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异型柱框架应用论文摘要：本文主要介绍异型钢结构框架的在高层建筑体系的应用分析了该体系在钢结构能够利用的原因对异型钢结构柱的优点进行了分析并对各种异型柱的应用特点进行了简单的分析和比较。关键词：钢结构异型框架柱高层住宅结构设计的基本任务是在结构的可靠度和经济之间选择一种合理的平衡力求以最低的代价使建造的结构在规定的条件和使用期内能够满足预定的安全性适用性和耐久性等功能要求这就要求设计人员在安全和经济综合考虑合理的结构体系之关重要目前的主要的是混凝土结构和钢结构由于混凝土结构很多缺点和科技的进步和环保意识的提高钢结构得到了很大的发展。钢结构作为建筑体系的优势在于钢结构有利于工业化和产业化的生产钢结构是绿色建筑节能建筑钢结构提高了空间的利用率钢结构建筑的重量轻体量小而且本身有良好的延性因此钢结构的抗震性能非常好钢结构的施工周期短提高了资金投资的效益和施工现场文明。所谓异型柱框架体系是指全部或部分采用L字型+字型Z字型及一字型等非矩形截面柱与矩形或T型截面组成的梁柱结构体系。1异型框架的结构应用1．1异型柱的框架主要优点1）柱的平面布置很灵活异型柱结构的围护墙都是非承重的轻质隔墙受建筑的限制较少可以满足业主对大开间建筑的需求。2）异型柱框架与矩形框架相比抗震性能有明显的提高质量减轻是其抗震提高的主要原因此外抗侧刚度对抗震性能的提高也有一定的影响。3）钢结构异型柱框架避免了混凝土的阴角和阳角部位存在应力集中现象和地震时的破坏严重。1．2异型柱的框架的结构布置随着生活水平的提高人们对住房的要求越来越高由于异型柱框架具有室内无柱楞不妨碍家具的摆设可增加使用面积4%—8%可选择填充墙的墙体材料等优点。1．3异型柱的构造措施异型柱框架的构造应满足现行国家结构设计施工规范的基本要求。考虑到异型柱的特点应采取下面的构造措施在结构体系上应从严把握概念设计的原则要求力求结构平面规整结构刚度均匀构件传力直接明确最好不做错层结构柱的轴压比应满足一定的要求并应当适当修改。异型柱框架的构造T型柱的可以采用一个工字钢和T型钢焊接成根据具体的墙体的厚度采用适当的填充材料使柱体和墙体形成有机的整体在美观的同时不会出现应力的集中的现象。2异形柱的计算方法2．1刚度等效原则对于多高曾框架来说对结构内力分析影响最大的是柱子的形心主轴惯性矩而截面面积和抗扭矩影响很小因此只要保证异形柱形心主轴惯性矩正确进入电算程序中局部坐标系下的单元刚度矩阵就能较准确的计算出异形柱框架的内力和变形为了使现有的高层钢结构分析软件在计算异形柱框架能够反应这一要求应该按照等效刚度的原则。2．2采用中国建科院刚结构软件STS和SATWE-8程序直接对异形柱进行计算。3各种异形柱的比较由于应用的结构具体的位置不同各种异形柱的所受外力有很大的区别各异形柱的承受的极限形式又不相同对于比较各异形柱的经济性相对比较困难在实际应用中只有根据工程的特点来具体选择本文只简单比较各异形柱的力学性能应离集中部位对不同作用方向的不同柱有很大的不同L形的柱截面的绝对最大剪应力的位置稍微偏离截面突变处对于T形柱截面当外力作用在对称方向时最大剪应力的位置稍微偏离截面突变处而外力作用在非对称方向时最大的剪应力仍在截面突变处+字柱面的最大剪应力总在截面突变处。4异形柱设计的存在问题异形钢柱是在一般是在工字形截面上增加一个T形截面相应增加了弱轴方向的截面特性特别是将钢梁与钢柱弱轴的刚性连接节点转化为与柱翼缘连接优于常见设计中工字钢柱在弱轴方向设外伸连接板的刚性连接加强了工字钢柱的弱轴稳定对结构安全有有利影响但是在异形柱在结构分析中还存在问题要解决的问题有：1）弱轴上增加T型构件后截面特性的确定2）异型钢柱局部稳定性计算3）梁柱节点与钢柱形心轴偏离时整体受力分析（普通杆系计算软件你能解决）理想的计算模型应该采用有限元整体建模进行内力分析可以解决上述的问题但是建模的工作量太大。异形柱的设计中面临的另一问题就是异形柱框架在地震作用下破坏严重异形柱框架在设计中存在很多的问题：1）异形柱框架结构不对称时扭转对其受力的影响2）异形柱框架结构在地震作用下的弹塑性分析3）异形柱框架结构在截面设计方面的软件的开发。异形柱在地震的破坏的主要原因可归纳为：1）异形柱框架结构的设计方法不完善2）异形截面柱的强度有别别于普通的规则柱3）异形截面柱的破坏形态不同于规则的钢结构柱。5．异形柱框架的发展我国自1949年后钢结构就在大跨重型工业厂房大型公共建筑和高耸结构中就得到了应用尤其在近