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。     

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。     

地震作用下钢筋混凝土框架结构中楼梯构件的影响效果分析

结合汶川地震中楼梯间的震害表现,根据楼梯的数量与布置方式以及主结构规模与布局构建了18个计算模型,对钢筋混凝土框架结构中楼梯构件的影响效果进行分析研究。结果表明:楼梯构件参与结构整体计算分析后,钢筋混凝土框架结构的侧向刚度、周期、振型、地震作用、层间位移、框架梁柱的地震内力等技术指标均有明显的变化,这种变化与楼梯构件的数量与布置方式以及主体结构的侧向刚度大小等因素密切相关。计算分析还表明,楼梯相关构件(斜板、平台梁、平台柱等)在地震作用下的受力非常复杂,结构设计时应对此有充分的考虑。     

汶川地震中框架楼梯典型震害分析与有限元计算

基于汶川地震中框架结构楼梯的典型震害调查,探讨了楼梯震害产生的原因;并以某5层框架结构办公楼为例,利用有限元软件建立空间分析模型,对比了传统模型与考虑楼梯构件参与整体计算模型的分析结果,讨论了楼梯构件对框架整体受力和变形的影响;并且提出了楼梯构造处理和抗震设计建议。     

汶川地震钢筋混凝土框架结构震害及对策

汶川大地震造成了部分钢筋混土框架结构的严重破坏和倒塌,震害包括结构的整体倒塌、部分倒塌、薄弱层倒塌、底层柱的柱顶和柱底的弯曲破坏、短柱的剪切破坏、框架梁端的弯曲破坏等等;此外原先抗震设计时不被注意的楼梯出现受拉破坏,有的甚至被拉断;填充墙是框架结构破坏严重的非结构构件。框架结构这些震害产生的原因多种多样,如实际地震影响烈度大大超过设计设防烈度、建筑的施工质量问题、设计不合理（刚度突变,强梁弱柱）,等等。在对倒塌破坏的框架的震害进行深入分析后,本文提出了解决框架结构抗倒塌的方法：加强柱的抗震设计、适当布置抗震墙、采用隔震或消能减震技术。楼梯设计时应考虑地震下楼梯受力情况,采用刚性连接时,要求计算出楼梯地震效应,并进行配筋;楼梯一端与结构采用滑动连接时,可消除楼梯地震作用下的内力,设计时可不考虑地震影响;加强结构填充墙抗震性能,确保罕遇地震下不致倒塌伤人。     

考虑楼梯刚度影响下框架结构的地震响应分析及设计建议

新版抗震规范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MIDAS/Gen 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,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.     

考虑楼梯刚度影响下框架结构的地震响应分析及设计建议

新版抗震规范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MIDAS/Gen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,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.     

由汶川地震中楼梯破坏引发的思考

根据汶川地震中楼梯间及楼梯破坏的情况,结合2008年版建筑抗震设计规范,以及受汶川地震影响,河北保定某14层框架结构办公楼楼梯梁破坏情况,探讨了柔性结构的楼梯设计应采取的措施。     

梯段板构造及梯柱形式对框架结构及楼梯构件抗震性能的影响

为考察梯段板不同构造及不同梯柱形式对框架结构抗震性能的影响,利用SAP 2000软件建立7个钢筋混凝土框架结构模型,进行模态分析、反应谱分析及静力推覆分析。结果表明:不同梯柱形式对主体结构刚度及内力分布影响较大,对楼梯构件与主体结构整浇的框架结构,应考虑这种影响;对于整浇楼梯,考虑地震作用的影响时,应尽量采用4梯柱支承形式,将楼梯构件与框架柱分离,减小楼梯构件与整体结构的相互影响;若采用3梯柱支承形式,可在梯段板下端设置滑动支座或隔震防倒塌支座,减小梯段板的斜撑效应,使楼梯构件不坏或晚于整体结构破坏,保证楼梯间的安全岛功能。     

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。