一种改善异形柱结构抗震性能的方法技术领域
本发明涉及一种改善异形柱结构抗震性能的方法，属于结构抗震方法技术领域。
背景技术
异形柱结构具有两个明显的优点，一是在建筑功能上不露柱角，避免了矩形柱带来的凸角，这可以为使用者提供更多的可利用空间，开间布置灵活。二是相对同样截面尺寸的矩形柱，异形柱截面较为开展，抗侧移能力强。2006年，国家颁布实施了混凝土异形柱技术规程，行业标准编制过程中所进行的研究发现，节点承载力是高烈度区异形柱结构最大适用高度的控制因素。由于最大适用高度受节点承载力控制，异形柱结构在高烈度地区的应用范围受到了明显的影响。2006年颁布的异形柱规范规定，8度（0.2g）地区，异形柱框架结构最大高度为12m，这一限值低于普通砌体结构同样条件下最低15m的高度限值。节点承载力使异形柱结构的抗震设计非常困难，迫切需要技术和经济上可行的解决方案。国内部分高校及科研单位的学者针对异形柱结构抗震性能的改善措施开展了很多试验研究和理论分析工作，研究证明型钢混凝土异形柱这种方式能显著改善异形柱结构的抗震能力，获得多数人的认可。相对整个构件采用型钢，仅针对节点抗震性能的改善更应该受到关注，因为对全构件进行抗震性能改善的措施可能由于成本的问题给推广应用带来困难，同时型钢混凝土异形柱截面在节点承载力方面的优势尚未得到充分的发掘。基于此，本发明提出了一种改善异形柱结构抗震性能的措施。
发明内容
本发明提供了一种改善异形柱结构抗震性能的方法，通过仅在异形柱节点加入桁架式钢骨的措施来解决节点承载力不足造成的高烈度地区异形柱结构适用性受限及抗震设计困难等问题，同时用于改善型钢混凝土异形柱成本及节点承载力方面优势尚未得到充分的发掘等方面的不足。
本发明改善异形柱结构抗震性能的方法是这样实现的：
Step1、首先预制桁架式钢骨；
Step2、在异形柱结构节点施工时首先绑扎节点区域下部异形柱钢筋，支模，浇筑节点区域下部异形柱混凝土；如图3所示，异形柱钢筋中包括柱纵向钢筋9和柱箍筋10；如图4所示，为浇筑好的T型混凝土柱11；
Step3、然后在梁柱节点处吊装预制好的桁架式钢骨，同时绑扎梁板钢筋，支模，浇筑梁板混凝土；如图6所示，梁钢筋包括梁纵向钢筋12和梁箍筋13；
Step4、梁板混凝土浇筑时将梁柱节点区隔离出来，最后浇筑节点混凝土，完成异形柱结构节点施工。如图7所示，图中标号14为混凝土梁。
所述步骤Step1中，桁架式钢骨由肢端钢板4、连接缀条3和型钢构成，型钢类型与对应异形柱截面形状相同，肢端钢板4和型钢通过连接缀条3焊接形成与型钢形状相同的桁架式钢骨。
对于L型异形柱1，所述步骤Step1中，桁架式钢骨为L型桁架式钢骨，L型桁架式钢骨包括L型型钢2、连接缀条3和肢端钢板4，依据L型异形柱1及相交的梁截面尺寸，通过连接缀条3将加工好的L型型钢2与肢端钢板4焊接在一起，预制成L型桁架式钢骨。
对于T型异形柱5，所述步骤Step1中，桁架式钢骨为T型桁架式钢骨，T型桁架式钢骨包括T型型钢6、连接缀条3和肢端钢板4，依据T型异形柱5及与其相交的梁截面尺寸，通过连接缀条3将加工好的T型型钢6与肢端钢板4焊接在一起，预制成T型桁架式钢骨。
对于十型异形柱7，所述步骤Step1中，桁架式钢骨为十型桁架式钢骨，十型桁架式钢骨包括十型型钢8、连接缀条3和肢端钢板4，依据十型异形柱及与其相交的梁截面尺寸，通过连接缀条3将加工好的十型型钢8与肢端钢板4焊接在一起，制成十型桁架式钢骨。
所述肢端钢板4前端做倒角，并伸入梁的长度为对应梁高的一半。
本发明的有益效果是：
1、异形柱节点处加入桁架式钢骨能将梁端塑性铰外移至设定位置，有效的保证节点域面积，改善节点抗震性能。
2、节点处加入的桁架式钢骨能够承担节点域内的大部分地震剪力，明显改善了制约异形柱结构在高烈度地区适用性受限的不利因素。
3、仅在节点处加入桁架式钢骨，相比型钢混凝土异形柱结构，可明显降低造价，改善节点抗震性能不能充分发挥的不足。
4、桁架式钢骨有利于梁主筋的穿过，保证了梁负弯矩区受力主筋的连续性，同时便于施工。
5、桁架式钢骨的肢端钢板前端倒角有利于梁铰的发展，防止梁在节点附近含钢量突然增大而出现脆性破坏。
6、理论分析和试验研究均证明节点处加入桁架式钢骨能有效的改善异形柱结构的抗震性能。
7、实际施工表明节点处加入桁架式钢骨并不会明显增加施工成本，也不会明显增大施工难度。
附图说明
图1为本发明的节点示意图；
图2为本发明L型、T型、十型桁架式钢骨等轴测示意图；
图3为本发明T型异形柱节点区域下部混凝土柱钢筋绑扎示意图；
图4为本发明T型异形柱节点区域下部混凝土柱浇筑示意图；
图5为本发明T型异形柱节点区域钢骨吊装示意图；
图6为本发明T型异形柱节点区域钢筋施工示意图；
图7为本发明T型异形柱节点示意图。
图1-7中各标号：1-L型异形柱，2-L型型钢，3-连接缀条，4-肢端钢板，5-T型异形柱，6-T型型钢，7-十型异形柱，8-十型型钢，9-柱纵向钢筋，10-柱箍筋，11-T型混凝土柱，12-梁纵向钢筋，13-梁箍筋，14-混凝土梁。
具体实施方式
实施例1：如图1-7所示，一种改善异形柱结构抗震性能的方法：
Step1、首先预制桁架式钢骨；
Step2、在异形柱结构节点施工时首先绑扎节点区域下部异形柱钢筋，支模，浇筑节点区域下部异形柱混凝土；
Step3、然后在梁柱节点处吊装预制好的桁架式钢骨，同时绑扎梁板钢筋，支模，浇筑梁板混凝土；
Step4、梁板混凝土浇筑时将梁柱节点区隔离出来，最后浇筑节点混凝土，完成异形柱结构节点施工。
所述步骤Step1中，桁架式钢骨由肢端钢板4、连接缀条3和型钢构成，型钢类型与对应异形柱截面形状相同，肢端钢板4和型钢通过连接缀条3焊接形成与型钢形状相同的桁架式钢骨。
对于L型异形柱1，所述步骤Step1中，桁架式钢骨为L型桁架式钢骨，L型桁架式钢骨包括L型型钢2、连接缀条3和肢端钢板4，依据L型异形柱1及相交的梁截面尺寸，通过连接缀条3将加工好的L型型钢2与肢端钢板4焊接在一起，预制成L型桁架式钢骨。
实施例2：如图1-7所示，一种改善异形柱结构抗震性能的方法：
Step1、首先预制桁架式钢骨；
Step2、在异形柱结构节点施工时首先绑扎节点区域下部异形柱钢筋，支模，浇筑节点区域下部异形柱混凝土；
Step3、然后在梁柱节点处吊装预制好的桁架式钢骨，同时绑扎梁板钢筋，支模，浇筑梁板混凝土；
Step4、梁板混凝土浇筑时将梁柱节点区隔离出来，最后浇筑节点混凝土，完成异形柱结构节点施工。
所述步骤Step1中，桁架式钢骨由肢端钢板4、连接缀条3和型钢构成，型钢类型与对应异形柱截面形状相同，肢端钢板4和型钢通过连接缀条3焊接形成与型钢形状相同的桁架式钢骨。
对于T型异形柱5，所述步骤Step1中，桁架式钢骨为T型桁架式钢骨，T型桁架式钢骨包括T型型钢6、连接缀条3和肢端钢板4，依据T型异形柱5及与其相交的梁截面尺寸，通过连接缀条3将加工好的T型型钢6与肢端钢板4焊接在一起，预制成T型桁架式钢骨。
实施例3：如图1-7所示，一种改善异形柱结构抗震性能的方法：
Step1、首先预制桁架式钢骨；
Step2、在异形柱结构节点施工时首先绑扎节点区域下部异形柱钢筋，支模，浇筑节点区域下部异形柱混凝土；
Step3、然后在梁柱节点处吊装预制好的桁架式钢骨，同时绑扎梁板钢筋，支模，浇筑梁板混凝土；
Step4、梁板混凝土浇筑时将梁柱节点区隔离出来，最后浇筑节点混凝土，完成异形柱结构节点施工。
所述步骤Step1中，桁架式钢骨由肢端钢板4、连接缀条3和型钢构成，型钢类型与对应异形柱截面形状相同，肢端钢板4和型钢通过连接缀条3焊接形成与型钢形状相同的桁架式钢骨。
对于十型异形柱7，所述步骤Step1中，桁架式钢骨为十型桁架式钢骨，十型桁架式钢骨包括十型型钢8、连接缀条3和肢端钢板4，依据十型异形柱及与其相交的梁截面尺寸，通过连接缀条3将加工好的十型型钢8与肢端钢板4焊接在一起，制成十型桁架式钢骨。
实施例4：如图1-7所示，一种改善异形柱结构抗震性能的方法，本实施例与实施例1相同，其中所述肢端钢板4前端做倒角，并伸入梁的长度为对应梁高的一半。
实施例5：如图1-7所示，一种改善异形柱结构抗震性能的方法，本实施例与实施例2相同，其中所述肢端钢板4前端做倒角，并伸入梁的长度为对应梁高的一半。
实施例6：如图1-7所示，一种改善异形柱结构抗震性能的方法，本实施例与实施例3相同，其中所述肢端钢板4前端做倒角，并伸入梁的长度为对应梁高的一半。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。