關(guān)鍵詞：異形柱 模態(tài)分析 

　　一、 引言 

　　異形柱是指柱的截面形式為L形、T形、十字形，并且截面各肢高與肢厚之比不大于4的柱。 

　　異形柱出現(xiàn)的契機(jī)是由于在普通的結(jié)構(gòu)體系中，易出現(xiàn)矩形柱凸出于墻面，墻角處出現(xiàn)柱邊角，使得房屋空間的有效利用面積減小，且不利用家具的擺放。而且在基于剪力墻的定位一定時那么用戶重新分割房屋空間就會產(chǎn)生不便利，同時造價又會提高。異形柱的板腹與翼緣的厚度等于填充墻或者剪力墻的厚度，則室內(nèi)便不會出現(xiàn)柱角，從而使房屋平整，布置靈活，在增加房屋空間有效使用面積5%～8%的同時，還可以有效的改善房屋的舒適度與靈活可變性。 

　　但是，不可避免的，異形柱由于截面形式的原因，導(dǎo)致其受力比較復(fù)雜，計算機(jī)抗震驗算也較為繁瑣，《混凝土異形柱技術(shù)規(guī)程》（JGJ149—2006）中對于異形柱結(jié)構(gòu)在工程中的使用做了比較詳細(xì)和嚴(yán)格的規(guī)定。 

　　二、有限元模型的建立 

　　文中L形異形柱根據(jù)《混凝土異形柱技術(shù)規(guī)程》（JGJ149—2006）中相關(guān)規(guī)程設(shè)定需要進(jìn)行分析的構(gòu)件，有限元分析時，梁單元采用Solid65單元，鋼筋單元采用Link8單元，相關(guān)參數(shù)：混凝土Ec=1.9E4N/mm2,泊松比0.2；鋼筋Es=2.0E5N/mm2,泊松比0.3。異形柱采用兩端固結(jié)。異形柱寬取為240mm，肢高與肢厚之比為2.7。 

　　三、模態(tài)分析 

　　通過ANSYS動力分析中的模態(tài)分析，對其固有頻率進(jìn)行分析為異形梁各個陣型及普通梁各陣型所對應(yīng)的頻率。 

　　異形柱已經(jīng)出現(xiàn)了繞Z軸的扭轉(zhuǎn)，這是由于結(jié)構(gòu)本身不規(guī)則致使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與剛度中心不重合所造成的結(jié)果，第二以及第三振型圖也同樣反映了異形柱繞Z軸的扭轉(zhuǎn)，因此異形柱結(jié)構(gòu)的主陣型都是繞Z軸方向的扭轉(zhuǎn)陣型。 

　　從上述分析可知，對于異形柱，在地震動作用下，異形柱結(jié)構(gòu)易容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)現(xiàn)象，因此，異形柱結(jié)構(gòu)規(guī)范對于異形柱的肢高和肢厚之比、結(jié)構(gòu)的最大高度以及軸壓比有著比普通混凝土柱嚴(yán)格的規(guī)定，以防止異形柱結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。 

　　從上述進(jìn)行的ANSYS模態(tài)分析，并與普通混凝土柱做了比較以及所分析的陣型圖上可知，對于異形柱結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，導(dǎo)致其容易在地震等災(zāi)害中易因產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和傳力路徑的突然中斷等原因是結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重的震害，因此對于異形柱結(jié)構(gòu)要在結(jié)構(gòu)的不規(guī)則中盡量使結(jié)構(gòu)的縱向和橫向柱網(wǎng)的軸線處在同一直線上并拉通，即要在不規(guī)則中盡量使規(guī)則、均勻，這樣才可以保證異形柱結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和降低由于結(jié)構(gòu)的不規(guī)則帶來的不利影響。 

　　參考文獻(xiàn): 

　　[1]郝文化.ANSYS土木工程應(yīng)用實例[M].北京，中國水利水電出版社，2005年：75-77. 

　　[2]JGJ149-2006.混凝土異形柱技術(shù)規(guī)程[S].北京，中國建筑工業(yè)出版社，2006年：5-9.