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高層超高層建筑抗震設計中短柱問題的處理

  • 名稱:高層超高層建筑抗震設計中短柱問題的處理 下載
  • 類型:建筑結構設計論文
  • 授權方式:免費版
  • 更新時間:04-12
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《高層超高層建筑抗震設計中短柱問題的處理》簡介

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 引 言
在層高一定的情況下,為提高延性而降低軸壓比則會導致柱截面增大,且軸壓比越小截面越大;而截面增大導致剪跨比減小,又降低了構件的延性。因此,在高層特別是超高層建筑結構設計中,為滿足規程[1]對軸壓比限值的要求,柱子的截面往往比較大,在結構底部常常形成短柱甚至超短柱。另外,諸如圖書館的書庫、層高較低的儲藏室、高層建筑的地下車庫等由于使用荷載大,層高較低,在設計中也不可避免地會出現短柱。眾所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱幾乎沒有延性,在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時,很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌,無法滿足“中震可修,大震不倒”的設計準則。為了避免短柱脆性破壞問題在高層建筑中發生,筆者認為,首先要正確判定短柱,然后對短柱采取一些構造措施或處理,提高短柱的延性和抗震性能。
1 短柱的正確判定
規程[1]和規范[2]都規定,柱凈高H與截面高度h之比H/h≤4為短柱,工程界許多工程技術人員也都據此來判定短柱,這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比λ,只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱,而柱凈高與截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2,亦即不一定是短柱。按H/h≤4來判定的主要依據是:①λ=M/Vh≤2;②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點,取M=0.5VH,則λ=M/Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2,由此即得H/h≤4。但是,對于高層建筑,梁、柱線剛度比較小,特別是底部幾層,由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小,反彎點的高度會比柱高的一半高得多,甚至不出現反彎點,此時不宜按H/h≤4來判定短柱,而應按短柱的力學定義--剪跨比λ=M/Vh≤2來判定才是正確的。

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