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摘要：通过分析不规柱的刚度随截面变化规律，采用ANYSYS软件做受力分析，确定不规则柱配筋方法。
关键词：不规则柱 ；刚度； 应力图 ；配筋
Abstract: through the analysis of the variation of stiffness with irregular cross section column, do stress analysisusing ANYSYS software, determine the irregular columnreinforcement method.
Keywords: irregular column; stiffness; stress;reinforcement
1 概述。现代建筑设计，受到各方面的影响，变得越来越奇特。这使得结构柱的形状，也千奇百怪，非常不规则，例如有梯形柱、菱形柱、三角形柱。这些柱，不能归结为“异形柱”。因为按《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ 149-2006的定义：异形柱是指截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。我们可以称之为“不规则柱”
不规则柱的形状有很多种，但都可以看成由基本形状（例如：矩形、圆形、L形、T形和十字形异形柱）变化而来。例如梯形柱，可以认为是有矩形柱拉长一个角。菱形柱，矩形柱拉长两个角。这样分析，可以将柱按X及Y方向来分开计算。现在，先分析一下简单的梯形柱。
2 柱刚度分析
上述截面，其对于X轴及Y轴截面惯性矩计算如下：
I部分：Ix=，Iy=
II部分：对于X’轴，查表得：Ix’=
对于X轴，Ix=+（+）
对于Y’轴，查表得：IY’ =，
对于Y轴，Ix=+（-）
I部分+ II部分:
Ix=++（+）, Iy=+ 比较上表，不难发现，这个不规则截面柱随着h1增大，刚度在X方向增大很大，相对Y方向增大较小。结构计算中，刚度增大，作用在柱的水平了也回增加。在柱较少的框架结构中，如果不考虑突出的h1边而直接按bXh计算，计算的結构与实际的偏差太大，无法满足工程精度的要求。这种不规则柱应该按其截面的实际刚度计算内力。现行结构计算软件，例如PKPM及广厦CAD,建模时都有按“参数建柱”的功能，不规则柱应该按这种方式建模，计算结果才更符合实际。
3 柱配筋
解决了内力计算问题，再讨论柱如何配筋问题。这里先分析一下在弯剪扭下不规则柱截面应力分布。
采用ANSYS 有限元 软件，取2中不同截面，分别施加相同的内力，节目应力图如下：
截面1
扭矩作用：
弯矩1
弯矩2
截面2
扭矩
弯矩1
弯矩2
分析：不规则柱在受扭状态下，与矩形柱基本相同。在受到绕梯形平行线的垂直方向的弯矩（弯矩1）状态下，长边的应力，随着截面h1长度增加而增大。在受到绕梯形平行线方向的弯矩（弯矩2）状态下，应力与矩形柱基本相同。
矩形柱的受拉受压纵筋都是对称配筋，上下或左右对称，电算结果也是给出上下或左右相同的配筋面积。如果不规则柱也按对称配筋，势必在受到绕梯形平行线的垂直方向的弯矩作用下，柱角部配筋不足。解决的办法是，角部的钢筋应加大1`2个钢筋直径，柱长边应增加钢筋根数。
4 结束语
在结构电算中，不规则柱，不能直接简化成矩形柱进行结构计算，应该按其刚度，按“参数建柱”录入模型，再根据电算的结果人工配筋，并注意适当加大角部的角筋，以免造成配筋不足。
参考文献：
1 GB50010-2010 《混凝土结构设计规范》
2 JGJ 149-2006《混凝土异形柱结构技术规程》
附
个人简介
孙斌 武汉理工大学理学院结构工程系 2001年毕业
一直在沙溪建筑设计院做结构设计。
2008年获得注册一级结构师
关键词：不规则柱 ；刚度； 应力图 ；配筋
Abstract: through the analysis of the variation of stiffness with irregular cross section column, do stress analysisusing ANYSYS software, determine the irregular columnreinforcement method.
Keywords: irregular column; stiffness; stress;reinforcement
1 概述。现代建筑设计，受到各方面的影响，变得越来越奇特。这使得结构柱的形状，也千奇百怪，非常不规则，例如有梯形柱、菱形柱、三角形柱。这些柱，不能归结为“异形柱”。因为按《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ 149-2006的定义：异形柱是指截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。我们可以称之为“不规则柱”
不规则柱的形状有很多种，但都可以看成由基本形状（例如：矩形、圆形、L形、T形和十字形异形柱）变化而来。例如梯形柱，可以认为是有矩形柱拉长一个角。菱形柱，矩形柱拉长两个角。这样分析，可以将柱按X及Y方向来分开计算。现在，先分析一下简单的梯形柱。
2 柱刚度分析
上述截面，其对于X轴及Y轴截面惯性矩计算如下：
I部分：Ix=，Iy=
II部分：对于X’轴，查表得：Ix’=
对于X轴，Ix=+（+）
对于Y’轴，查表得：IY’ =，
对于Y轴，Ix=+（-）
I部分+ II部分:
Ix=++（+）, Iy=+ 比较上表，不难发现，这个不规则截面柱随着h1增大，刚度在X方向增大很大，相对Y方向增大较小。结构计算中，刚度增大，作用在柱的水平了也回增加。在柱较少的框架结构中，如果不考虑突出的h1边而直接按bXh计算，计算的結构与实际的偏差太大，无法满足工程精度的要求。这种不规则柱应该按其截面的实际刚度计算内力。现行结构计算软件，例如PKPM及广厦CAD,建模时都有按“参数建柱”的功能，不规则柱应该按这种方式建模，计算结果才更符合实际。
3 柱配筋
解决了内力计算问题，再讨论柱如何配筋问题。这里先分析一下在弯剪扭下不规则柱截面应力分布。
采用ANSYS 有限元 软件，取2中不同截面，分别施加相同的内力，节目应力图如下：
截面1
扭矩作用：
弯矩1
弯矩2
截面2
扭矩
弯矩1
弯矩2
分析：不规则柱在受扭状态下，与矩形柱基本相同。在受到绕梯形平行线的垂直方向的弯矩（弯矩1）状态下，长边的应力，随着截面h1长度增加而增大。在受到绕梯形平行线方向的弯矩（弯矩2）状态下，应力与矩形柱基本相同。
矩形柱的受拉受压纵筋都是对称配筋，上下或左右对称，电算结果也是给出上下或左右相同的配筋面积。如果不规则柱也按对称配筋，势必在受到绕梯形平行线的垂直方向的弯矩作用下，柱角部配筋不足。解决的办法是，角部的钢筋应加大1`2个钢筋直径，柱长边应增加钢筋根数。
4 结束语
在结构电算中，不规则柱，不能直接简化成矩形柱进行结构计算，应该按其刚度，按“参数建柱”录入模型，再根据电算的结果人工配筋，并注意适当加大角部的角筋，以免造成配筋不足。
参考文献：
1 GB50010-2010 《混凝土结构设计规范》
2 JGJ 149-2006《混凝土异形柱结构技术规程》
附
个人简介
孙斌 武汉理工大学理学院结构工程系 2001年毕业
一直在沙溪建筑设计院做结构设计。
2008年获得注册一级结构师