【摘 要】
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作为房屋建筑中唯一可靠的竖向通道,楼梯在地震发生时具有十分重要的逃生和救援作用。然而,根据专家学者们在汶川地震后的大量调研分析,楼梯构件出现了各种类型的破坏,且往往比建
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作为房屋建筑中唯一可靠的竖向通道,楼梯在地震发生时具有十分重要的逃生和救援作用。然而,根据专家学者们在汶川地震后的大量调研分析,楼梯构件出现了各种类型的破坏,且往往比建筑物本身破坏更为严重。楼梯会增加结构的强度和刚度,但是会增加地震力,导致短柱或梯板产生较大剪力而发生破坏,也会导致斜梯梁产生较大的轴力而破坏。除此之外,楼梯会影响主体结构与楼梯相连的构件的内力分布。导致这种现象的原因是,这些楼梯在房屋建造时没有考虑地震作用,而是采用重力荷载进行设计的。汶川地震中楼梯的大量破坏引起了国内专家学者的广泛注意,他们做了一系列的相关研究,达成了楼梯与主体结构相互作用的共识。基于这些研究成果,住房与城乡建设部及时修改了《建筑抗震设计规范》,新版规范明确指出:“计算模型的建立、必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况,计算中应考虑楼梯构件的影响。”随后,国内最常用的结构设计软件PKPM更新了版本,增加了楼梯输入功能,以考虑楼梯在计算中的影响。基于上述背景,本文分别用PKPM2010和SAP2000建立了带楼梯和不带楼梯的实际工程模型,分析了两种类型的楼梯:踏步支承于斜梯梁的梁式楼梯和带简支梯段板的板式楼梯。通过模态分析和反应谱分析,本文分别得到了结构的振型、周期、位移、基底剪力和楼梯及其周边框架构件的内力。本文的主要内容包括:1.根据国内外研究成果,分析总结了楼梯的震害类型及其原因;2.简单介绍了几种常用的结构抗震计算方法;3.通过SAP2000和PKPM2010的计算结果,分析总结了楼梯对框架结构抗震性能的影响;4.根据上述的分析结果,对现行的框架结构楼梯设计提出了几点建议,以供今后设计参考。
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