前言

1 绪论1

1.1 异形柱1

1.2 异形柱结构1

1.3 异形柱结构的优点与缺点2

1.3.1 异形柱结构的优点2

1.3.2 异形柱结构的缺点2

1.4 异形柱结构的发展与应用概况3

1.4.1 基本情况3

1.4.2 研究工作概况4

1.4.3 工程应用概况8

2 异形柱结构设计的基本规定10

2.1 一般规定10

2.2 结构体系10

2.2.1 异形柱结构的选型10

2.2.2 适用的房屋最大高度10

2.2.3 适用的最大高宽比12

2.2.4 对结构体系的要求12

2.2.5 对填充墙与隔墙的要求13

2.2.6 对底部抽柱带转换层异形柱结构的要求13

2.3 结构布置15

2.3.1 结构平面布置15

2.3.2 结构竖向布置18

2.3.3 对不规则异形柱结构抗震设计的要求19

2.4 结构抗震等级20

3 异形柱结构内力与变形分析方法21

3.1 极限状态设计21

3.1.1 结构安全等级与设计使用年限21

3.1.2 极限状态计算与验算21

3.2 荷载和地震作用22

3.3 结构分析模型与计算参数24

3.3.1 结构分析模型24

3.3.2 计算参数25

3.3.3 结构分析软件25

3.4 水平位移限值35

3.4.1 弹性层间位移角限值36

3.4.2 弹塑性层间位移角限值36

3.5 算例37

4 异形柱截面及梁柱节点设计51

4.1 异形柱正截面承载力计算51

4.1.1 基本假定51

4.1.2 异形柱正截面承载力计算方法52

4.1.3 异形柱正截面承载力的简化计算方法57

4.1.4 异形柱正截面配筋计算69

4.2 异形柱斜截面受剪承载力计算85

4.2.1 截面应符合的条件86

4.2.2 斜截面受剪承载力计算86

4.2.3 有地震作用组合时的截面剪力设计值87

4.3 异形柱框架梁柱节点受剪承载力计算88

4.3.1 框架梁柱节点受剪承载力计算的重要性88

4.3.2 截面应符合的条件88

4.3.3 受剪承载力计算89

4.3.4 节点核心区组合的剪力设计值91

4.3.5 算例92

5 异形柱结构构造与施工96

5.1 一般规定96

5.1.1 结构用材料96

5.1.2 梁柱截面尺寸96

5.1.3 混凝土保护层厚度97

5.1.4 纵向受力钢筋的连接与锚固97

5.2 异形柱98

5.2.1 剪跨比98

5.2.2 轴压比98

5.2.3 纵向受力钢筋99

5.2.4 箍筋101

5.3 异形柱框架梁柱节点103

5.3.1 柱的纵向受力钢筋103

5.3.2 梁的纵向受力钢筋104

5.3.3 水平箍筋107

5.4 下层矩形柱与上层异形柱的连接108

5.5 底层异形柱与基础的连接110

5.6 异形柱结构的施工110

5.6.1 模板及其支架111

5.6.2 钢筋检验111

5.6.3 混凝土浇筑112

5.6.4 结构尺寸允许偏差112

5.6.5 墙体材料替换112

5.6.6 管线敷设113

6 异形柱结构设计与施工工程实例114

6.1 湖南省某干休所1号住宅楼结构方案比较114

6.2 长沙市白沙广场高层住宅楼异形柱框架"para" label-module="para">

6.3 南昌市玉河明珠22号楼上部结构优化设计128

6.4 南京市虎啸小区09栋住宅异形柱框架结构设计132

6.5 某带转换层异形柱综合楼设计137

6.6 南京市某15层大开间住宅结构设计方案比较140

6.7 南京市水泥工业设计研究院9层住宅楼异形柱框架结构设计144

6.8 薄壁剪力墙、异形柱模板支撑实例148

6.9 采用C70高强混凝土浇灌劲性钢筋混凝土异形柱实例150

7 对异形柱结构几个问题的讨论153

7.1 关于异形柱的截面形式153

7.1.1 一字形截面异形柱153

7.1.2 Z形截面异形柱154

7.2 关于异形柱的结构形式171

7.2.1 异形柱框架"para" label-module="para">

7.2.2 带斜撑异形柱框架结构176

7.3 关于异形柱结构的简化计算方法192

7.4 关于异形柱的配筋形式211

7.4.1 型钢混凝土异形柱结构211

7.4.2 桁架式型钢混凝土异形柱220

7.5 关于填充墙对结构破坏形态的影响225

7.5.1 带填充墙框架结构的三种破坏形态225

7.5.2 带混凝土小砌块填充墙异形柱框架的试验227

7.5.3 异形柱框架结构中填充墙与支撑作用的对比研究234

7.6 关于暗柱的设置240

7.7 小结245

参考文献247

……

沈蒲生，男，1939年出生，湖南大学教授，博士生导师。1961年湖南大学土木工程系工业与民用建筑专业本科毕业，1965年湖南大学结构工程研究生毕业。1981年9月至1983年9月为美国威斯康星大学访问学者，1987年晋升为教授，1990年8月至1991年2月为丹麦奥尔堡大学高级访问学者，1990年被国务院学位委员会批准为博士生导师，1991年享受国务院特殊津贴。1987年至1997年任湖南大学土木系主任、结构工程研究所所长、湖南大学建设监理中心主任等职。现任湖南大学学位委员会副主席、湖南大学教学指导委员会副主任、湖南大学土木工程学院学术委员会主任，兼任国务院学位委员会学科评议组成员、全国土木工程专业指导委员会委员、全国土木工程专业评估委员会委员、教育部高等教育出版社土建类系列教材编委会主任等职。从事结构工程的教学、科研与生产实践四十多年，至今仍坚持为本科生和研究生上课。除完成教学工作和研究生培养之外，还积极参与教学改革与科学研究工作，曾获国家教学成果二等奖、湖南省教学成果一等奖。承担过三项国家自然科学基金科研课题、两项博士点基金科研课题和多个省部级科研课题，对冷轧带肋钢筋混凝土结构的研究和推广应用作出过突出贡献，取得了显著的经济效益与社会效益。曾获得省科技进步一等奖一项，省部级科技进步三等奖多项。在国内外学术期刊发表论文200多篇，出版专著、译著、教材二十余部。代表作有《混凝土结构设计原理》、《混凝土结构设计》、《混凝土结构疑难释义》、《楼盖结构设计原理》、《高层建筑概论》、《高层建筑结构设计》、《高层建筑结构疑难释义》、《高层建筑结构设计例题》、《结构分析的计算机方法》、《冷轧带肋钢筋混凝土结构设计与施工》、《未来的建筑世界》等。沈蒲生教授积极推进混凝土结构教材的系列化和立体化，他主持的湖南大学“混凝土结构设计原理”课程被评为2004年度国家级精品课程。

《异形柱结构设计与施工》共分7章。内容包括：异形柱结构有关的基础知识，异形柱结构设计的基本规定，异形柱结构内力与变形分析方法，异形柱截面及梁柱节点设计，异形柱构造与施工，异形柱结构设计与施工实例以及对几个问题的讨论。《异形柱结构设计与施工》可供建筑工程设计、施工、科研人员，相关专业院校师生参考与使用。

异形柱结构体系是指采用轻质填充墙及隔墙的现浇钢筋混凝土异形柱框架及异形柱框架-剪力墙结构体系。

异形柱结构体系是指采用轻质填充墙及隔墙的现浇钢筋混凝土异形柱框架及异形柱框架-剪力墙结构体系。柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4，相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。

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异形柱结构体系避免了普通框架柱在室内凸出、占用建筑空间的问题，改善了建筑观瞻，为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性。由于室内不见棱角，围护墙及隔墙较薄，与黏土砖结构相比，增加使用面积8%一10%；与矩形柱框架结构相比，增加使用面积0.6%一1.2%以上。同时，结合墙体改革，采用保温、隔热、轻质、高效的墙体材料作为框架填充墙及内隔墙，推荐使用轻质填充墙，可以使结构平均自重不超过12—14kN/m²，以此来代替传统的烧结黏土砖墙，以贯彻国家关于节约能源、节约土地、利用废料、保护环境的政策。

采用异形柱框架结构，是墙体改革、节约能源消耗、减轻建筑物自重、增加使用面积、适应功能变化需求的主要途径之一。最初，异形柱结构体系主要用于住宅建筑，近年来逐步扩展到用于较规则的宿舍建筑等 。

1 概述

1.1 混凝土异形柱结构

1.1.1 异形柱结构的发展与应用概况

1.1.2 混凝土异形柱及其结构体系

1.1.3 混凝土异形柱结构的特点及适用范围

1.2 混凝土异形柱结构设计

1.2.1 异形柱结构设计特性

1.2.2 混凝土异形柱结构设计规程

1.2.3 混凝土异形柱结构设计方法

2 结构体系与建筑体型

2.1 结构体系

2.1.1 结构体系的基本要求

2.1.2 竖向结构布置应注意的几个问题

2.1.3 楼板结构

2.2 建筑体型

2.2.1 建筑体型及其设计原则

2.2.2 不规则体型的震害

2.2.3 规则体型的基本要求

2.2.4 建筑体型不规则类型及设计规定

2.2.5 建筑体型设计及抗震措施

3 地震作用

3.1 概述

3.2 扭转耦联振型分解法

3.2.1 结构动力计算简图

3.2.2 串联刚片系动力特性的求解

3.2.3 平动自振周期与扭转自振周期

3.2.4 串联刚片系地震作用计算

3.2.5 地震作用效应计算

3.2.6 地震作用方向

3.2.7 地震扭转效应

3.3 弹性时程分析法

3.3.1 时程分析法概述

3.3.2 弹性时程分析法的要点

3.3.3 纽马克(Newmark)-B法

3.4 弹塑性分析方法

3.4.1 弹塑性分析方法概述

3.4.2 能力谱法计算步骤与框图

4 结构计算分析

4.1 结构计算的主要内容

4.2 结构分析模型

4.3 矩阵位移法

4.3.1 空间杆系模型

4.3.2 空间杆系.薄壁柱模型

4.3.3 空间杆系一墙元模型

4.4 结构计算参数的调整

4.4.1 概述

4.4.2 调整参数的力学概念

5 截面设计与结构构造

5.1 结构设计的延性准则

5.1.1 延性结构的基本概念

5.1.2 异形柱框架延性结构的设计方法

5.1.3 异形截面双向压弯柱的延性性能

5.2 截面设计

5.2.1 异形柱正截面承载力计算

5.2.2 异形截面柱斜截面受剪承载力计算

5.2.3 ·异形截面柱框架梁柱节点受剪承载力计算

5.3 结构构造

5.3.1 一般规定

5.3.2 异形截面框架柱

5.3.3 异形柱框架梁柱节点

6 结构设计合理性判断

6.1 结构刚度

6.1.1 结构的动力特性

6.1.2 水平地震剪力系数(剪重比)

6.1.3 结构层间侧移

6.1.4 构件之间刚度应匹配

6.2 延性结构指标判断

6.2.1 构件截面尺寸

6.2.2 梁、异形柱纵向受力钢筋数量

6.2.3 剪压比

6.2.4 没有计算的附加应力大小

参考文献2100433B