楼梯位置对框架结构地震反应的影响分析

论文摘要

在历次地震灾害中,楼梯间一直都是框架和砌体结构的一个震害集中区。楼梯往往先于主体结构产生种种严重破坏,影响应急使用。但是,总体上国内外对于楼梯抗震设计的研究比较有限,很多方面的问题都亟待研究、解决。由于在实际震害中,框架结构的楼梯破坏最为严重,而且楼梯自身具有一定的刚度,其布置位置必然对结构整体产生影响。因此,本文在总结楼梯间震害的基础上,着重研究楼梯位置对框架结构地震反应的影响。本文主要进行了如下工作：1、总结历次地震灾害中楼梯的破坏形式,列举了国内外对于楼梯抗震问题的研究成果；2、使用SAP2000建立了六个多层框架结构模型,将楼梯布置在其中不同位置；3、对各模型进行模态分析,整理了各结构模型在水平地震作用下的周期、振型、内力等信息。指出楼梯位置对结构抗扭刚度有一定影响,结构的内力分布也会随着楼梯位置改变而发生明显变化；4、使用了一种新的非线性分析模型,对新模型进行了Pushover分析,对比了破坏机制的差异。分析表明楼梯布置问题与结构扭转密切相关,为了避免结构过早发生塑性破坏,应尽量将楼梯布置于对结构抗扭有利的位置；5、将楼梯位置对框架结构的地震反应影响进行了总结,针对楼梯的布置方式提出了建议,并对新型抗震楼梯的设计进行了设想和展望。本文旨在对框架结构中的楼梯布置乃至设计方法提出合理的建议,提高楼梯自身以及整体结构的抗震性能,对混凝土框架结构与楼梯的建筑平面布置和结构设计均具有一定的参考意义。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 本文研究内容
• 2 结构设计及模型建立
• 2.1 规范相关规定
• 2.2 结构设计
• 2.3 模型建立
• 3 楼梯位置对结构自振的影响分析
• 3.1 模态分析
• 3.2 楼梯位置对结构自振周期的影响
• 3.3 楼梯位置对结构基底剪力的影响
• 3.4 本章小结
• 4 楼梯位置对结构水平位移及内力的影响分析
• 4.1 反应谱分析
• 4.2 楼梯位置对结构水平位移的影响
• 4.3 楼梯位置对框架内力的影响
• 4.4 楼梯位置对楼梯内力的影响
• 4.5 本章小结
• 5 楼梯位置对结构破坏机制的影响分析
• 5.1 静力非线性（Pushover）分析
• 5.2 非线性分析模型的建立
• 5.3 楼梯位置对结构破坏机制的影响
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 设计建议
• 6.3 展望
• 致谢
• 参考文献