第1页,共40页,星期日,2025年,2月5日主要内容:一、引言二、研究背景三、短柱判别方法四、短柱抗震性能的研究现状五、发展前景六、结语第2页,共40页,星期日,2025年,2月5日近几年来由于地震灾害屡屡发生,造成了巨大的经济损失和惨重的人员伤亡。结构抗震显得尤其重要,短柱在地震中的破坏尤为严重。本文重点介绍了提高短柱抗震性能的现状及其发展前景,对今后短柱抗震的研究具有一定的指导意义。一、引言第3页,共40页,星期日,2025年,2月5日二、研究背景随着工程结构向大跨、高耸、重荷载方向发展,结构底部竖向构件的轴向承载力需求不断增大,高层建筑的重载柱若采用普通钢筋混凝土柱,则易形成短柱,难以满足抗震延性的需求。第4页,共40页,星期日,2025年,2月5日普通钢筋混凝土柱缺点:1、柱截面尺寸非常大,浪费空间;2、浪费材料;3、形成剪跨比较小的短柱,发生脆性剪切破坏,难以满足抗震延性的需求。必须重视建筑抗震设计对结构构件有明确的延性要求。为满足规程对轴压比限值的要求,柱子的截面往往比较大,在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。另外,由于许多特殊建筑使用荷载大,层高较低,在设计中不可避免地会出现短柱。要对短柱采取一些构造措施,提高其延性和抗震性能。二、研究背景第5页,共40页,星期日,2025年,2月5日二、研究背景第6页,共40页,星期日,2025年,2月5日二、研究背景第7页,共40页,星期日,2025年,2月5日二、研究背景第8页,共40页,星期日,2025年,2月5日二、研究背景第9页,共40页,星期日,2025年,2月5日二、研究背景第10页,共40页,星期日,2025年,2月5日二、研究背景第11页,共40页,星期日,2025年,2月5日缺点:判断不准确,仅适于反弯点位于或接近柱高中部的情况。简单方法:三、短柱判别方法第12页,共40页,星期日,2025年,2月5日图1短柱设计示意图三、短柱判别方法第13页,共40页,星期日,2025年,2月5日理论方法:剪跨比小于等于2优点:分析更可靠。三、短柱判别方法第14页,共40页,星期日,2025年,2月5日1、箍筋加密法:按不同的抗震等级采取不同的箍筋直径与间距,见表1。表1加密区箍筋的最大间距与最小直径四、短柱抗震性能的研究现状第15页,共40页,星期日,2025年,2月5日图2复合箍示意图2、复合箍法:常见形式有井字形复合箍,菱形复合箍,八角形复合箍,见图2。四、短柱抗震性能的研究现状第16页,共40页,星期日,2025年,2月5日优点:部分纵筋内移并使粘结应力分布到混凝土内部,使“X”形纵筋承担部分剪力,以避免柱发生剪切破坏。图3配置“X”筋示意图3、配置“X”筋法:部分纵筋沿柱对角线方向成斜向交叉配置,见图3。四、短柱抗震性能的研究现状第17页,共40页,星期日,2025年,2月5日表2构件明细及试验结果图4所示为X形配筋短柱构件在反复荷载作用下的骨架曲线图,其中Z3-1未配X形筋,而其余三个构件只在配筋方式上不同,其他参数都相同(见表2)。图4骨架曲线图四、短柱抗震性能的研究现状第18页,共40页,星期日,2025年,2月5日优点:破坏形态由剪切型转化为弯曲型,实现了短柱变“长柱”的设想。图5分体柱示意图4、分体柱法:柱中沿竖向用分隔板将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱,分体柱的各柱肢分开配筋,见图5。四、短柱抗震性能的研究现状试验滞回曲线比较第19页,共40页,星期日,2025年,2月5日四、短柱抗震性能的研究现状(a)整体柱滞回曲线(b)分体柱试件滞回曲线图6整体柱与分体柱滞回曲线比较第20页,共40页,星期日,2025年,2月5日优点:使柱的承载力大大提高,从而有效地减小柱的截面尺寸和提高柱的延性及抗震能力。图7钢骨混凝土柱截面示意图5、钢骨混凝土柱法:由钢骨和外包混凝土组成,见图7。四、短柱抗震性能的研究现状试验滞回曲线比较第21页,共40页,星期日,2025年,2月5日(a)钢筋混凝土柱滞回曲线(b)钢骨混凝土柱滞回曲线图8滞回曲线比较试件轴压比为0.3,其他条件相同。四、短柱抗震性能的研究现状第22页,共40页,星期日,2