摘要：随着社会的发展，人们的生活生产水平得到了有效改善，因此人们对建筑业提出的结构和性能以及质量也提出了更高的要求。而随着我国的城市建设的加快，建筑作为城市的主要元素，因此建筑行业也得到了长足的发展，在现代的建筑领域中，各种先进的施工技术和施工材料以及施工设备层出不穷，并且原有的施工技术和施工材料以及施工设备都得到了相应的改进创新，从而为现代的建筑工程建设创造了有利的条件，并且为我国的城市建设起到了不可估量的作用。
关键词：异形柱；短肢剪力墙；结构设计；解决方案
引言
随着当前社会发展中，各种新的结构形式广泛的应用在房屋建设中，成为房屋设计工作要点。结构设计在目前的工程项目中已成为保证建筑结构质量安全的主要衡量标准，更是当前建筑行业进行施工指导和规范。从结构受力角度来说，异形柱和短肢剪力墙体系在设计中通过综合分析与应用，为施工技术和应用措施的选择提供了必要基础。在当前的建筑结构设计中，以框架结构为主的建筑结构形式应用日趋广泛，这就为异形柱结构的设计提供了发展的前提与动力。在当前的建筑工程项目中，传统的结构形式与施工工艺已无法满足人类日益变化的高精神需求与物质需求，因此在工作中采用先进的结构形式进行设计是当前建筑工程建设的主要手段，也是提高工程质量和功能的核心。在设计中，逐步提出了一种平立面布置近于框架结构，柱的截面形式又不拘泥于矩形的新方式，从而为建筑工程项目的设计提供了指导依据。
一、异形柱结构型式及其计算
在当前的建筑工程中，异形柱结构分为了异形柱框架结构和异形柱框架剪力墙结构以及异形柱框架核心筒结构。而这些结构形式和性能都各有不同，因此在实际工程中，还必须要结合工程的实际情况，进行合理的筛选。然而在异形柱结构的施工过程中，为了提高异形柱结构施工的质量和效率，还必须要对异形柱结构进行科学合理并且精密的计算。在异形柱结构的计算过程中，通常应该采用异形柱单元的计算程序来进行异形柱结构的内力和位移的分析计算。并且由于异形结构的差异，所以在实际的计算过程中，还应该结合工程的实际。
当采用不具有异形柱单元的空间分析程序计算异形柱结构时，可按薄壁杆件模型进行内力分析。
在进行异形柱与短肢剪力墙结构设计计算时，如果刚度相等，异形柱横截面的面积要比传统的矩形柱截面面积稍小。因此为了确保异形柱结构工程的施工质量，用矩形柱计算的结果就不能够直接用于异形柱，二是应该将计算出来的值，适当放大过后才能够进行使用。[1]
在某些建筑工程中，通常会由于异形结构柱所承担的建立较小，所以为了简化计算，通常可以将其产生的应力忽略不计，并且还可以将面积等效以及刚度等效折算成为传统的框架剪力墙结构来对内力和位移进行分析计算。按面积等效更能反映异形柱轴压比的情况，且面积等效计算更为简便。
二、短肢剪力墙结构及其计算
短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中，只需按剪力墙输入即可，而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型，其中梁、柱为普通空间杆件，每端有6个自由度，墙视为薄壁杆件，每端有7个自由度，考虑了墙单元非平面变形的影响，按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵，引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解，它适用于各种平面布置，未知量少，精度较高[1]。但是，薄壁杆件模型在分析剪力墙较为低宽、结构布置复杂时，也存在一些不足，主要是薄壁杆件理论没有考虑剪切变形的影响，当结构布置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短，本身较高细，更接近于杆件性能，所以，用TAT、TBSA计算短肢剪力墙结构能较好地反映结构的受力，精度较高[2]。
三、异形柱与短肢剪力墙结构设计的改进
1、布置合理，巩固结构
短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢，短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合，高层点（板）式住宅采用短肢抗震墙结构体系。当有扭转效应时，会加剧已有的翘曲变形，只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系。短肢墙受力以承担竖向荷载为主，但在地震区，短肢墙受力以承担竖向荷载为主，高层建筑中，承担水平荷载为辅，剪力墙不宜过少，墙肢不宜过短。因此对于异形柱和短肢剪力结构的设计都应该合理布置，以T形、L形 、]形、 +形为主。
2、保证计算数据精准
墙肢截面高度与厚度之比宜在5~8左右为好，同时筒体要有足够的刚度，其平面尺寸不宜过小，且墙厚不小于200MM（不是160？）。当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时，短肢墙之间的梁净跨不宜过小（一般取4~6M），一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。应按柱的要求进行设计，短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，因其延性更为不利，因此轴压比限值要相应降低0.1。配筋可采用一般剪力墙的计算方法，但是对于长宽比小于3的短肢墙则必须按柱的方法进行设计。抗震设计时，短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。
3、异形柱和短肢剪力墙施工细节要加强
由于外墙面钢筋混凝土短墙肢之间填充墙与钢筋混凝土墙的变形模量不同，在二者交界处易产生裂缝，短肢剪力墙结构体系考虑，各部位宜取两种力学模型分析结果的不利工况，短肢墙之间的梁应根据跨高比的不同分别按连梁、框架梁计算内力和配筋。算分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE，通常采取的措施是在做粉刷时，在二者交界面处附粘一层玻璃丝布，使应力平缓过渡。各短肢墙应尽量对齐、拉直，使之与连梁一起构成较规则且连续均匀的抗侧力片。注意整体计算需考虑填充墙对建筑基本自振周期影响，折减系数可取0.8~0.9
结束语
近年来，随着人们对建筑结构要求的不断提高，各种建筑结构形式不断的出现在人们眼前，为各个企业和施工单位的工程设计方式的提高奠定了发展的基础。短肢剪力墙和异形柱结构广泛的被应用在当前的建筑工程之中，成为建筑工程项目设计与研究重点。
参考文献
1、黄锐抗震设防高烈度区异形柱结构设计应注意的两个问题建筑结构，2005(5)。
2、沈伟，汪杰南京虎啸小区09栋住宅异形框架设计建筑结构，2001(11)
3、李建辉论述异形柱轻型框架的设计福建建筑高等专科学校学报，2000(2)。
4、曹祖同，陈云霞等钢筋混凝土异形柱框架节点强度的研究建筑结构，1999(1)。
5、张晋等异形柱框架和短肢剪力墙住宅结构体系建筑结构，2001，31(7)。
6、 赵艳静等钢筋混凝土异形截面双向压弯柱延性性能的理论研究建筑结构，1999，(1)。
论文作者:孙景瑞
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期
论文发表时间:2015/10/13
标签：异形论文; 结构论文; 剪力墙论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 建筑论文; 截面论文; 《基层建设》2015年17期论文;