建筑抗震设计中如何改善短柱抗震性能？  ,提高,强度

当按剪跨比λ判定柱子不是短柱时，按一般框架柱的抗震要求接纳结构办法即可；确定为短柱后，就应当尽量提高短柱的承载力，减小短柱的截面尺寸，接纳种种有效办法提高短柱的延性，改进短柱的抗震性能。 
　　1使用复合螺旋箍筋 
　　高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和“强剪弱弯”要求的，柱真个抗弯承载力也是应该满足“强柱弱梁”要求的。对付短柱，只要相符“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求，是能够做到使其不产生剪切型破坏的。因此，使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力，改进对砼的约束作用，能够到达改进短柱抗震性能的目的。 
　　2接纳分体柱 
　　由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多，在地行动用下往往是因剪坏而失效，其抗弯强度不克完全发挥。因此，可人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度，这样，在地行动用下，柱子将首先到达抗弯强度，从而出现出延性的破坏状态。 
　　人为削弱抗弯强度的要领，可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢离开配筋。在组身分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键，以增强它的初期刚度和后期耗能能力。一般，连接键有通缝、预制离开板、预应力摩擦阻尼器、素砼连接键等形式。 
　　对分体柱劳动性态的理论剖析和试验研究证明：接纳分体柱的要领虽然使柱子的抗剪承载力基本稳定，抗弯承载力稍有降低，但是使柱子的变形能力和延性均得到显著提高，其破坏形态由剪切型转化为弯曲型，从而实现了短柱变“长柱”的设想，有效地改进了短柱尤其是剪跨比λ≤1.5的超短柱的抗震性能。分体柱要领已在实际工程中得到应用。 
    3接纳钢骨砼柱
　　钢骨砼柱由钢骨和外包砼组成。钢骨通常接纳由钢板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形、十字形截面。 
　　与钢结构相比，钢骨砼柱的外包砼可以防备钢构件的局部屈曲，提高柱的整体刚度，显著改进钢构件出平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以富裕发挥。接纳钢骨砼结构，一般可比钢结构节约钢材达50％以上。别的，外包砼增加了结构的耐久性和耐火性。与钢筋砼结构相比，由于配置了钢骨，使柱子的承载力大大提高，从而有效地减小柱截面尺寸；钢骨翼缘与箍筋对砼有很好的约束作用，砼的延性得到提高，加上钢骨自己良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。 
　　由于钢骨砼柱富裕发挥了钢与砼两种质料的特点，具有截面尺寸小，自重轻，延性好以及优越的技术经济指标等特点，如果在高层或超高层钢筋砼结构下部的若干层接纳钢骨砼柱，可以大大减小柱的截面尺寸，显著改进结构的抗震性能。 
　　4接纳钢管砼柱 
　　钢管砼是由砼填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构质料，是套箍砼的一种特殊形式。由于钢管内的砼受到钢管的侧向约束，使得砼处于三向受压状态，从而使砼的抗压强度和极限压应变得到很大的提高，砼特别是高强砼的延性得到显著改进。同时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋，其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下，这相当于配筋率至少都在4.6％以上，这远远超出抗震规范对钢筋砼柱所要求的最小配筋率限值。由于钢管砼的抗压强度和变形能力特佳，即使在高轴压比条件下，仍可形成在受压区成长塑性变形的“压铰”，不存在受压区先破坏的问题，也不存在像钢柱那样的受压翼缘屈曲失稳的问题。因此，从包管控制截面的转动能力而言，无需限定轴压比限值。规程规定，钢管砼单肢柱的承载力可按式（3）计算： 
　　N≤φ1φeN0（3） 
　　式中，来源：www.examda.com
　　θ=faAa／fcAc称为套箍指标，0.3≤θ≤3； 
　　φ1，φe的物理意义及计算要领见规程［9］。 
　　由式（3）可以看出，当选用了高强砼和合适的套箍指标θ后，柱子的承载力可大幅度提高，通常柱截面可比普通钢筋砼柱减小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。