均值的1.4倍。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比不应大于0.85。 3、异形柱框架结构和异形柱框架-剪力墙结构均应设计成双向抗侧力结构体系。 4、异形柱结构的框架纵横柱网轴线宜对齐拉通；异形柱肢截面厚度中线与梁及剪力墙中线宜对齐重合。 5、异形柱结构不应用于单跨框架结构。 四、异形柱结构的竖向布置： 1、结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。 2、异形柱结构的侧向刚度沿竖向宜均匀分布，楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的75%，或其上相邻三层刚度平均值的85%。 3、楼层抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的85%,不应小于其上一层受
1总则 1.0.1为在混凝土异形柱结构设计及施工中贯彻执行国家技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规程。 1.0.2本规程主要适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6度、7度(O.10g，O.15g)和8度(0.20g)抗震设计的一般居住建筑混凝土异形柱结构的设计及施工。 1.0.3混凝土异形柱结构的设计及施工，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语、符号 2.1术语 2.1.1异形柱specially-shaped column 截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。 2.1.2异形柱结构structure with specially-shaped columns 采用异形柱的框架结构和框架-剪力墙结构 2.1.3柱截面肢高肢厚比ratio of section height to section thickness of column leg 异形柱柱肢截面高度与厚度的比值。 2.2符号 2.2.1作用和作用效应 Gj——第j层的重力荷载代表值； Mbl、Mbr——框架节点左、右侧梁端弯矩设计值； Mx、My——对截面形心轴x、y的弯矩设计值； N——轴向力设计值； Vc——柱斜截面剪力设计值； VEKi－—第i层对应于水平地震作用标准值的剪力； Vj－—节点核心区剪力设计值； σi——第i个混凝土单元的应力； σj——第j个钢筋单元的应力。 2.2.2材料性能 fc——混凝土轴心抗压强度设计值； ft－—混凝土轴心抗拉强度设计值； fy——钢筋的抗拉强度设计值； fyV——箍筋的抗拉强度设计值。 2.2.3几何参数 as'——受压钢筋合力点至截面近边的距离； A——柱的全截面面积； Aci－—第i个混凝土单元的面积； Asj－—第j个钢筋单元的面积； Asv－－验算方向的柱肢截面厚度bc范围内同一截面箍筋各肢总截面面积； Asvj－—节点核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积； bc－—验算方向的柱肢截面厚度； bf——垂直于验算方向的柱肢截面高度； bj——节点核心区的截面有效验算厚度； d——纵向受力钢筋直径；
框架结构梁柱节点箍筋布置如何解决 很简单,按照建筑工程设计原则,强柱弱梁,所以,如果是框架柱和框架梁的节点,框架柱的箍筋按照正常设置,框架梁的第一道箍筋从两边50mm开始 框架结构梁柱节点施工2009-01-22 09:30:39| 分类:施工管理| 标签:|字号大 中 小订阅 钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏,严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量控制不严。下面谈谈节点施工的一些问题,探讨如何保证节点区的施工质量。 1、节点区的钢筋绑扎梁柱节点的钢筋主要应注意两点: 1.1箍筋的间距。 1.2纵筋的锚固。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因,一方面是部分施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能。 工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种:一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10㎝处留
V型墩-连续梁结构设计 栗勇1、安邦1、姜鹏1 （北京市市政工程设计研究总院1，北京，100045） 摘要希望桥采用创新型的V型墩-连续梁结构，该结构由V型墩、墩顶系杆、支座以及采用肋梁式横截面的主梁组成。本文介绍了该桥的总体布置、结构设计特点。 关键词V型墩；连续梁；结构设计。 一、工程概况 希望路位于洛阳市新区，是新区内一条重要东西向交通干道，希望桥是希望路上跨伊河的一座桥梁。上部采用先简支后连续预制箱梁，下部采用V型墩。水中桥梁布置为35+25（V型墩处）+35米，岸上桥梁布置为30+20（V型墩处）+30米，桥梁全长811米。 图1 希望桥立面效果图 二、桥型方案的整体构思 随着经济的发展和科学技术的进步，人们对于桥梁的要求并不限于跨越功能，对美观的关注程度日益提高。在充分考虑桥位特点、通航要求、桥型与周边环境协调等因素后，确定主桥采用V型墩-连续梁结构。 目前，国内V型墩-梁式桥多采用V型墩-连续刚构结构，其技术成熟可靠。但对于纵断较低或长度较大的桥梁，V型墩-连续刚构桥的温度内力（升降温差引起的次内力）、收缩徐变内力以及分联墩对桥梁景观的不利影响均限制其应用。综合比较两种结构优缺点，确定主桥采用新型的V型墩-连续梁结构。 该桥型具有以下特点：
（1）该结构由V型墩、墩顶系杆、支座以及采用肋梁式横截面的主梁组成。V型墩、墩顶系杆构成独立的承重、传力构件，将支座传递下来的竖向荷载传至基础。 （2）V型墩-连续刚构桥斜腿中心线与垂线夹角多采用30°左右，V型墩-连续梁桥可根据景观需求夹角采用30~60°。 （3）墩顶系杆完全置于主梁肋板之间，桥梁造型与V型墩-连续刚构桥相同，且全桥无需单设分联墩，桥梁景观效果更趋完美。 （4）上部采用简支或连续预制箱梁，相对于V型墩-连续刚构桥，既避免了V型墩间复杂的墩梁结构又加快了上部施工工期。 （5）由于主梁与V型墩通过支座连接，主梁可采用简支或连续结构，结构温度次内力、收缩徐变次内力问题得以解决。 图2：桥型总体布置图（局部） 三、结构设计 （一）、主梁 上部结构采用先简支后连续预应力砼预制箱梁结构，箱梁跨径分别为20米、25米、30米、35米，考虑到美观要求，一联内梁高等高。25米箱梁同35米箱梁梁高为1.8米，20米箱梁同30米箱梁梁高为1.6米。单幅桥宽20米，横断面布置6片梁。鉴于系梁对类梁式截面横隔梁有一定削弱，主梁采用整体性能好的预制箱梁。
浅谈异形柱框架结构设计 化的大力推进，建筑功能优于普通框架结构的多层异形柱框架轻质墙结构体系逐渐得到了推广和应用。异形柱框架结构住宅具有良好的经济效益、环境效益与社会效益，并显示出良好的发展前景。本文介绍了异形柱、短肢剪力墙的区别，对异形柱在结构设计中的规定、异形柱框架结构设计构造等问题进行探讨。 关键词：异形柱；框架结构；设计 abstract: along with our country residential building and expanding the size of housing industry modernization energetically promoting, building function is better than that of ordinary frame structure of special shaped column frame lightweight wall structure system is gradually popularized and applied. special shaped column frame structure house has good economic benefit, environmental benefit and social benefit, show good development prospect. this paper introduces the short limb shear wall with special-shaped columns, the difference between, on special-shaped column in structural design rules, design of special-shaped column frame structure construction are discussed. key words: special-shaped column frame structure; design; 中图分类号：tu318 文献标识码：a文章编号： 1 异形柱的定义 异形柱是指柱截面区别于常用的矩形柱，而采用多个小墙肢的组合截面柱子，是由剪力墙演变而来的。柱肢截面中各肢的肢高与肢厚比不大于4，常用的有l形、t形和十字形，也有的采用z形。l形截面柱多用于墙的转角部位，而t形和十字形截面柱多用于纵横墙交接处。柱肢宽度
异形柱结构设计要点 3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度应符合表3.1.2的要求。 表3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度（m） 注：1 房屋高度指室外地面至主要屋面板的高度（不包括局部突出屋顶部分）； 2 框架－剪力墙结构在基本振型地震作用下，当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆 力矩的50％时，其适应的房屋最大高度可比框架结构适当增加； 3 平面和竖向均不规则的异形柱结构或Ⅳ类场地上的异形柱结构，适应的房屋最大高度应适当降低； 4 底部抽柱带转换层的异形柱结构，适应的房屋最大高度应符合本规程附录A的规定； 5 房屋高度超过表内规定的数值时，结构设计应有可靠依据，并采取有效的加强措施。 3.1.4 异形柱结构体系应通过技术、经济和使用条件的综合分析比较确定，除应符合国家现行标准对一般钢筋混凝土结构的有关要求外，还应符合下列规定： 1 异形柱结构中不应采用部分由砌体墙承重的混合结构形式； 2 抗震设计时，异形柱结构不应采用多塔、连体和错层等复杂结构形式，也不应采用单跨框架结构； 3 异形柱结构的楼梯间、电梯井应根据建筑布置及结构抗侧向作用的需要，合理地布置剪力墙或一般框架柱； 4 异形柱结构的柱、梁、剪力墙均应采用现浇结构。 3.1.5 异形柱结构的填充墙与隔墙应符合下列要求： 1 填充墙与隔墙应优先采用轻质墙体材料，根据不同条件选用非承重砌体或墙板； 2 墙体厚度应与异形柱柱肢厚度协调一致，墙身应满足保温、隔热、节能、隔声、防水和防火等要求； 3 填充墙和隔墙的布置、材料强度和连接构造应符合国家现行标准的有关规定。 3.2.1 异形柱结构宜采用规则的结构设计方案。抗震设计的异形柱结构应符合抗震概念设计的要求，不应 采用特别不规则的结构设计方案。 3.2.3 异形柱结构的平面布置应符合下列要求： 1 异形柱结构的一个独立单元内，结构的平面形状宜简单、规则、对称，减少偏心，刚度和承载力分布宜均匀；
前言 随着生活水平的提高，人们对居住环境的要求也越来越高，房屋结构设计越来越复杂。为了满足广大消费者的需求，建筑设计部门以及房地产开发商对住房的结构设计不断提出新的要求，目的是满足人们不断提高的物质追求。因此，设计师要不断更新设计理念，由历史上的单层、低层向多层、高层进展，采用先进的设计论述和技术，提高住宅设计质量，使房屋建筑结构设计更科学、更以人为本、更安全可靠、更环保和经济，这也是房屋建筑结构设计未来的进展方向。
结构设计中梁柱的交接处理方法 1、结构设计的基本策略 建筑结构的设计是建造的基础环节，优质的建筑设计，是优质建筑形成的第一步。对工程的质量、成本、使用寿命都有很大的影响。建筑设计费用虽然很少，但是可以影响建筑成本的75％。设计人员在房屋结构设计中，首先是要保证图纸规范、合理。一般结构设计的基本策略大致上有：绘制结构平面图，对于有抗震设防要求的地区，需要输入结构软件进行建模，计算建筑所在地抗震设防烈度的大小值；绘制屋顶结构图，现代建筑形式各异，建筑物形态不同，结构的处理方式也不同，屋顶的设计更是日新月异。结构设计者除具有相当的设计知识外，还应该具备一定的空间概念，正确绘制出屋顶设计图纸的意图；绘制大样详图，这一步可以在建筑详图确定的基础上，也可以直接绘出，这是比较完整的设计图纸，也是一个设计师技术水平的高度体现。 2、关于结构中梁柱设计的理解 结构设计中对梁进行优化，是提高设计质量及建筑效率的有效策略。设计者可以运用本构与重构概念和手法，进行结构中的梁柱设计。科学浅析梁原型的"元"秩序的构成情况，认真探讨材料与力流在梁构件内或梁构件系统之间的自身调整，然后经过计算和浅析，以而提高结构的设计质量。设计者需要确定和构建生成逻辑清晰、具有体现力的结构形态策略与框架。 结构中的梁可以采用多种材料形成，适合做梁的材料形成的梁构呈现不同的形式和特质。如混凝土梁的形成，其塑性可使梁外形坚实有力，梁的承受力转变与延
1 总则 1.0.1 为在混凝土异形柱结构设计及施工中贯彻执行国家技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规程。 1.0.2 本规程主要适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6度、7度(O.10g，O.15g)和8度 (0.20g)抗震设计的一般居住建筑混凝土异形柱结构的设计及施工。 1.0.3 混凝土异形柱结构的设计及施工，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 异形柱 specially-shaped column 截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。 2.1.2 异形柱结构 structure with specially-shaped columns 采用异形柱的框架结构和框架-剪力墙结构 2.1.3 柱截面肢高肢厚比 ratio of section height to section thickness of column leg 异形柱柱肢截面高度与厚度的比值。 2.2 符号 2.2.1 作用和作用效应 Gj——第j层的重力荷载代表值； Mbl、Mbr——框架节点左、右侧梁端弯矩设计值； Mx、My——对截面形心轴x、y的弯矩设计值； N——轴向力设计值； Vc——柱斜截面剪力设计值； VEKi－—第i层对应于水平地震作用标准值的剪力； Vj－—节点核心区剪力设计值； σi——第i个混凝土单元的应力； σj——第j个钢筋单元的应力。 2.2.2 材料性能 fc——混凝土轴心抗压强度设计值； ft－—混凝土轴心抗拉强度设计值； fy——钢筋的抗拉强度设计值； fyV——箍筋的抗拉强度设计值。 2.2.3 几何参数 as'——受压钢筋合力点至截面近边的距离； A——柱的全截面面积； Aci－—第i个混凝土单元的面积； Asj－—第j个钢筋单元的面积； Asv－－验算方向的柱肢截面厚度bc范围内同一截面箍筋各肢总截面面积； Asvj－—节点核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积； bc－—验算方向的柱肢截面厚度； bf——垂直于验算方向的柱肢截面高度； bj——节点核心区的截面有效验算厚度； d——纵向受力钢筋直径；
连续梁箱梁设计 第一章概述 1.1预应力混凝土连续梁桥概述 预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展： 由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。 为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。 预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始
突破了100米，到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。 我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。 虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。 连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点，但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施工主要采用满堂支架法，采用连续梁费工费时。到后来，由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中
异形柱框架结构设计分析 发表时间：2018-08-30T15:52:46.947Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第9期作者：蒋希 [导读] 随着社会持续的发展，人们对建筑物结构稳定性的关注程度也有非常大的提高。 中冶南方武汉建筑设计有限公司 430077 摘要：随着人们对住宅平面和空间越来越高的要求，之前普通框架构造的露梁露柱对建筑空间的严格限定和分隔已不可以满足人们对住宅空间的要求。于是在吸收了框架结构的优点后，渐渐发展产生了可以适应人的住宅观念的结构型式，就是异形柱框架结构型式。异形柱框架结构住宅具备优良的经济效益、环境效益和社会效益，并显示出优良的发展前景。本篇文章关键针对异形柱框架结构设计实施了全面具体的分析，以期为中国的柱框架结构发展作出贡献。 关键词：异形柱；框架结构；设计 引言 随着社会持续的发展，人们对建筑物结构稳定性的关注程度也有非常大的提高，这就需要在建筑施工的过程中实施科学的框架设计，借以提高建筑物本身质量。在对建筑物实施框架设计的过程中还要实施全面分析其自身的异形柱，确保异形柱在建筑施工中发挥自身最大的效果。在实施研究异形柱的时候发现，这种结构本身造价相对低，在实施施工的时候可以使企业的资金投入有效的减少，对于提高建筑企业的经济效益也起到特别关键的作用。 1、异形柱框架结构设计的一般规定 1.1异形柱框架构造总高限用于8层和8层以下框架构造，而且底层框架柱为>3 0 0 m m的柱宽。 1.2使用异形柱框架的平面构造布置要满足：纵向框架要有两道以上拉通，横向框架每1 0一15 m区域最少拉通一道。 1.3异形柱框架的计算要使用空间构造分析流程。 1.4 8一10层的住宅、宿舍要使用异形柱框架时，要增设平均布置的落地小墙肢剪力墙，要占底面积1.5 % 以上的剪力墙面积。 1.5底层大柱网框架柱，升到顶层的柱断面要比置在转换梁上的柱显著加大，不能使用同断面柱的构造方案。 1.6异形柱框架要设计成双向梁柱系统，要具备清楚的计算简图，科学的地震作用传递方法。 2、异形柱框架结构体系的特点 节点区相对大而薄，在弹塑性过程中，要计入节点区变形对构造变形的影响。异形柱结构的剪力墙和常规支撑框架之间的一种特殊构造，由于其支撑有着关键的优势，因此在中国建筑上大面积使用。肢高和肢厚更加科学的比例。普通的异形柱构造的柱厚度通常在18cm～20cm之间，和填充墙保持相同，所以可以和填充墙相连，同时承重墙的感觉也看不出来，节约了空间。房屋空间相对美观，突出的墙体少，于普通的支撑构造的墙体对比能为室内面积增加10%左右。异形柱的另一个特征就是相对轻的质量，所以更好的抗震效果，相对比质量相对大的矩形支柱，异形柱是更优良的支持结构，在学校等场所适合应用，抗震效果好另一方面是由于异形柱，特别是十字形异形柱抗侧压力的能力非常强。异形柱墙体同样具备一定的不足特点，其特点就是在柱的角部部位应力集中，假如没有处理好外力就会出现裂缝，对结构导致非常大的影响。由于异形柱有着延伸的特性，因此异形柱和梁的接触面积更大，因此理论上有更好的支撑能力，更充分的应力。 3、异形柱框架结构设计 3.1 确定结构布置方式 异形柱框架结构通常使用规则的结构方案，这个是为了让抗震概念的设计要求得到满足。规则结构对减少偏心有利，刚度与承载力平均分布的优势。当依据建筑作用需要设置底部大空间时，能经过框架底部抽柱并设置转换梁，产生底部抽柱转换层的异形柱构造。不落地的框架柱要直接落在转换层主构造上。应双向布置托柱梁，可双向都为框架梁，或一方为框架梁，另一方为托柱次梁。 3.2轴压比的严格控制 在抗震设计中，对框架构造、框剪构造，柱的延性对于耗散地震能量，避免框架的倒塌，起着特别关键的作用。反映构件变形能力的是轴压比，是影响混凝土柱延性的一个重要指标，对异形柱的抗裂与抗剪能力影响相对大，是影响柱破坏形态的关键原因。由试验构造分析，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧降低。在高轴压比状况下，箍筋用量增加对提升柱的延性作用已非常小，所以轴压比大小的控制对柱的延性影响非常关键，尤其是异形柱结构剪力中心和截面形心不重合，剪应力让混凝土柱肢先于一般矩形压剪构件发生裂缝，形成腹剪破坏，加上异形柱多属短柱，这些造成异形柱脆性显著，让异形柱的延性广泛低于矩形柱，所以更要严格控制异形柱的轴压比。 3.3异形柱 设计应用到的计算等效数学换算原理分析，对于要求总体表面积的用户来说，设计者们就需要对异形柱的架构进行计算，通常都是把异形柱截面换算成等效惯性矩的矩形柱来计算分析的。需要思考到轴压比要同时满足3个条件：A′≥AR；I′x≥IRx；A′y≥IRy。当中异形柱的截面积为A′，AR表示的是等效矩形柱截面积；表示的是异形柱的x轴，表示的是异形柱的y轴；等效矩形柱截面积的x轴为I′x，等效矩形柱截面积的y轴为I′y表示。 3.4框架的计算 相对特殊的异型框架，在截面对称轴受到作用力时，在弹性分析时其挠曲应力相对小，这时候就好像承受水平力的偏压构件，还能够依照混凝土设计标准与平面假定分析计算。假如框架柱水平作用力相对小的时候，依然能够依照偏压柱分析计算，这时误差非常小。异型柱能够经过面积与刚度相等的原则换算成矩形柱实施整体的分析与计算。水平力作用不是在主轴方向，假如非常大的水平作用力，那么就不可以忽视挠曲应力，就需要对其实施有限元分析，来把配筋、内力的部位与大小计算出来。计算内力与配筋时，选择的软件要可以计算异型柱。 3.5配筋构造 在通过准确的结构选型和计算后，截面内钢筋的结构也是确保异形柱受力功能的关键原因。因为异形柱截面的特征，柱肢端部会发生相对大的应力，加上梁作用于柱肢上应力的不均匀，所以在异形柱配筋时暗柱要设在肢端，由计算而定暗柱的外排钢筋。离端部厚度区域
大连世纪商园工程 设计计算书II ——梁柱构件抗震验算与设计 框架柱采用矩形钢管混凝土柱，框架梁为焊接H型钢。本节主要涉及《抗震规范》第5.1.6条、5.4.1条、5.4.2条、8.2.5条、8.2.8条、8.3.1条、8.3.2条和《矩形钢管混凝土结构技术规程》第4.4.3条、6.3.2条、6.3.3条、7.1.4条、7.1.5条、 7.1.6条规定的计算内容。 一、梁柱连接 1、框架梁计算1 选取框架梁H690×300×14×32，各项截面特性指标如下表： 钢材采用Q345钢（fy=345N/mm2）。 1）板件宽厚比 《抗震规范》第8.3.2条规定，超过12层的框架梁、柱板件应符合表8.3.2-2的规定。 翼缘：32mm厚，fy=325N/mm2 板件宽厚比=(300-14)/2/32=4.5 ＜ 10√(235/325)=8.50 符合表8.3.2-2关于框架梁翼缘板件宽厚比的规定。 腹板：14mm厚，fy=345N/mm2 板件宽厚比=(690-2*32)/14=44.7 ＜ 80√(235/345)=66 符合表8.3.2-2关于框架梁腹板板件宽厚比的规定。 2）梁柱节点 按照《抗震规范》第8.2.8条，钢结构构件连接应按地震组合内力进行弹性设计，并应进行极限承载力验算。 本工程框架梁与柱采用全熔透对接焊缝，同时在上下翼缘加楔形盖板进行加强，腹板用高强螺栓与柱连接，具体节点做法见节点图。
a ）弹性抗弯强度 梁翼缘与柱子对接焊缝的抗拉强度，计算取盖板厚10mm ，宽按250mm 。 ()()e f f f e M fb t h t fA h t =-++ 6629530032(69032)/1029525010(69010)/10=???-+???+ 2379.7*kN m = 梁截面的屈服弯矩: 32956858.2/102023.2*y M kN m =?= 显然 e y M M >，满足弹性设计要求 根据《抗震规范》第8.2.4条，框架梁的上翼缘采用抗剪连接件与组合楼板连接时，可不验算地震作用下的整体稳定。本工程梁的上翼缘采用栓钉与现浇混凝土楼板连接，不再验算地震作用下的跨中整体稳定。梁端根据《高钢规》第8.5.4条设置隅撑后，下翼缘平面外的计算长度减小，也可以不作验算。 b ）极限抗弯强度 P P y M W f = 26 1 [30032(69032)(690232)14]325/104 =??-+-???2498.7*kN m = 梁与柱的连接强度（考虑盖板250x10mm ） ) (t h f A h f A M u e b u Fb u ++= 30032470658=???+25010470(69010)???+ 3791.4*kN m = 1.2 1.22498.72998.41*b P M kN m >=?= 满足要求 c ）腹板受剪 框架梁端部腹板采用切剖口熔透焊缝，扣除腹板靠近上下翼缘的切角高度35mm 和50mm 。腹板与柱翼缘熔透焊缝的承载力： 0.58w u f u V A f =30.5814(6902323550)470/102064.6kN =??-?--?= 腹板焊缝连接的抗剪承载力： 0.58u w w ay V h t f >30.5814(690232)345/10=??-??1753.7kN = 同时有(取最小梁跨6.05m)：
异形柱结构设计要注意的事项具体内容是什么 （1）异形框架的计算由于其截面的特殊性，在柱截面对称轴内受水平力作用时，弹性分析 计算其翘曲应力很小，此时如同承受水平力的偏压构件，仍可按平截面假定分析，按砼设计 规范计算，特别是在框;剪，框;筒结构中，对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场地，框架柱 只承担水平风载的一小部分，如按一般偏压柱计算，误差较小。此时异形柱可用等刚度等面 积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。而在水平力较大，且水平力作用在非主轴方向，则 翘曲应力不容忽视，按平截面假定误差较大，则应对异形柱框架结构进行有限元分析，决定 内力和配筋位置及大小。在进行内力计算和配筋计算时，宜选用带有异形柱计算功能的计算 软件。现在有一些软件没有异形柱截面形式，如要用它进行计算，要先进行等刚度等面积换 算成矩形柱，进行整体分析，得到双向内力后再进行异形柱的截面设计，其工作量相当大， 且截面设计的可靠性不高。目前，国内可直接进行异形柱截面内力计算和截面设计的软件有 建研院的TAT、SATWE程序，广东省建院的SS、SSW程序以及天津大学的钢筋砼异形柱结构配筋计算程序CRSC.这些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计，准确性较高，经过大 量工程校算，能有效地满足结构安全性要求。 （2）轴压比控制对框架结构，框-剪结构，柱的延性对于耗散地震能量，防止框架的倒塌， 起着十分重要的作用，且轴压比又是影响砼柱延性的一个关键指标。由试验结构分析，柱的 侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降。 在高轴压比情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，因而轴压比大小的控制对柱 的延性影响至关重要，特别是异形柱结构剪力中心与截面形心不重合，剪应力使砼柱肢先于 普通矩形压剪构件出现裂缝，产生腹剪破坏，加上异形柱多属短柱，这些导致异形柱脆性明显，使异形柱的延性普遍低于矩形柱，因而对异形柱的轴压比要严格控制。 在广东规程中，其轴压比按砼设计规范中的要求减少0.05，但其适用高度较低，一般为35 m.当高层建筑的高度进一步加大时，其水平力的影响会愈来愈显著，对结构的延性要求也愈高。由天津大学土木系对异形柱延性资料可知，影响异形柱延性的因素比普通柱要复杂，且不同 的柱截面形式，如L型、T型、十字型，在相同水平侧移下，其延性性能也有较大差异，因而，轴压比控制应参考天津规程。但天津规程的控制过于繁锁，在结构计算中，柱的纵筋与 箍面的直径还没有设定，因而箍筋间距与纵筋直径的比值还无法确定。为在实际工作中便于 使用，可按不同的截面形式（L、T、十字型）与不同的抗震等级两项指标从严控制，对低烈 度地区的这类结构是能够满足其延性要求的。 （3）配筋构造在正确的结构选型及计算后，截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的 重要因素。由于异形柱截面的特点，柱肢端部会出现较大应力，加上梁作用于柱肢上应力的 不均匀，一般越靠肢端应力越大，对柱肢形成偏心压力，进一步加大肢端压应力。因而在异 形柱配筋时，应在肢端设暗柱，暗柱的外排钢筋由计算而定。离端部厚度范围内设2Ф14的
浅谈异形柱框架结构设计 摘要：随着我国住宅建筑规模的不断扩大和住宅产业现代化的大力推进，建筑功能优于普通框架结构的多层异形柱框架轻质墙结构体系逐渐得到了推广和应用。异形柱框架结构住宅具有良好的经济效益、环境效益与社会效益，并显示出良好的发展前景。本文介绍了异形柱、短肢剪力墙的区别，对异形柱在结构设计中的规定、异形柱框架结构设计构造等问题进行探讨。 关键词：异形柱；框架结构；设计 abstract: as china’s residential building and expansion of the size of the housing industry modernization and promoting, building function better than ordinary frame structure of the multilayer special-shaped columns framework light wall structure system gradually obtained the promotion and application. unusual column frame structure housing has the good economic benefits, environmental benefits and social benefits, and shows good development prospect. this paper introduces the special-shaped columns and short-shear walls distinction, special-shaped columns in the structural design of the regulation, special column frame structure design are discussed. keywords: special-shaped columns; frame structure; design 中图分类号：tu318 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）
简述异形柱结构的特点 摘要：混凝土异形柱结构是以T形、L形、十字形的异形截面柱(以下简称异形柱)代替一般框架柱作为竖向支承构件而构成的结构。采用异形柱结构避免了框架柱在室内凸出，少占建筑空间，改善建筑观瞻，为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性。近年来异形柱结构在建筑业界尤其是在住宅设计中得到了广泛应用。本文首先分析了异型柱框架结构体系的技术优点，其次与矩形柱进行比较，突出其受力特点和构造特点，在此基础上进一步分析了异形柱结构设计的一般特点和设计中的计算要点，最后提出了异形柱抗震性能的加强措施。 关键词：异形柱；结构；受压；抗震；特点 Abstract: the concrete special-shaped columns structure based on T, L, cross-shaped profiled column (hereinafter referred to as the special-shaped columns) instead of general frame column as vertical supporting member and the structure of the composition. The special-shaped columns structure to avoid frame column in the indoor bulge, little of architectural space, improve the building view for architectural design and use function with agility and convenience. In recent years, special-shaped columns structure in construction industry especially in residential design has been widely applied. This paper first analyzes the special column frame structure system technical advantages, then compare with rectangular column, highlighted its mechanical characteristics and structural characteristics, on the basis of further analysis of the special-shaped column structure design of the general characteristics and design of the main calculation, and finally puts forward some seismic behavior of special-shaped columns to strengthen measures. Keywords: special-shaped columns; Structure; Compression; Seismic; characteristics 一、异型柱框架结构体系的技术优点 柱肢厚通常采用200mm，肢厚基本与填充墙等厚，框架梁宽也同墙厚，室内不凸出梁柱，便于使用又美观，同时还增加了房间的使用面积，比相同形式的砖混结构可增加约8％～10％的使用面积；围护墙通常是非承重的轻质隔墙，原则上允许任意穿墙打洞，甚至拆除重砌，这使得房间布置更加灵活，能更好地实现建筑功能的要求；虽然增加了施工难度，但因扩大了使用面积，加之自重较轻，减少了基础费用，综合考虑总体经济效益较好。 二、异形柱结构的受力特点 异形柱与矩形柱具有不同的截面特性及受力特性，其受力特性比矩形柱要复杂得多，可归纳为： （一）受压区图形复杂，影响结构延性
民用建筑异形柱框架结构设计 摘要：本文笔者结合设计实践经验,阐述了钢筋混凝土异形柱框架结构设计方法及要点。 关键词：异形柱框架；结构设计；计算分析 TU24 前言 近年来,异形柱框架结构在多层民用建筑设计中得到了广泛的应用。所谓异形柱是相对于通常的矩形截面柱而言的,是指截面各肢长与肢厚之比不大于4的截面形状为“Ｔ”形、“十字”形、“Ｌ”形、“Ｚ”形的钢筋混凝土柱。钢筋混凝土异形柱框架结构是指仅由异形柱作为竖向构件组成的结构体系,它有如下特点: (1) 具有一般矩形柱框架结构整体性较强,抗震延性好的优点。 (2)兼有砖混结构的优点,且又有效解决了砖混房屋超高的技术问题。因此特别适用于联排别墅、高档多层住宅等。 (3) 因墙体厚度一般与异形柱肢厚相同,室内不出现柱楞不露梁,使用面积能增加8%～10%。既改善了建筑功能,也提供了大空间及住户拆改装修的便利条件。 (4) 由于填充墙推荐采用粉煤灰、加气混凝土砌块等非粘土质新型轻质墙体材料, 使得造价能低于普通框架结构约10%～15%。 1 结构体系布置 1.1 适用条件 本着安全适用、技术先进、经济合理的设计原则, 异形柱框架结构型式适用于地震烈度7度及以下地区的民用房屋,尤其适用于带错层、跃层的多层复杂住《规程》关于异形柱框架结构的适用条件为: 7度区总高度不超过24m,宅和小高层。 总层数不超过8层；6度区总高度不超过35m,总层数不超过12层。超过此限制标准时的小高层, 建议采用短肢剪力墙结构。 1.2 结构布置 在工程设计实践中, 异形柱常用截面形式有“L”“T”“十”型等,特殊形式还有“Z”型和“一”型。在考虑满足建筑功能要求的前提下,体系以力求布局合理、刚度均匀、力求均衡、减少扭转为布置原则。因此异形柱的合理布局是整个结构布置的关键。柱布置时,宜规整对齐,并按“密柱小梁”的布置思路,平面节点(轴线交叉点)
预应力混凝土连续梁桥结构设计 第一章绪论 第一节桥梁设计的基本原则和要求 一、使用上的要求 桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力，能保证车辆和行人的安全畅通；既满足当前的要求，又照顾今后的发展，既满足交通运输本身的需要，也要兼顾其它方面的要求；在通航河道上，应满足航运的要求；靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求，考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维护。 二、经济上的要求 桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较，使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小，在使用期间养护维修费用最省，并且经久耐用；另外桥梁设计还应满足快速施工的要求，缩短工期不仅能降低施工费用，面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 三、设计上的要求 桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想，认真研究国外的先进技术，充分利用国际最新科学技术成果，把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来，保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 四、施工上的要求 桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。 五、美观上的要求 在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具行优美的建筑外型，并与周围的景物相协 调，在城市和游览地区，应更多地考虑桥梁的建筑艺术，但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。 第二节计算荷载的确定 桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载，作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性，各种荷载出现的机率也不同，因此需将作用荷载进行分类，并将实际可能同时出现的荷载组合起来，确定设计时的计算荷载。 一、作用分类与计算 为了便于设计时应用，将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载，根据其性质分为：
异形柱框架结构设计中的几个问题【摘要】：主要介绍异形柱框架结构设计中，异形柱框架结构受力钢筋的保护层、一字形异形柱及框架结构布置等问题。 【关键词】：异形柱；框架结构 [ abstract ] : this paper mainly introduced the design of special-shaped column frame structure, frame structure with special-shaped columns bearing steel bar protection layer, a font of special-shaped column frame structure and layout problems. [ key words ]: special-shaped column; frame structure 中图分类号：文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）近年来工程设计中采用了大量的异形柱结构，异形柱结构本身截面形状（特性）、内力、变形及抗震性能与矩形截面柱比有较大差别。砼和钢筋用量比矩形柱结构大4～9%，但异形柱结构房屋的有效使用面积比矩形柱结构净增约0.60～1.20%，且房间内无柱角，更能被用户接受。然而在以往的设计中，有些设计者不能很好理解《混凝土异形柱结构技术规程》jgj149-2006有关内容，不了解异形柱结构受力特点，仍然按一般钢筋砼框架结构设计，以致于留下很多安全隐患。 一、关于“一”字形柱 《混凝土异形柱结构技术规程》jgj149-2006第6.1.4条规定，肢高不应小于500㎜，柱两肢的肢高比不宜超过1.6，且肢厚相