基于地震作用下楼梯构件内力分析探讨.pdf

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1、城市建筑┃结构•抗震┃URBANISMANDARCHITECTURE┃STRUCTURE•ASEISMATIC基于地震作用下楼梯构件内力分析探讨■武晓军[摘要]本文分析了建筑楼梯震害情况，基于定性角度，通过在结构模型中建立楼梯模型，则结构分析同样是对顺跑方向的影响大于垂直于顺跑方向，其分析了基于地震作用下楼梯的受力性能。从分析结果表明，软件在空间计算时会考虑楼梯对结构整体计算的影中一个角柱在Y向地震作用及竖向荷载作用下的轴在框架结构中楼梯构件及周边构件都受到较大地震作用响。有限元分析软件计算完成后，可以查看楼梯和力在计入楼梯和不计入楼梯时的对比。可以

2、看出，力，这些部位在结构设计中应当重点加强。同时通过对实结构共同产生的三维动态位移和振型，同时还可以计入楼梯之后，在Y向地震荷载作用下，楼梯间角际工程计算结果进行了比较，表明了楼梯构件参与结构整查看楼梯各个构件在单工况作用下的内力和位移结柱轴力有较大幅度的增加，底层的增幅非常明显，体工作的必要性。果。随楼层高度递减。因此，基于地震作用下，楼梯参二、楼梯是否考虑整体分析对比与空间分析计算之后对比没有参与的模型，两者计[关键词]结构设计楼梯设计地震作用鉴于当前结构分析软件中可以建立楼梯模型进算结果存在较大变化，表明楼梯对结构有着不可忽行结构整体分析，以下

3、将借助软件，对楼梯进入和视作用。按照原来的设计思路进行结构设计，在地从以往结构设计情况表明，对于楼梯构件在计不进入空间分析两种模型的计算结果对比。以七层震作用下结构难以达到设计原意。算模型中通过采取只考虑等效荷载加以实现，这主框架，3级抗震，抗震设防烈度为6度（0.05g），三、地震作用下楼梯构件内力分析要是基于两点：工程师普遍认为楼梯构件对结构受设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，基本风上述分析了考虑楼梯后的结构模型较能真实反2力影响不大，可以对楼梯周边构件采取加强构造措压0.5kN/m。映结构实际受力情况，以下将进一步分析考虑楼梯施来确保结构安

4、全性；结构设计软件中并没有提供地震作用下，结合分析软件系统地分析楼梯构件受考虑楼梯参与性的功能。如果在计算模型中通过建力情况，对于楼梯设计具有重要意义。基于地震作立斜板、梯梁和梯柱的输入和网格剖分较麻烦，所用下，两个梯板的往复推拉作用下，楼梯梁和板承以一般结构模型中并没有建立楼梯。但从震害结果受空间的弯矩、剪力和扭矩综合作用，受力状态非表明，楼梯间往往是震害易发生部位。常复杂；楼梯梁往往在跨中以及梁端破坏；梯柱承一、在空间分析中实现楼梯共同参与计算的方法受较大拉力致使梯柱上端节点破坏，有些甚至拉断。当前结构设计中，有较多有限元软件逐步开发借助于有限元

5、分析软件，基于地震作用下，分析楼图1X、Y向地震各层最大层间位移角曲线出考虑楼梯全弹性的建筑通用有限元分析，在结构梯构件内力。本例采用180×300梯柱，梯梁对比分析表明，楼梯参与计算对结构自振周期实际模型内力求解中，应当要考虑楼梯对整个结构200×400。统一在场地类别为Ⅱ类，设计地震分组影响较大，使顺梯跑方向自振周期减小15.5%，由影响，对楼梯和结构采取共同空间分析。为第一组，比较在不同的设防烈度下楼梯各构件的于第三层结构局部缩进，使整体刚度减小，所以在在结构计算模型中对板式楼梯模拟，是针对楼受力情况。第三层楼梯的影响相对更大一些，基本呈现对低

6、振梯中楼梯板、平台板、梯梁和梯柱不同受力构件，1.梯柱受力分析型周期的影响大于高振型周期的影响；有楼梯的模采取不同的单元模拟。如对于楼梯平台板和楼梯板分析建筑底层与梯梁TL1端部连接的梯柱TZ1，型地震作用明显增大，其中Y向地震作用下，结构模拟，为了能准确计算板的面外和面内刚度，采取比较了该梯柱在不同设防烈度下拉力及相应配置的底层地震剪力增幅达到11.8%，倾覆弯矩则达到壳单元来计算；对于梯柱和楼梯梁的单元选取主要钢筋面积。表1表明了梯柱的控制应力为拉应力且13.1%，呈现对楼梯顺跑方向（即Y向）的刚度影响是考虑梁柱节点能协调板、墙节点变形，则采取空

7、与地震作用的大小有较大的关系，不经计算仅布置比垂直于顺跑方向的刚度影响更大些。间杆单元来模拟。在实际模型计算中，有限元分析构造钢筋是不够的，梯柱应根据基本组合最大控制顺梯跑方向的位移有楼梯比没有楼梯减小较软件会自动剖分梁柱墙，产生新的节点后会与楼梯应力配置钢筋。多，减小15%，有而垂直梯跑方向的位移二者也有位移达到协调统一。不可以忽视的差距。最大层间位移角基本在底层，表1不同设防烈度下梯柱内力及配筋设防烈度6789最大轴力（KN）-158-205-299-487最大弯矩（KN.m）0000最大剪力（KN）00002配筋面积（mm）4564566962

8、0282.梯梁受力分析坍塌。由于梯板作为主要斜撑构件，分配了较多的用下，对钢筋混凝土楼梯各个构件进行了受力分