摘要：分析一個設防烈度為7度的不規則的異形柱框架結構抗震性能及延性，從經濟性，適用性角度出發，找出適合工程的合理的結構布置和構造措施。

　　關鍵詞：異形柱,抗震性能,延性

　　1.引言

　　傳統的矩形柱框架結構住宅由于其外露框架梁柱，不僅影響美觀，還影響到空間使用。異形柱框架結構采用柱肢與墻體同厚的T形，L形和十形等異形截面柱代替矩形柱，使室內不出現柱楞，空間有效利用率大大提高，而且便于人們對空間自由劃分，最大限度地滿足建筑要求，因而受到建筑師和業主的喜愛而在住宅結構中得到廣泛應用[1]。目前常用ETABS、SAP2000、PKPM等空間結構分析程序對該體系進行結構分析。

　　2.工程概況

　　該住宅別墅共五層，負一層為車庫，設電梯一部。結構不規則，由于使用功能多樣，為了便于空間的劃分采用了異形柱結構體系。7度設防，地震分組第一組，場地類別為三類，框架抗震等級三級，地面粗糙度B類，基本風壓0.5kN/m2。

　　3.結構平面布置及計算

　　異形柱截面有較大的側向剛度。為方便、經濟，本工程采用了隔開間設置，各異形柱盡量拉直對齊，使之與連梁一起形成較規整且連續跨數較多的抗側力片[2]。異形柱厚度根據建筑要求采用200mm，框架梁均采用200mm×600mm，大開間位置采用了300mm的厚板。

　　采用空間有限元分析軟件SATWE進行內力分析，按墻元型式定義異形柱截面[3]。計算的相關參數考慮如下：考慮現澆板對框架梁剛度的有利影響;計算地震力時考慮填充墻對結構周期的影響，取周期折減系數0.8;在變形分析時，不考慮填充墻對結構周期的影響，即周期不進行折減[4];考慮偶然偏心作用。梁柱混凝土采用C30，鋼筋采用HRB400。

　　5.構造措施

　　5.1.本工程混凝土等級C30。在截面尺寸不變的情況下提高混凝土強度等級，可降低軸壓比，但隨著混凝土強度等級的提高，混凝土的極限壓應變變小，變形能力變差，對異形柱的延性不利。

　　5.2.異形柱結構的顯著特點是截面和配筋不對稱，導致異形柱在兩個方向強度和延性不對稱。為了盡量降低這種影響，腹板端部配筋應在合理范圍內盡可能多。

　　5.3.在實際工程中，異形柱的寬厚比一般均大于2.5;當異形柱截面肢厚小于 200mm時，將會造成粘結強度不足及梁柱節點的鋼筋設置困難，基于施工和外墻保溫隔熱等要求，故限制異形柱肢厚也不應小于200mm。同時考慮到穩定性等問題，柱肢厚度不宜小于樓層高度的 1/20;對于二級抗震設計要求的底層異形柱，由于其計算長度較大，為了保證足夠的側向剛度和穩定性，故柱肢的厚度不應小于樓層高度的1/16。

　　5.4.含箍率越高，即塑性鉸區截面核心混凝土的受約束程度越高，可以在很大程度上提高核心混凝土極限壓應變，從而提高構件的延性。當體積配箍率p相同時，采用較小的箍筋直徑a和箍筋間距s的延性好,只增大箍筋直徑來提高體積配筋率而不減小箍筋間距并不一定能提高異形柱的延性，只有在箍筋間距s對受壓縱筋支撐長度達到一定要求時，增大體積配箍率p，才能達到提高延性的目的。

　　6.結語

　　6.1通過本工程的設計得出，異形柱框架結構有較好的側向剛度，側向位移較小，提高結構舒適度，但同時地震力加大。應適當加大地震力并對異形柱予以加強，控制軸壓比，適當提高柱配筋率以提高結構延性。

　　6.2為使結構有較好的經濟性，應選擇合理的結構周期，以周期及柱軸壓比這兩個條件來確定柱尺寸。設計時反復調整柱尺寸，多次試算得出最佳效果[2]。

　　參考文獻：

　　[1] 劉紅星.異形柱框架結構與普通框架結構抗震性能對比分析.重慶，重慶大學土木與工程學院，2008

　　[2] 岳永志.沈陽某異形柱框架樓結構設計實例.科技信息，2009,(10)

　　[3] 羅楚瀝.鋼筋混凝土框架異形柱在 PM 中的輸入技巧.PKPM 新天地，1999(5)

　　[4] 曹萬林等.輕質填充墻異形柱框架結構層剛度及其衰減過程的研究.建筑結構學報,1995(10)