摘 要:在施工项目中,有效应用钢筋混凝土异形柱框架结构,能有效提高建筑工程项目的抗震性能,设计人员不仅要掌握其结构特性,也要对结构设计予以重视,为工程项目可持续发展提供保障。本文对钢筋混凝土异形柱框架结构分类和设计要点进行了简要分析,并讨论了钢筋混凝土异形柱框架结构在工程项目中的应用,以供参考。
关键词:钢筋混凝土;异形柱;框架结构;设计
钢筋混凝土异形柱框架结构设计要点
在建筑工程项目中,钢筋混凝土异形柱框架结构的截面形状为异形截面,这种结构最大的特点就是内力、刚度以及强度等参数都和常规化结构存在差异。工程设计人员在设计过程建立后不仅要对结构特性予以管理,也要正确理解设计要点,有效完善框架试验研究项目,为后续处理和性能管理提供保障,促进工程项目整体结构的质量升级。
第一,要对结构情况和参数体系予以分析。本文以六层框架结构建筑为例,其首层高度约为3.3m,其他5层的高度约为3m,整体截面结构主要分为等肢和不等肢两种不同的截面尺寸结构。在设计过程中,要对第一榀框架轴力设计要点、柱面平面设计要点、第一跨轴力设计和结构底层内力等参数进行统筹设计,有效建构完整的参数体系,然后保证设计效果符合预期。
第二,要借助模态分析对设计结构的振动特性进行分析,主要是判定固有频率和振型,从而有效对动力展开分析,较为常见的是子空间迭代法和阻尼法等,若是利用进行等肢异形柱分析,则能有效建立相应的模态求解结构。在测定数据的过程中,若是结构体系中Y方向整体刚度在Z方向以上,则能对平动振动予以判定,并且能有效分辨平动系数[1]。
第三,要对不同不等肢异形柱框架结构振动周期和带支撑异形柱等结构振动周期予以判定和分析,从根本上全面处理系统结构刚度参数分析水平,从而有效对不同阶段振型周期展开系统化分析和判定。
第四,要对不同结构进行动力分析。其中最重要的就是对层位移的比较,不同异形柱框架结构在水平振动情况下,会出现最大位移,要结合相关情况进行统筹分析。楼板在平面内整体相对变形幅度较小,基本能近似为宏观上的刚体平动过程。因此,在实际判定的过程中,也要对底层结构支撑体系的可侧移动能力予以统筹性分析。
钢筋混凝土异形柱框架结构应用软件
第一,基于的异形柱框架结构。在建筑设计中,的异形柱框架结构是高层建筑设计研制的空间组合有限元分析体系,整体模型化误差较小,能有效提升分析精度,一定程度上解决高层结构分析问题,利用的异形柱框架结构,能对建筑结构的整个楼板平面无限钢结构、弹性板结构等进行需求分析,从而设置相应的结构。需要注意的是,在应用的异形柱框架结构的过程中,会将PMCAD作为基础性导入模型结构,补充结构设计参数要点,有效完善转换梁结构、框架支柱结构等对应关系。
第二,基于的异形柱框架结构,这是一种能对地震作用建筑结构弹性动力时程进行分析的项目,有效整合弹塑性动力体系,一定程度上对钢结构、多混凝土结构等进行结构形式分析,并且能在自动读取PMCAD几何信息后,完善荷载信息分析过程,有效对钢筋混凝土结构构件予以分析,最终确定具体的配筋数量。需要注意的是,的异形柱框架结构能建构梁结构、杆结构、柱结构等纤维束模型,从而提高建筑结构的弹塑性动力受力特性。
钢筋混凝土异形柱框架结构设计在工程项目中的应用
在工程项目中,要想从根本上提高整体抗震质量,要有效结合混凝土异形柱结构技术流程,完善编制处理效果的同时,确保工程项目中异形柱结构工程设计效果更加有效,有效提升整体质量。
完善概念设计过程
在建筑工程项目结构体系抗震设计机制中,要从工程项目整体判定具体参数,尤其是地震能量输入参数,确保能借助整体结构对地震能量进行消散和处理,有效减少结构敏感位置和薄弱部位的问题,保证整体工程项目震害分析的完整性和实效性。在模拟实验中,要整合定性分析和定量分析,并且积极总结经验和施工要点,确保能在抗震设计的基础上,保证钢筋混凝土异形柱框架结构每一个结构因子就能发挥作用。尤其是在方案设计之初,要对结构体系的应用功能和受力情况等建立相应的判定机制,从而明确总体结构以及分体系之间的关系,为后续混凝土结构管理水平提升奠定基础[2]。
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钢筋混凝土异形柱框架结构本身就是变异形式,因此,其结构类型和普通框架结构较为相似,且截面是不规则的,这就决定了钢筋混凝土异形柱框架结构设计过程的特异性。尤其是在荷载作用下,翼缘头会受到压侧问题,就会对延性造成破坏。基于此,为了保证钢筋混凝土异形柱框架结构的应用价值,就要对具体问题进行具体分析。一方面,要保证结构平面的完整性,集中升级对称管理和规则化管理,将刚度中心和质量中心进行归纳处理,避免扭转对整体结构造成的影响。另一方面,由于钢筋混凝土异形柱框架结构多数应用在民用住宅建筑中,因此,建筑结构要从整体保证平面对称,内部减少扭转问题,利用加大端部结构异形柱截面参数和抗侧刚度能够有效维护质量,通常都采取增设剪力墙的方式。
优化设计延性水平
在开展钢筋混凝土异形柱框架结构设计工作后,要整合延性框架结构,完善管理流程的同时,减少可能造成框架倒塌的隐患因素。结合其结构特殊性,要从具体设计和施工层面完善设计要点。
第一,有效整合剪跨比,对于影响截面延性的剪跨比要进行集中处理,若是剪跨比在2以上,则基础柱形结构为长柱,会出现压弯破坏,延性较好。若是剪跨比在1.5到2之间,则基础柱形结构为短柱,会出现剪切破坏。若是剪跨比在1.5以下,则基础柱形结构为极短柱,会出现剪切斜拉破坏,延性较差。为了从根本上提高钢筋混凝土异形柱框架结构的延性,就要结合具体规定完善剪跨比参数分析,确保其能够保持在2以上,尤其是不能在1.5以下。
第二,有效整合轴压比,主要是平均轴向应力和混凝土轴心抗压强度设计值之间的比例,因此,为了确保钢筋混凝土异形柱框架结构整体质量,要保证设计体系在标准范围内,将其控制在界限高度以下,维护截面延性水平,提升偏压分析效率的同时,保证矩形柱结构的完整性。
第三,有效整合配箍率参数和箍筋间距等,优化处理效果。在钢筋混凝土异形柱框架结构中,箍筋最大的作用就是能抵抗剪力,能有效对为混凝土提供约束力,一定程度上避免纵筋出现压屈的问题,完善参数处理的同时,能保证混凝土极限压应变参数的稳定性,也为混凝土延性性能升级提供保障。需要注意的是,在钢筋混凝土异形柱框架结构设计过程中,由于截面自身的受压高度较高,且压区的最外端混凝土应变参数较大,因此会出现混凝土剥落的问题,影响整体钢筋混凝土异形柱框架结构延性。基于此,要整合加密箍筋,完善纵筋压屈处理,确保箍筋间距能控制在一定的范围内,有效保证核心混凝土约束力维持在均匀程度,有效提升约束效果。
第四,要系统化处理暗桩设置结构,确保整个钢筋混凝土异形柱框架结构中不同暗桩处理水平和性能管控效果都能满足实际需求和水平,为后续短肢剪力墙处理和结构优化奠定基础。也就是说,要维持延性,就要在轴压较大的底部设置相应的层级结构,保证层数符合要求和标准,不仅能够提高钢筋混凝土异形柱框架结构的整体水平,也能维持工程造价管理水平。
建构组合形式
在钢筋混凝土异形柱框架结构建构的过程中,其本身是侧向刚度较低的框架结构,因此,要结合水平地震作用对其变形问题进行处理。尤其是截面的不规则性会导致可靠性结构不能完全应用的现象出现,甚至会造成变形问题偏大的情况,使得填充墙出现损坏。所以,在实际钢筋混凝土异形柱框架结构设计和施工的过程中,要对其进行处理,若是钢筋混凝土异形柱框架结构主要应用在小高层住宅,则无需进行纯框架结构设计,要借助电梯井、楼梯间等辅助设施的设计完成剪力墙设置,确保相应的剪力墙能有效承担相应的地震剪力作用,为整个结构第一道抗震防御提供保障,保证钢筋混凝土异形柱框架结构能作为第二道结构安全防线,保证整个建筑结构的安全性能。值得一提的是,在整个建筑体系内,也要关注强墙弱连梁结构的设计体系,确保能发挥延性剪力墙的优势,为整个裙楼设计提供保障,利用部分钢筋混凝土异形柱框架结构[3]。
建构角部安全结构
为了有效提高建筑项目的安全性和抗震性能,要合理性规划钢筋混凝土异形柱框架结构的设计要点和设计基础。需要注意的是,建筑结构在地震中之所以会出现倒塌,最重要的原因就是整个建筑体内竖向构件基础性承载力存在不足或者是失稳,若是一个竖向构件损坏导致相连竖向构件失衡,就会造成建筑机构的连续性倒塌。整体异形柱结构的肢厚度并不是非常稳定,尤其是角部的L形异形柱,若是出现双向地震或者是较大的扭转力,就会造成其承载力或者是稳定性失衡。基于此,要想从根本上提高建筑结构的安全性,就要对钢筋混凝土异形柱框架结构中的角部L形柱进行统筹处理,不仅要强化本身的配筋和构造水平,也要对破坏问题出现前后的安全性予以调控,完善钢筋悬挑梁设计,避免角部L形异形柱结构破坏造成的支撑力失衡。
结束语:
总而言之,在建筑结构设计和维护的过程中,要对钢筋混凝土异形柱框架结构设计工作予以重视,整合管理要求的基础上,确保能配合填充墙使用有效且具备一定安全性能的钢筋混凝土异形柱框架结构,完善刚度和自重设计,一定程度上减少自重,确保能为整体建筑结构安全管理提供保障,促进建筑行业质量的全面进步。
参考文献:
[1] 吴波,荆亚涛.高温下钢筋混凝土异形柱空间框架的试验研究[J].华南理工大学学报(自然科学版),2014,37(6):129-135.
[2] 刁波,李淑春,叶英华等.反复荷载作用下混凝土异形柱结构累积损伤分析及试验研究[J].建筑结构学报,2014,29(1):57-63.
[3] 刘军进,吕志涛,冯健等.9层(带转换层)钢筋混凝土异形柱框架结构模型振动台试验研究[J].建筑结构学报,2013,23(1):21-26.
论文作者:何云熙
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年2月上第3期
论文发表时间:2018/10/18
标签:异形论文; 钢筋混凝土论文; 结构论文; 框架结构论文; 延性论文; 要对论文; 截面论文; 《中国住宅设施》2018年2月上第3期论文;