楼梯对框架结构刚度影响分析

汶川地震中许多框架结构楼梯遭到严重破坏,造成大量的人员伤亡。震害调查表明,楼梯作为斜撑构件对整体抗震影响显著。结合新修订的GB 50011—2010《建筑结构抗震设计规范》中关于计算中应考虑楼梯构件的影响等条文,采用D值法建立了考虑楼梯的简化计算模型,对框架刚度及楼梯受力进行修正。通过对比解析法与PKPM(08版)软件计算所得结果,发现地震作用下加入楼梯对整体结构的刚度影响不可忽略,楼梯各构件在地震作用下受力不同于仅仅按照重力荷载作用下分析结果。建议框架结构楼梯梯段、休息平台及梯柱设计时宜考虑地震作用,刚度计算时应考虑楼梯对整体刚度的影响。     

楼梯刚度对震区塔式建筑抗震设计的影响分析

按2008年版<建筑抗震设计规范>要求,利用计算机进行结构抗震分析,计算中应考虑楼梯构件的影响.工程实践表明,在计算少楼板大开洞建筑时,楼梯提供的刚度对结构刚度影响比较大,从而导致结构所受地震力有较大差异.设计这类建筑结构时,应严格按规范计算楼梯构件的影响.     

楼梯对框架结构性能影响分析

为了分析楼梯对结构的影响,用SAP2000通过对比有无楼梯参与整体结构计算分析,得到了楼梯对整体结构动力特性和梯板及其周边构件的影响。计算分析表明,对于框架结构的计算分析要考虑楼梯对整体的影响。通过振型刚度解耦,可以得到楼梯对整体结构各阶振型刚度的贡献。楼梯的存在改变了的结构振型出现的次序,进而改变了结构薄弱方向。楼梯板在地震作用下,处于拉弯或压弯状态,设计中要按拉弯或压弯进行配筋。楼梯对楼梯间角柱受力影响非常显著,导致楼梯间柱的轴力增大为不考虑楼梯整体分析时的5倍左右。     

钢筋混凝土楼梯的整体建模及分析

钢筋混凝土楼梯的梯板具有斜撑受力状态,对结构刚度有明显影响,故2008版《抗震设计规范》中要求计算中考虑楼梯构件的影响。本文用三款常用结构软件建立了不同结构体系中楼梯构件的模型,并对其计算结果进行分析。     

框排架结构主厂房现浇楼梯对整体结构的影响及设计对策

通过工程实例分析了余热发电主厂房钢筋混凝土框排架结构形式中现浇楼梯参与分析时楼梯周边的梁、柱地震作用。计算结构表明,结构分析中计入楼梯对结构的自振周期、刚度分布及构件内力影响较大。结构中楼梯及周边构件将承担更多的地震力,楼梯处主体结构须考虑地震影响,在抗震条件下应增强构造要求。最后提出了楼梯结构抗震设计及构造措施。     

楼梯梯段不同滑动支座设置的对比

震害经验表明设计中未考虑楼梯刚度效应,可能使地震中梯段斜板、梯梁、梯柱乃至框架柱发生不同程度损毁,理论分析的规律也揭示梯间引入的刚度将使得构件"内力重分布"同时改变结构动力特性。目前设计对楼梯的处理包括将楼梯同时建模以及通过设置滑动支座减小楼梯对主体结构的影响,其中滑动支座因设置的灵活性赢得设计人员青睐。针对滑动支座设置于梯段不同位置将对楼梯内力及动力特性影响效果不同,且不同滑动实现方式有不同的要求。通过力学求解器建立梯段不同部位设置滑动支座的楼梯间模型,对比滑动支座设置于楼梯梯段不同位置对其刚度及动力特性的影响做了分析,同时对不同形式滑动支座设计的注意要点做了归纳。表明模型3、4、5所代表的楼梯形式对减小楼梯对结构影响效果较好,同时对挑耳承载力、滑动端变形量及翘起等问题做了归纳。     

楼梯参与结构整体工作的计算分析

本文给出楼梯参与结构整体计算的方法,分析了梯板、梯柱和梯梁在抗震结构中的作用,比较了楼梯布置在不同位置对结构的不同影响。计算结果表明在框架结构中楼梯及其周边构件将承担更多地震力,是结构设计应加强的部位,因此整体分析应考虑楼梯构件的刚度。在剪力墙结构中,若梯板两端分别支撑在两片墙肢上,则楼梯对剪力墙的影响不可忽视。本文通过某实际工程计算结果比较,说明楼梯构件参与结构整体工作的必要性,可供结构设计人员参考。     

混凝土梯板抗弯刚度计算考虑梯级贡献的公式推导

目前现浇混凝土板式楼梯设计时是以梯板最小结构厚度来计算梯板挠度的,这样设计的梯板往往较厚,文中考虑梯级对梯板抗弯刚度的贡献,推导出梯板抗弯刚度计算公式,据此可对板式楼梯挠度作出较准确的计算。     

浅议框架结构中的板式楼梯设计

各地震灾害表明,设计中未考虑楼梯刚度效应影响,可能使地震中楼梯梯板、梯梁、梯柱以及框架柱发生不同程度的损毁,理论分析也表明楼梯间的刚度将使得构件发生内力重分布,同时改变其结构动力特征。该文以震害分析研究为基础,说明了楼梯进行抗震设计的必要性,同时阐述了现有的两种楼梯抗震设计的基本思路。     

某宾馆考虑楼梯刚度对结构抗震性能影响分析

为了研究楼梯刚度对框架结构抗震性能的影响,建立了考虑和未考虑楼梯刚度的框架模型,并对其进行了小震作用下的弹性分析,结果表明:楼梯刚度会明显提高结构的刚度和楼层剪力,减少结构的层位移和层间位移;楼梯的非对称布置会引起结构平面扭转,影响结构的抗震性能。     

医院建筑抗震特性分析及结构设计

医院设计需要满足特殊的功能及设备要求,因此在结构抗震设计时具有与其他类型建筑不同的特点。针对医院建筑的刚度突变、结构不规则等特点进行了抗震弹性及弹塑性分析,并结合不同的结构类型探讨了楼梯对结构的影响。总结了医院建筑在抗震设计中常见的问题及解决方案。     

考虑楼梯影响的框架结构地震响应分析

汶川地震震害表明,楼梯间是结构的易损部位,新版抗震规范中强调了楼梯对于结构的重要性。为了分析楼梯对框架结构抗震性能的影响,应用SAP2000软件通过对比有无楼梯参与整体结构计算分析,得到了楼梯对整体结构自振特性、结构整体反应、多遇地震下梯板及其周边构件受力的影响以及罕遇地震下结构塑性铰的分布。结果表明,楼梯的存在改变了结构振型的出现顺序,使结构的扭转效应增强;楼梯间周围构件有楼梯参与计算后受力变化较大;地震作用下,梯板承受较大的轴力和剪力,应该按照拉(压)弯构件进行设计;罕遇地震下,有楼梯模型结构的塑性铰数量要明显多于无楼梯模型。因此,对于框架结构的设计有必要考虑楼梯的影响。     

高层装配式斜支撑钢框架结构设计研究

针对远大S30工程的高层装配式斜支撑钢框架结构体系,分别采用振型分解反应谱法和线性时程分析法对整体结构进行有限元分析,得到了结构在多遇地震作用下的内力和位移响应。进行了结构整体的弹性设计,总结了该结构体系的设计方法。按规范对柱与柱座法兰连接的承载力进行了计算,并通过有限元分析和试验研究进行了节点强度和刚度的分析与验证。对梁柱节点进行了试验,研究其刚度变化规律,提出了采用弹簧单元在整体结构中建立节点简化分析模型的方法。研究结果表明：该体系中轻型钢楼梯对整体刚度的影响可以忽略,计算时可不建模分析;结构抗震性能满足现行规范要求,结构侧向变形曲线介于框架结构和剪力墙结构变形曲线之间;斜支撑降低了节点区的应力,增大了结构体系刚度,起到了减小柱计算长度、增强梁柱节点和柱与柱座连接的作用;柱与柱座法兰连接设计既满足设计强度要求,又实现了柱的刚性连接,保证了柱承载力和刚度的连续性。     

Stability analysis of prestressed space truss structures based on the imperfect truss element

Prestressed space truss structures have been widely used in various public buildings in recent years. However, because of its large span, the length of its members also increases. Therefore the member initial curvature will probably affect the stability of the structure. This paper focuses on the truss element with initial geometrical imperfection under high axial load. The relation between axial force and deformation, the expression of axial tangent stiffness, and the concept of initial curvature coefficient for truss element are established. With the example of prestressed cable-stayed arch-truss structure, the influence of member initial curvature on nonlinear stability performance of the structure under various prestress values is studied. The result indicates that member initial curvature has little influence on global stiffness of the structure before buckling, but has great influence on the performance of the structure after buckling and on limit load of the structure. Under different prestress values, the limit load-member initial curvature curves are parallel and almost linear. The proposed method in this paper can be widely applied into nonlinear stability analysis of various prestressed space truss structures with large span, so that the influence of member initial curvature on structural stability can be estimated.     

框架结构中楼梯的抗侧刚度分析

震害表明,框架结构中的楼梯会发生梯板拉断,梯梁剪断的破坏现象。通过对楼梯抗侧刚度的分析,采用等效刚度的方式,在整体模型中利用斜杆考虑楼梯的抗侧力作用,获得地震作用下梯板及梯梁的附加内力,从而对梯板及梯梁进行当的加强处理,防止楼梯震害的发生。     

带滑动支座楼梯和普通楼梯对框架结构性能影响分析

为了分析楼梯对于框架结构抗震的影响,文章通过应用sap2000软件对比不带楼梯,采用普通楼梯和带滑动支座楼梯三种情况整体结构计算分析。计算分析表明,得到楼梯的整体结构自振特性,结构整体反应和柱板受力等特性。     

浅议框架结构计算中楼梯构件的影响

采用ETABS程序分析了在框架结构抗震计算中采用未考虑楼梯构件刚度的传统方法和有限元的精确计算方法两种计算模型,探讨了采用精确计算模型时楼梯构件板厚、开间、混凝土强度等级、进深的变化对整体结构计算结果的影响,提出了采用斜杆模拟楼梯构件以简化模型的计算方法,通过对比,验证了简化方法在工程设计中的可行性。     

Influence of damages on static behavior of single-layer cable net supported glass curtain wall: full-scale model test

The single-layer cable net supported glass curtain wall has been applied in many building structures all over the world. In service, it will inevitably be subject to various damages. To study the influence of such damages on the static behavior of the single-layer cable net supported glass curtain wall, a full-scale model with the outside outline size of 4.85 m × 4.85 m and 4 × 4 grids is designed and tested. Two kinds of damages that are the cable prestress loss and cable anchorage end failure are led into the structure model during the test, and their influence has been investigated. The stiffness contribution of glass panels to the single-layer cable net supported glass curtain wall structure with or without damages and its change have been tested and analyzed. The results show that the maximum change rate of nodal deflection is 13.78% for the damage of cable prestress loss, while the change rate of nodal deflection is between 7% and 22% for the damage of cable anchorage end failure. The influence degree of the damages depends on the ratio of the structure initial stress stiffness change caused by damages to the total stiffness of the structure. The stiffness contribution of glass panels increases with the load increase. Under the same loading condition, the stiffness contribution of glass panels to the damaged structure is greater than that to the intact structure. The stiffness contribution of glass panels reduces the effect of the damages on the structural displacement and the cable tension force, but the glass panel could break if its stiffness contribution is too large.     

地震作用下楼梯构件刚度对框架结构的影响分析

文章利用MIDAS/Civil有限元分析软件,对某工程中楼梯构件在地震作用下的响应进行了详细分析,比较地震作用下楼梯构件刚度的考虑与否对主体结构的影响,以及楼梯构件自身的地震响应。由此更准确地得出地震作用下结构与构件的破坏部位及形式,也对结构设计及加固工作具有参考作用。