钢筋混凝土异形柱框架斜撑结构特性探讨_陈勤

异形钢管混凝土柱研究综述异形柱框架结构和传统框架结构相比能有效地改善建筑内部的使用空间，但其抗震性能的严格要求限制了在高设防烈度地区的推广和应用。

近年来异形钢管混凝土柱由于改善了抗震性能，逐渐得到重视。

文章总结了异形钢管混凝土结构的研究和应用现状，分析了异形钢管混凝土柱构件、节点、体系的静力性能和抗震性能的优势，揭示了异形钢管混凝土柱力学性能主要因素的影响规律，对其力学性能进行了评价。

最后对异形钢管混凝土柱在今后的研究方向和进展趋势进行了总结。

1、引言随着国内高层建筑如雨后春笋般拔地而起，异形柱由于其在建筑功能方面的优越性而被广泛采纳。

异形柱结构体系提高了房屋的有用性和美观性，室内分隔灵活多样，幸免了一般矩形框架结构存在柱角外露的缺陷，便于家具布置，改善室内观瞻。

随着经济的进展，人们生活水平的改善，具有广阔的进展前景。

然而，钢筋混凝土异形柱在研究、推广以及实际工程应用中暴露出一些问题：对水平荷载的方向性非常敏感，荷载作用方向不同，构件及体系的承载力存在较大差异，设计时需取最不利的荷载作用方向；为保证柱子延性要求，需较多的配置箍筋并严格限制轴压比；异形柱现场浇筑复杂，梁柱节点配筋较多，混凝土浇筑质量难以保证；节点截面较小，抗剪承载力有时难以满足要求，在高层建筑及高烈度地震区的应用受限，存在很大的局限性。

（《混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-20XX》对异形柱结构房屋使用最大高度给出了严格的限制，（见表1）明显小于方、矩形柱的适用高度（见表2），比如7度（0.15g）情况下，异形柱框架结构适用的房屋高度为18m，框架剪力墙结构为35m，而方、矩形柱框架结构的适用高度为50m，框架剪力墙结构为120m，远远大于异形柱结构的房屋适用高度）因此要使异形柱结构得到更为广泛的应用，在层数更多的建筑以及抗震烈度更高的地区得到推广，必须研究如何在不显著增大柱截面的情况下提高柱子承载力、刚度及抗震性能。

由于钢管混凝土柱抗震性能优越，于是异形钢管混凝土柱便应运而生。

探讨异形柱框架结构的设计随着建筑行业的发展，各种新颖的建筑结构形式不断出现，各种框架结构也在不断地演变。

其中，异形柱框架结构被广泛地应用于建筑中，并且在实际工程中取得了很好的效果。

下面，我们将从设计的角度来探讨异形柱框架结构的设计。

1. 异形柱的设计异形柱一般由矩形、梯形、T形、L形等几何形状构成，其设计包括截面尺寸、支撑顶点的位置、柱的截面形状等方面。

异形柱的设计要考虑到其受力性能，确保其在受到荷载时能够充分发挥其承载能力。

同时，还需考虑其构件的制作和安装要求，保证其在实际应用中的可行性。

2. 框架结构的设计框架结构是由柱、梁、支撑体系等构成，它是建筑中应用最为广泛的结构形式之一。

对于异形柱框架结构的设计，往往需要考虑柱与梁的相交方式、承载结构的力学性质、整体稳定性等方面。

同时，还要考虑到结构的运作效率，确保其能够满足设计的要求，同时保证结构的经济性。

3. 钢结构的优势异形柱框架结构一般采用钢材构建，相较于传统的混凝土结构，钢结构具有自重较小、抗震性好、施工方便、构件连接可预制等优点。

此外，钢结构还具有可拆装性、可循环使用性等特点，符合现代保护环境的理念，更加适应现代建筑的发展。

4. 异形柱框架结构的设计特点我们可以发现，异形柱框架结构在设计和建造中都有其独特的特点。

首先，异形柱的结构形态多样，这需要在设计时充分考虑其受力性能；其次，异形柱的构造复杂，施工难度较大；最后，异形柱框架结构的设计需要深入研究结构的应力特性和变形特征。

综上所述，异形柱框架结构是一种非常实用的结构形式，在设计过程中应充分考虑到其多要素特点，确保在实际应用中具有较好的稳定性和经济性。

由于是钢结构，施工方便，建造速度快，非常符合现代建筑的发展趋势，相信它的应用将会越来越广泛。

钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能研究的开题报告一、选题背景和意义钢筋混凝土异形柱框架结构是一种常见的建筑结构形式，其具有结构配置灵活、强度和刚度高等优点。

然而，由于其柱截面形状不规则、受力状态复杂等特点，其抗震性能存在一定的不确定性和难度。

因此，针对这种结构，进行抗震性能研究，对于提高其抗震能力、保障建筑安全具有重要的实际意义。

二、研究内容和方案本研究将从以下几个方面进行探讨：1. 分析钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能，探讨其受力机理和破坏模式。

2. 基于性能设计理论，设计并模拟若干具有不同等级的钢筋混凝土异形柱框架结构，比较其抗震性能。

3. 通过参数分析，探讨不同参数对钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能的影响，为结构设计提供参考。

4. 结合实测数据，验证钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能及模拟结果的准确性。

三、研究方法和技术路线1. 理论分析：通过文献调研和结构力学原理，对钢筋混凝土异形柱框架结构的受力机理和破坏模式进行分析。

2. 结构模拟：采用有限元软件和性能设计理论，设计并模拟若干具有不同等级的钢筋混凝土异形柱框架结构，评估其抗震性能。

3. 参数分析：通过多组参数分析，探讨不同参数如柱形状、配筋方案等对结构抗震性能的影响。

4. 结果验证：结合实测数据，对钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能及模拟结果的准确性进行验证。

四、预期成果及应用价值通过本研究，预期获得以下成果：1. 深入了解钢筋混凝土异形柱框架结构的受力机理和破坏模式。

2. 基于性能设计理论，设计出若干具有不同等级的钢筋混凝土异形柱框架结构，并评估其抗震性能。

3. 探讨不同参数如柱形状、配筋方案等对结构抗震性能的影响。

4. 对钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能及模拟结果进行验证。

该研究成果可为钢筋混凝土异形柱框架结构的设计、构造、抗震鉴定等提供参考，有望提高结构的抗震性能，保障建筑安全。

钢骨混凝土异形柱延性性能研究的开题报告
一、选题背景：
钢筋混凝土异形柱作为高层建筑结构中的一种常见结构形式，具有良好的力学性能和美观性。

但由于其截面形状的不规则性，其在震动条件下的性能表现较为复杂，破坏模式也较为多样。

因此，对于钢骨混凝土异形柱的延性性能研究具有重要意义。

二、研究目的：
本研究旨在通过理论分析和试验研究的手段，探究钢骨混凝土异形柱在受力条件下的延性性能和抗震性能，分析其断裂韧度、强度和刚度等参数，以及研究其在不同荷载水平下的变形及破坏形态等。

三、研究方法：
1. 理论分析：通过数值模拟方法，建立异形柱在受力条件下的数学模型，结合现有理论计算方法研究其延性性能和抗震性能。

2. 试验研究：在实验室中进行钢骨混凝土异形柱的力学性能试验，通过实验数据分析其延性性能和抗震性能。

四、研究内容：
1. 钢骨混凝土异形柱的设计和分类。

2. 异形柱在受力条件下的理论分析，包括抗弯承载能力、抗剪承载能力和抗压承载能力等。

3. 实验试验设计，确定试验参数及荷载方案，制备试验样品。

4. 实验结果分析，探究异形柱的断裂韧度、强度和刚度等参数，并分析其在不同荷载水平下的变形及破坏形态等。

五、研究意义：
钢骨混凝土异形柱在高层建筑结构中占据着重要的地位，其力学性能和抗震性能也备受关注，因此该研究对于提高高层建筑的耐震性能和安全性具有重大意义。

六、研究进度：
目前已经完成了相关文献的查阅和整理，已经初步确定了研究方向和方法，即将进入项目实施阶段。

论异形柱钢筋混凝土结构体系的分析摘要：论文首先分析了钢筋混凝土异形柱框架结构的特点，并结合已有的试验研究成果，对异形柱结构设计中的某些基本方面进行分析和探讨，在此基础上提出设计的建议，供设计人员参考。

关键词：钢筋混凝土异形柱结构体系近年来, 我国住宅建设中钢筋混凝土异形柱结构以其独有的特点，受到了广大用户的普遍欢迎，并得到了广泛的发展，目前对异形柱结构方面的研究不断有所发展，对异形柱结构抗震性能的了解正在逐步深入，从而为异形柱的发展奠定了良好的科学试验与理论基础。

1、钢筋混凝土异形柱框架结构的特点钢筋混凝土异形柱框架结构是指框架柱采用肢长与肢厚比小于4 的L 形、T 形、十形截面柱与梁、楼板构成不露柱子的隐型框架承重结构，并采用轻质墙体作保温、隔热的围护结构的框架结构，其具有以下特点：a.改善使用功能，避免了普通框架结构体系屋角柱子棱角突出对室内观瞻及占用空间的影响；b.减轻结构自重，有利于抗震和节约基础投资；c.建筑出房率高于砖混住宅8%-10%；d.充分利用工业废料，避免毁田，节约能源。

2、结构体系的选择钢筋混凝土异形柱结构，由于异形柱肢厚一般与填充墙同厚，柱隐藏于墙中，因此较适宜用于含有较多隔墙的住宅及办公类建筑。

合理地选择结构构件截面的几何形状，使其不能形成侵蚀性物质的停留区；暴露在外的构件，有可能遇到雨、溶雪或排水管落下的水时，应力求外形简洁，尽量减少暴露的表面积，外表面做成不会积水，对有可能受雨淋或积水的水平表面做成斜坡，有利于排水。

3、注重板与柱的混凝土强度不等的问题在实际工程中，板与柱的混凝土强度不等是司空见惯的，同时也是合理的。

现己普遍在柱中采用高强混凝土，而在板中使用普通混凝土。

在柱中采用高强混凝土，可以减小柱子截面，增加建筑物的使用面积。

虽然，已有文献研究证明，在板柱结构的板中采用高强混凝土，可以提高板柱连接的受冲切承载力，甚至增强板柱连接的延性，但由于板的受冲切承载力与混凝土的抗压强度的(1/2~1/3 ) 次方根成比例，增加混凝土强度对提高板的受冲切承载力并不显著，加之目前国内外规范有关板柱冲切的承载力计算公式是建立在混凝土强度变化范20~45Mpa 的试验基础之上的，因此在板中采用高强混凝土是不适当的，同时也是不经济的。

带斜撑钢筋混凝土框架受力特点的初步探讨摘要：带斜撑钢筋混凝土(rc)框架结构是一种新的结构形式，具有良好的受力性能，本文分析表明：1) 斜撑的设置改变了常规钢筋混凝土框架结构的受力模式，使梁斜撑连接处和柱斜撑连接处成为梁柱端的不利截面位置；2) 斜撑的设置减小了大跨度框架梁的计算跨度，使框架梁端、跨中和柱顶端的弯矩、剪力大幅度减小，改善了节点区的受力性能，同时框架梁截面尺寸和配筋也可以减少。

关健词：混凝土，探讨abstract: with slant supports reinforced concrete (rc) frame structure is a new form of the structure, good mechanical properties, this paper analysis shows that: 1) the slant supports set changed conventional reinforced concrete frame structure of the stress pattern, causes the beam and column oblique hold joint slant supports become the adverse beam-column joints section position; 2) slant supports the setting of the reduced the big span frame beams of the span, make the framework and the tops of the girder ends, cross moment, shear greatly decreases, and improve the performance of the node force, and at the same time frame beam section size and reinforcement can also decrease.key words: concrete, is discussed前言斜撑的设置，有效地减小了大跨度框架梁的计算跨度，从而能够解决普通rc框架结构所解决不了的许多实际应用问题。

钢筋混凝土异形柱框架 斜撑结构特性探讨陈 勤*(清华大学土木系 北京100084)吴 晖 严士超(天津大学土木系 300072)[提要] 以K 形斜撑为代表,采用杆系空间分析模型,通过对一批异形柱框架 斜撑结构典型工程算例的系统理论分析,研究了地震作用下钢筋混凝土异形柱框架 斜撑结构的内力分布规律、水平位移特性及自振特性。

提出了自振周期的近似计算公式、斜撑与框架侧移刚度比范围及确定斜撑截面高度的公式,供工程实用参考。

[关键词] 异形柱 框架 斜撑结构 内力分布 自振周期 侧移刚度比Based on the theoretical analysi s of a set of representative examples of frame with R.C special shaped column K shaped brac ing system,by using 3 dimensional analysis model of bar system,the regularity of inner force distribution,characteristics of horizontal di splacement and vibration characteristics of frame with R.C special shaped column bracing system are studied.The approxi mate formula of vibration period,the range of stiffness ratio of bracing to frame and the formula to determine the depth of bracing cross section are proposed,w hich are of practical engineering values.K eyword s:frame;R.C special shaped c olumn bra cing system;regularity;inner force distribution;vibra t ion period;stiffness ratio of bracing to frame*原天津大学框轻课题组成员。