钢筋混凝土分体柱在侧向荷载作用下的弹塑性分析
尤鸿瑁，黄东升，周爱萍，龙慎久，周明敏
(南京航空航天大学航空宇航学院土木工程系，江苏南京210016)
摘要：高层结构由于竖向荷载大，底层柱截面往往很大，容易形成短柱。分体柱就是将～ 根截面较大的柱剖分为若干截面
较小的柱，以增加柱的长细比，从而避免出现短柱，但由于对分体柱的力学性能了解不多，工程中鲜有应用。本文应用有限元
法对某高层结构的底层角柱进行了弹塑性分析，分别讨论了分体柱在竖向和侧向荷载作用下的力学性能。结果表明，在竖向
力的作用下，整体柱与分体柱的轴向变形相差不大，分体柱的侧向承载能力比整体柱略有降低，但延性却大幅度提高。可见，
采用分体柱可以在保证柱承载力满足要求的前提下，大大提高柱的延性。
关键词：分体柱；短柱；高层结构；抗震设计
中图分类号：TU375．3 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2011)04—046—03
Elastic-plastic analyse of reinforced concrete split columns under lateral
torce
YOU Hongjun，HUANG Dongsheng，ZHOU Aiping，LONG Shenjiu，ZHOU Mingmin
(Department of Civil Engineering，CoHege of Aerospace Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing
210016，China)
Abstract：Because of big vertical load，the bottom column of hi gh rising building is often has a huge cross-section and easy to form short
column．Sprit column is to divide a large CROSS—section column into a numbor of smaller CroSS—section columns，so as to increase the
slenderness ratio and avoid forming short column，however，because of lacking of research about its mechanics properties，split column
has not been used in practical until now．This paper analyses the elastic-plastic properties of split column using finite element and
compares their mechanics capabilities under vertical load and horizontal load． The results show that under vertical load，the axial
deform ation diference is small，split column lateral load capacity slightly lower than the overall column，however，its ductility is
substantially increases．Thus using split column can greatly enhance the ductility under the premise of carrying capacity meets the
requirements．
Key words：split columns；short column；high rising buildings；earthquake resistance design
0 引 言
钢筋混凝土高层建筑由于层数多、高度大，底层
柱的剪力和轴力都很大，当高度达到一定数值后，底
层柱的高宽比常常小于4，很容易形成短柱。目前，
对这类问题的处理都是采用外包钢的方法，将钢筋
混凝土柱做成钢与混凝土组合柱，从而避开了混凝
土柱轴压比的限制。这种方法带来了一个新的问
题，就是底层柱的刚度变得很大，容易导致上部结构
形成相对薄弱层。在工程实践中，也有人采用在短
柱中增加芯柱的做法，这种做法能否改善延性还缺
乏理论和试验的支持，因此，没有得到普遍的认可。
收稿日期：2009—12-01
作者简介：尤鸿瑶(1987一)，男，安徽天长人，硕士研究生，主要从事
高层结构、结构耗能减震方面的研究。
E—mail：youhon~unnuaa@yahoo．tom．all
还有人则提出了分体柱这一新颖做法，分体柱将一
根截面较大的柱分成几个截面较小的柱，各柱肢分
开配筋，虽然柱的抗弯刚度有所降低，但却在保证柱
的轴向承载力不降低的情况下，增加了柱的长细比，
实现了短柱变长柱，有效地改善柱的抗震性能_l。]，
可以较好地解决高层结构中的短柱问题。但由于目
前对分体柱力学性能的了解还不多，工程上很少应
用。本文以一实际工程为背景，对其底层一短柱进
行弹塑性分析，比较了整体柱与分体柱的力学性能，
以期为工程实际中采用分体柱提供一定的理论参
考。
1 计算模型
1．1 工程实况简介
某高层结构的底层柱，截面为1．4 m×1．4 m，
柱净高度5．4 m，混凝土保护层厚度30 him，柱截面
及配筋见图1和图2。根据PKPM计算的结果得：

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