异形柱结构培训(幻灯片)

1、中华人民共和国行业标准混凝土异形柱结构技术规程Technical specification for concrete structures with specially shaped columns JGJ 1492006 J 5142006 建设部2006年3月1日批准2006年8月1日实施第一章 规程编制工作 第一节第一节 规程编制任务及编制组的组成规程编制任务及编制组的组成 一、任务的来源二、规程编制组的组成第二节第二节 规程规程的主要内容的主要内容 第三节第三节 规程规程编制的基础编制的基础 一、关于异形柱结构发展的依据国家建设部近几年来发布了一系列有关指导性的文件，其中有关异形柱住宅结构 体系的研究和发展方面内容的文件，列举如下：建设部（1995年）在2000年小康型城乡住宅科技产业工程一项目实施方案 文件关于“住宅结构体系成套技术研究”专题中，列出了异形柱框架、大开间住宅等结 构体系，并在框轻、轻板大开间灵活住宅体系的关键技术中提出了“T”、“L”、“十”形 截面柱框架。建设部（1996年）在住宅产业现代化试点技术发展要点（试点）文件关于“ 住宅结构体系“专题中，提出了发

2、展由T形边柱、十形中柱、L形角柱组成的异形柱框 架结构体系。建设部（1998年）在关于建筑业进一步推广应用10项新技术的通知的：“建 筑节能和新型墙体应用技术”专题中，提出发展框架轻墙建筑体系，积极采用异形柱框 架结构，开发轻质保温隔热墙体材料和框架轻墙多层建筑工艺体系”。 建设部在一九九九年科技成果重点推广项目中列出了“大开间住宅钢筋 混凝土异形柱框轻结构技术”（编号99010），完成单位：天津大学建筑工程学 院土木工程系，天津市新型建材建筑设计研究院。国务院办公厅（1999年）72号文件关于推进住宅产业现代化提高住宅质量 若干意见的通知第二节“加强基础技术和关键技术的研究，建立住宅技术保障 体系“之三”加强新型结构技术的开发研究”专题中，异形柱框轻结构体系被列为 当前我国住宅建设中五种主要结构体系之一，并要求进一步完善和提高。 国家发展计划 委员会、科学技术 部（1999年）联合 印发当前优先发 展的高技术产业化 重点领域指南第 125项“新型建筑体 系”近期产业化的重 点中，隐型框架轻 型节能建筑体系被 列为当前需优先开 发和应用的新型建 筑体系之一。上述一系列文件 是异形柱结构

3、体系 发展的重要依据。 二、规程编制基于相当规模的工程应用、设计施工实践经验及地方规程编制经验混凝土异形柱结构在国内各地建成总量，目前难以全面掌握准确统计数字，据保守 粗估已超过2000万m2。在一批国家级住宅示范工程中建有采用异形柱结构的住宅。例如 在天津市，1999年建成并鉴定通过的建设部康居示范小区华苑碧华里异形柱结构多 层住宅等一批工程。混凝土异形柱结构体系原来主要用于住宅建筑，近年来逐渐扩展到用于平面及竖向 较为规则的宿舍建筑，工程实践表明效果良好，异形柱结构体系也可用于类似较为规则 的一般民用建筑。各省市陆续编制、实施了异形柱结构的设计、施工暂行规定或地方标准：1. 天津市框架轻型住宅设计与施工的若干技术规定JG4-90；2. 广东省标准：钢筋混凝土异形柱设计规程DBJ/T15-15-95；3. 天津市标准大开间住宅钢筋混凝土异形柱框轻结构技术规程DB29-16-98；4. 甘肃省标准设计钢筋混凝土异形柱结构框架构造图集DBJ/T25-77-99；5. 安徽省标准异形柱框架轻质墙（抗震）设计规程DB34/222-2001；6. 江苏省标准：钢筋混凝土异形柱框架结构技术规程G

4、B32/512-2002；7. 江西省标准：钢筋混凝土异形柱结构技术规程DB36/T386-2002；8. 上海市标准：钢筋混凝土异形柱结构技术规程DG/TJ08-009-2002；9. 河北省标准：钢筋混凝土异形柱框轻住宅技术规程GB13（J）36-2002；10. 天津市标准：钢筋混凝土异形柱结构技术规程DB29-16-2003（系98年天津 市标准按国家新规范的修订版）。上列这些地方标准的实施，均为本规程的编制提供了重要的基础。三、规程编制基于系统扎实的科研成果基础本规程的编制主要基于下列科研成果：异形柱结构体系是一种新型的结构体系，加上异形柱的特性较普通矩形柱更为复 杂，又缺乏结构震害资料，所以必须在异形柱结构的基础性科学研究方面多做工作。 从上个世纪70年代后期迄今，异形柱结构已经成为建筑结构领域科学研究受关注的热 门课题之一，积累了一批异形柱结构丰富的科研成果，为规程的编制提供了重要 的科研成果基础。1. 异形柱截面设计（包括正截面、斜截面及梁柱节点）的条文内容编制，主要是 基于十余年来天津大学对75个异形柱截面（T形、L形及十形）柱的试验研究及理论研 究成果，其中正截面3

5、2个试件，斜截面27个试件，梁柱节点16个试件，是规程编 制的基本依据。该批科研成果曾获得天津市建委一九九八年度科技进步一等奖、建设 部一九九九年科技成果重点推广项目、建设部科技进步二等奖、论文“等肢L形截面双 向偏心受压柱的设计方法”获美国考尔比科学文化中心奖状。2. 为使异形柱轴压比限值的表达形式与国家现行标准相关规定的表达形式协调一 致，及改进异形柱加密区箍筋配置的条文规定，在规程编制阶段，天津大学又在 天津市规程原有研究成果基础上系统地进行了12960根T形、L形及十形截面柱在不同 弯矩作用方向角、不同轴压比条件下截面曲率延性比的电算分析，由此得到与国家现 行标准相关规定表达形式一致的异形柱轴压比限值，反映了最不利弯矩作用方向角域 条件下对应各抗震等级的最大轴压比限值。3. 为制定异形柱斜截面受剪承载力计算的有关条文，在规程编制阶段，天津大 学在原有成果基础上，又对国内总计为63个试件的试验结果进行了统计分析，验证了 所提计算方法有较大的安全储备，由此得到与国家现行标准形式一致的斜截面受剪承 载力公式。4. 关于梁柱节点核心区受剪承载力计算与构造的条文编制，原有成果依据主要为框

6、 架底层节点的研究成果。为进一步补充顶层端节点和中间节点的数据，在本规程编 制阶段，天津大学、南昌大学又完成了16个梁柱节点试件的试验研究。 5. 关于异形柱结构适用的房屋最大高度的有关条文，系基于天津大学根据国家现行 相关标准及本规程的规定，对150多例异形柱结构典型工程的弹性及弹塑性分析结 果，针对多种不同情况和条件（平面布置、柱网尺寸、结构自重、抗震设防烈度及场地 类别），考虑现有异形柱结构抗震试验研究成果，及设计、施工的工程实践经验综合归 纳得到的，并通过规程试设计的考核。 6. 关于异形柱结构地震作用计算原则的有关条文，为反映异形柱内力、变形特性随 地震作用方向变化呈现显著差异的特性，编制组对一批异形柱结构典型工程进行了多方 向地震作用的分析研究，根据系列计算结果，分析归纳出规律性的结论，由此确定：异 形柱结构除在0、90正交方向外尚须对45方向进行地震作用补充验算的条文规定。 7. 关于异形柱结构的抗震试验，由于异形柱结构是新型结构体系，目前尚没有实际 地震作用下结构的震害破坏资料，将异形柱结构的抗震试验研究做得充分一些，对规 程编制是有重要意义的。 近几年来国内已进行过十

7、余项异形柱结构的抗震试验（包括振动台试验及水平往复 荷载试验），但它们主要限于7度抗震设防条件，为研究考核8度抗震设防条件下异形柱 结构的抗震性能及震害破坏规律，在本规程编制阶段，昆明理工大学、天津大学、 同济大学等又协作进行了一批针对8度抗震设防条件的异形柱结构抗震试验：包括6层框 架结构模型振动台试验、10层框架剪力墙结构模型振动台试验，及异形柱结构模型的 水平往复荷载试验。这批试验研究成果与以往已有的一批抗震试验研究成果一起，对研 究异形柱结构的抗震性能及震害破坏规律很有意义，成为规程编制的重要基础。 异形柱结构抗震试验研究现有主要成果一、水平往复荷载试验：一、水平往复荷载试验： 异形柱框架结构抗震性能试验研究，王军（后勤工程学院硕士学位异形柱框架结构抗震性能试验研究，王军（后勤工程学院硕士学位 论文），论文），19901990年年4 4月。月。 钢筋混凝土异形柱斜撑框架及框架结构抗震性能试验研究，李晓轩钢筋混凝土异形柱斜撑框架及框架结构抗震性能试验研究，李晓轩 （天津大学硕士学位论文），（天津大学硕士学位论文），19921992年。年。 水平荷载下底层抽柱的异形柱框架试验研究，

8、郑作樵（福州大学）水平荷载下底层抽柱的异形柱框架试验研究，郑作樵（福州大学） 砼结构基本理论及工程应用砼结构基本理论及工程应用，20002000年。年。 异形柱空间框架结构的受力性能，郑建岚等，（福州大学），异形柱空间框架结构的受力性能，郑建岚等，（福州大学），20002000 年。年。 钢筋混凝土异形柱框架结构抗震试验分析，黄雅捷等，（西安建筑钢筋混凝土异形柱框架结构抗震试验分析，黄雅捷等，（西安建筑 科技大学），科技大学），建筑结构建筑结构，20022002年年1 1月，月，3232卷，卷，1 1期。期。 外掺粉煤灰混凝土异形柱边框架试验研究，李杰等，（同济大学）外掺粉煤灰混凝土异形柱边框架试验研究，李杰等，（同济大学） ，同济大学学报同济大学学报，20022002年年2 2月，月，3030卷，卷，2 2期。期。 陶粒混凝土异形柱框架抗震性能试验研究，蒋利学等，（上海市建陶粒混凝土异形柱框架抗震性能试验研究，蒋利学等，（上海市建 筑科技研究院），筑科技研究院），建筑结构建筑结构20032003年年9 9月，月，3333卷，卷，9 9期。期。 混凝土异形柱框架水平往复荷载试验，国家行

9、业标准混凝土异形柱框架水平往复荷载试验，国家行业标准混凝土异形混凝土异形 柱结构技术规程柱结构技术规程编制组组织云南省建设厅、昆明理工大学、天津大编制组组织云南省建设厅、昆明理工大学、天津大 学协作完成。（学协作完成。（20052005年）年）异形柱结构水平往复荷载试验部分成果异形柱结构水平往复荷载试验部分成果单层异形柱框架试件塑性铰出现次序图单层异形柱框架试件塑性铰出现次序图单层异形柱框架试件裂缝分布及破坏特征单层异形柱框架试件裂缝分布及破坏特征 图图天津大学试验（天津大学试验（19921992年）年）二层异形柱框架试件塑性铰出现次序图二层异形柱框架试件塑性铰出现次序图异形柱结构水平往复荷载试验部分成果异形柱结构水平往复荷载试验部分成果二层异形柱框架试件裂缝分布及破坏特征二层异形柱框架试件裂缝分布及破坏特征 图图后勤工程学院试验（后勤工程学院试验（19901990年）年）异形柱框架试件的滞回曲线异形柱框架试件的滞回曲线异形柱框架试件的的恢复力特性模型异形柱框架试件的的恢复力特性模型根据试验所得的滞回曲线确定异形柱框架理想化恢复力特性模型，恢复力特性根据试验所得的滞回曲线确定异形柱框架理想化恢复力特性模型，恢复力特性 模型属退化三折线型，其规律可用下式来描述：模型属退化三折线型，其规律可用下式来描述： =(=( y y/ / mm) ) 式中式中 y y相应与屈服点的位移值；相应与屈服点的位移值； mm相应于已经历过的最大位相应于已经历过的最大位 移点的位移值；移点的位移值； 建议取用建议取用0.40.40.550.55天津大学试验（天津大学试验（19921992）二、振动台试验：二、振动台试验： 7 7层钢筋混凝土异形柱支撑框架模型振动台试验研究，杨玉成等，层钢筋混凝土异形柱支撑框架模型振动台试验研究，杨玉成等，地地 震工程与工程振动震工程与工程振动，1515（

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