【摘要】本文從高層建筑抗震設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)短柱的基礎(chǔ)上，提出對短柱采取的一些構(gòu)造措施和具體的處理辦法，從而提高短柱的延性和抗震性能。

【關(guān)鍵詞】短柱； 延性； 抗震設(shè)計(jì)

前言

地震作用影響因素極為復(fù)雜，它是一種隨機(jī)、尚不能準(zhǔn)確預(yù)見、計(jì)算的外部作用。因此，我們設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特別是高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)正確的應(yīng)用規(guī)范，把握好抗震概念設(shè)計(jì)，吸取新的理論知識，努力做到地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)“小震不壞，中震可修，大震不倒”。我國是一個(gè)地震多發(fā)的國家。隨著汶川地震的發(fā)生，抗震設(shè)計(jì)分析顯得更為重要。因此，高層建筑的抗震設(shè)計(jì)必須從客觀、科學(xué)的角度全面考慮，這就要求設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真的學(xué)習(xí)新規(guī)范，有效地把握住工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，讓結(jié)構(gòu)更安全，更合理。

一、短柱的正確判斷問題分析

二、短柱抗震性能控制策略分析

當(dāng)按剪跨比 判定柱子不是短柱時(shí)，按一般框架柱的抗震要求采取構(gòu)造措施即可；確定為短柱后，就應(yīng)當(dāng)盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

1、使用復(fù)合螺旋箍筋。高層建筑框架柱的抗剪能力是應(yīng)該滿足剪壓比限值和“強(qiáng)剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應(yīng)該滿足“強(qiáng)柱弱梁”要求的。對于短柱，只要符合“強(qiáng)剪弱彎”和“強(qiáng)柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發(fā)生剪切型破壞的。因此，使用復(fù)合螺旋箍筋來提高柱子的抗剪承載力，改善對硅的約束作用，能夠達(dá)到改善短柱抗震性能的目的。

2、采用分體柱。由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強(qiáng)度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強(qiáng)度，使抗彎強(qiáng)度相應(yīng)于或略低于抗剪強(qiáng)度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。

3、采用鋼骨砼柱。與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼骨砼柱的外包砼可以防止鋼構(gòu)件的局部屈曲，提高柱的整體剛度，顯著改善鋼構(gòu)件出平面扭轉(zhuǎn)屈曲性能。采用鋼骨砼結(jié)構(gòu)，一般可比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材達(dá)50%以上。此外，外包砼增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性。與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比，由于配置了鋼骨，使柱子的承載力大大提高，從而有效地減小柱截面尺寸，鋼骨翼緣與箍筋對砼有很好的約束作用，砼的延性得到提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。

4、采用鋼管砼柱。鋼管砼是由砼填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料，是套箍砼的一種特殊形式。由于鋼管內(nèi)的砼受到鋼管的側(cè)向約束，使得破處于三向受壓狀態(tài)，從而使砼的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高，砼特別是高強(qiáng)砼的延性得到顯著改善。同時(shí)，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，這相當(dāng)于配筋率至少都在4. 6%以上，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《規(guī)范》對鋼筋砼柱所要求的最小配筋率限值，由于鋼管砼的抗壓強(qiáng)度和變形能力特佳，即使在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區(qū)發(fā)展塑性變形的“壓鉸”，不存在受壓區(qū)先破壞的問題，也不存在像鋼柱那樣的受壓翼緣屈曲失穩(wěn)的問題。因此，從保證控制截面的轉(zhuǎn)動能力而言，無需限定軸壓比限值?！缎弯摶炷两M合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，鋼管砼單肢柱的承載力可按式（3）計(jì)算：

當(dāng)需要初步判別是否屬于短柱時(shí)，可先按D值法確定反彎點(diǎn)高度比y n，然后按本文式（（2）來判別。當(dāng)按剪跨比 判定柱子不是短柱時(shí)，按一般框架柱的抗震要求采取構(gòu)造措施即可：確為短柱，就應(yīng)當(dāng)盡童提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。使用復(fù)合螺旋箍筋，采用分體柱技術(shù)均可有效地改善短柱的抗震性能；采用鋼骨砼、鋼管砼等新結(jié)構(gòu)，可顯著提高柱的承載力，減小柱截面尺寸，避免在結(jié)構(gòu)下部出現(xiàn)粗柱尤其是超短柱。因此，在高層建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工程的具體情況，盡量采用上述新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，來避免短柱脆性破壞問題的發(fā)生，本文以上提出了自己的觀點(diǎn)和建議。