異形柱結(jié)構(gòu)型式有異形柱框架結(jié)構(gòu)、異形柱框架—剪力墻結(jié)構(gòu)和異形柱框架—核心筒結(jié)構(gòu)。
異形柱結(jié)構(gòu)自身的特點決定了其受力性能、抗震性能與矩形柱結(jié)構(gòu)不同。由于異形柱截面不對稱,在水平力作用下產(chǎn)生的雙向偏心受壓給承載力帶來的影響不容忽視。因此,對異形柱結(jié)構(gòu)應(yīng)按空間體系考慮,宜優(yōu)先采用具有異形柱單元的計算程序進行內(nèi)力與位移分析。因異形柱和剪力墻受力不同,所以計算時不應(yīng)將異形柱按剪力墻建模計算。
當采用不具有異形柱單元的空間分析程序(如TBSA 5.0)計算異形柱結(jié)構(gòu)時,可按薄壁桿件模型進行內(nèi)力分析。
對異形柱框架結(jié)構(gòu),一般宜按剛度等效折算成普通框架進行內(nèi)力與位移分析。當剛度相等時,矩形柱比異形柱的截面面積大。一般,比值(A矩/A異)約在1.10-1.30之間[1]。因此,用矩形柱替換后計算出的軸壓比數(shù)值不能直接應(yīng)用于異形柱,建議用比值(A矩/A異)對軸壓比計算值加以放大后再用于異形柱。
對有剪力墻(或核心筒)的異形柱結(jié)構(gòu),由于異形柱分擔的水平剪力很小,由此產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力基本可以忽略,為簡化計算,可按面積等效或剛度等效折算成普通框架—剪力墻(或核心筒)結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力與位移分析。按面積等效更能反映異形柱軸壓比的情況,且面積等效計算更為簡便。但應(yīng)注意,按面積等效計算時,須同時滿足下面兩式:
(1)A矩=A異;(2)| b/h=(Ix異/Iy異)
式中,A矩、A異——分別為矩形柱和異形柱的截面面積;
b、h——分別為矩形截面的寬和高;
Ix異 、Iy異——分別為異形柱截面x、y向的主形心慣性矩。
一般,按面積等效計算時,矩形柱的慣性矩比異形柱的小。但對有剪力墻(或核心筒)的異形柱結(jié)構(gòu),計算分析表明[2],按面積等效與按剛度等效的計算結(jié)果是接近的。
異形柱的截面設(shè)計,可根據(jù)上述方法得出的內(nèi)力,采用適合異形柱截面受力特性的截面計算方法進行配筋計算。
異形柱結(jié)構(gòu)自身的特點決定了其受力性能、抗震性能與矩形柱結(jié)構(gòu)不同。由于異形柱截面不對稱,在水平力作用下產(chǎn)生的雙向偏心受壓給承載力帶來的影響不容忽視。因此,對異形柱結(jié)構(gòu)應(yīng)按空間體系考慮,宜優(yōu)先采用具有異形柱單元的計算程序進行內(nèi)力與位移分析。因異形柱和剪力墻受力不同,所以計算時不應(yīng)將異形柱按剪力墻建模計算。
當采用不具有異形柱單元的空間分析程序(如TBSA 5.0)計算異形柱結(jié)構(gòu)時,可按薄壁桿件模型進行內(nèi)力分析。
對異形柱框架結(jié)構(gòu),一般宜按剛度等效折算成普通框架進行內(nèi)力與位移分析。當剛度相等時,矩形柱比異形柱的截面面積大。一般,比值(A矩/A異)約在1.10-1.30之間[1]。因此,用矩形柱替換后計算出的軸壓比數(shù)值不能直接應(yīng)用于異形柱,建議用比值(A矩/A異)對軸壓比計算值加以放大后再用于異形柱。
對有剪力墻(或核心筒)的異形柱結(jié)構(gòu),由于異形柱分擔的水平剪力很小,由此產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力基本可以忽略,為簡化計算,可按面積等效或剛度等效折算成普通框架—剪力墻(或核心筒)結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力與位移分析。按面積等效更能反映異形柱軸壓比的情況,且面積等效計算更為簡便。但應(yīng)注意,按面積等效計算時,須同時滿足下面兩式:
(1)A矩=A異;(2)| b/h=(Ix異/Iy異)
式中,A矩、A異——分別為矩形柱和異形柱的截面面積;
b、h——分別為矩形截面的寬和高;
Ix異 、Iy異——分別為異形柱截面x、y向的主形心慣性矩。
一般,按面積等效計算時,矩形柱的慣性矩比異形柱的小。但對有剪力墻(或核心筒)的異形柱結(jié)構(gòu),計算分析表明[2],按面積等效與按剛度等效的計算結(jié)果是接近的。
異形柱的截面設(shè)計,可根據(jù)上述方法得出的內(nèi)力,采用適合異形柱截面受力特性的截面計算方法進行配筋計算。