摘要：異形柱結構改善了建筑觀瞻，使建筑在設計上更加靈活，得到了廣大建筑師和結構工程師的親睞。我國也發布了《混凝土異形柱結構技術規程》（JGJ149-2006）規程，為結構設計人員提供了設計計算依據。本文對異形柱結構設計進行了探討。
　　關鍵詞：異形柱；結構；設計
　　
　　1.異形柱結構的研究現狀
　　1.1國外研究現狀
　　對于異形柱結構的研究，國外已經有三十多年的歷史了，國外匯集了各國的專業人員對于異形柱構件進行了全面的研究，涉及的截面有T形、L形、十字形和槽形等，從而形成了比較完善的理論體系。美國學者JoaguinMarin在20世紀70年代對第一個鋼筋混凝土L形短柱的全過程進行了分析，從而生成了一套可供設計人員使用的計算圖。在1983年，L.N.Ramamrthy和T.A.HafeezKham通過理論和試驗對等肢和不等肢L形截面雙向偏壓柱進行了分析。在1985年和1993年，M.Kawakami和Dundarc.Sahin以及Y.Yau.S.L.Chan、A.K.W.So對雙向偏壓的任意截面鋼筋混凝土柱進行了研究。在20世紀90年代，日本對節點的抗剪強度水平箍筋的作用以及梁縱筋的粘結錨固進行了分析和研究。
　　1.2國內研究現狀
　　自上世紀八十年代以來我國對異形柱結構的抗震試驗的研究已經有很多項了。我國一些有名的大學專業人員對8度抗震設防條件的異形柱結構抗震試驗進行了研究，這些研究成果對研究異形柱結構的抗震性能及震害破壞規律有很重要的意義。北京工業大學曹萬林教授帶領了一批專業人員一直對鋼筋混凝土異形柱進行了研究，試驗表明：滯回環依次逐漸飽滿，中部捏攏現象逐步減輕，承載力、延性均明顯提高，耗能能力增強，這為解決在工程設計中長期困擾設計人員的短柱問題，指明了一條新方向。
　　2.異形柱的受力特點
　　在異形柱截面中對稱軸僅有一個或者沒有，柱肢平面內外兩個方向的剛度由于截面的特殊性而具有很大的差異，導致對荷載的方向敏感，荷載角對構件的最終破壞形態和延性的影響較大，各向承載力具有較大的差異；對于平截面的假定，異形柱截面變形是基本上符合的。在對異形柱截面構件與矩形截面構件應該采用專門的方法來計算；與矩形截面相比，異形柱截面向外分布，使得抗彎能力增強了，削弱了抗剪能力；多肢是異形柱的又一特點，其剪切中心一般都在平面范圍外，受力時對變形和內力的協調是需要靠各柱肢交點處核心區混凝土來進行的，經過這種變形協調，相當大的翹曲應力和剪應力粗壯乃與各柱肢內，但是正是由于剪應力的存在，柱肢出現了裂縫，從而使得異形柱的脆弱性更加明顯的受到破壞。
　　3.異形柱結構設計
　　3.1異形柱結構的設計特性
　　異形柱設計與普通矩形柱結構設計有很大區別，其主要是由于異形柱結構缺乏震害資料，柱肢截面較小，異形柱結構設計的主要特性有：（1）異形柱結構震害資料少，為了使其結構的安全得以保證，必須嚴格規定《異形柱規程》中的部分抗震措施的標準；（2）試驗和理論分析表明：隨著水平荷載方向的不同，異形柱正截面承載力存在較大的差異，方向對于各異形柱構件對應的水平地震作用的精確確定是非常復雜的問題；（3）由于異形柱空間具有明確的特性，因此，應采用三維空間內力分析方法，正截面的計算按照雙向偏心受壓和偏心受拉來進行；（4）異形柱柱肢厚度及節點尺寸較小，異形柱結構的薄弱環節是鋼筋錨固及節點強度。
　　3.2異形柱結構的使用范圍
　　（1）適用的抗震設防烈度范圍：非抗震設計和抗震防烈度為6度、7度及8度的抗震設計；（2）使用高度范圍：異形柱結構適用的最大高度應符合表1的規定：
　　表1異形柱結構適用的房屋最大高度（m）
　　
　　

結構體系	非抗震設計	抗震設計
		6度	7度		8度
		0.05g	0.10g	0.15g	0.20g
框架結構	24	24	21	18	12
框架-剪力墻結構	45	45	40	35	28

　　表2異形柱結構適用的最大高寬比
　　

結構體系	非抗震設計	抗震設計
		6度	7度		8度
		0.05g	0.10g	0.15g	0.20g
框架結構	4.5	4	3.5	3	2.5
框架-剪力墻結構	5	5	4.5	4	3.5

　　結構體系 
　　非抗震設計 抗震設計
　　  6度 7度 8度
　　  0.05g 0.10g 0.15g 0.20g
　　框架結構 4.5 4 3.5 3 2.5
　　框架-剪力墻結構 5 5 4.5 4 3.5
　　（4）適用結構形式范圍：框架結構、框架-剪力墻結構、底部抽柱帶轉換層的異形柱框架結構和框架-剪力墻結構。
　　3.3異形柱結構的設計方法
　　異形柱結構設計包括概念設計、計算設計，其基本上與一般結構是相似的。概念設計包括確定結構體系和平面布置、判斷建筑規則程度、初步選定材料強度等級和構件截面尺寸、假設異形柱縱筋直徑及根數、構造措施；計算設計包括計算結構作用、確定結構分析模型和計算參數、內力側移分析、構件截面設計。
　　
　　參考文獻：
　　[1]蘇曉華,彭文潔,初艷鯤.短肢剪力墻與異形柱結構的受力特點分析[J].科技資訊,2007,(03)
　　[2]黃擒虎,王佩斌.對異形柱框架結構設計的綜合分析[J]山西建筑,2010,(27).
　　[3]天津大學.JGJ149-2006混凝土異形柱結構技術規程[S].,2006.