对耐震楼梯结构的探索.pdf

对耐震楼梯结构的探索刘一威文章编号:������������作者简介:,��簂�������.嗍。第�卷增刊��月建筑结构�钲谑星寤T方ㄖ�杓朴邢薰�荆�钲�����R猐前言近几年的理论研究、震害调查和设计实践都表明,楼梯结构是整个结构抗震设计艰难而又非常重要的环节。楼梯是逃生通道,它具有生命线工程的地位,应提高抗震等级。对于楼梯设计,近期我国的抗震规范给出了措辞更严格的原则要求⋯,学者们的研究更表明了其复杂性及设计难度旧�Bヌ�板是空间错层局部非对称斜支构件,它明显地带来刚度异常,破坏了一般规则的梁、柱、板、墙变形和内力分布规律。它影响总体结构的动力特性,它的存在给结构的总体布局设计,带来许多麻烦,耗费多方面代价。它的准确有限单元内力分析,要求所用软件必须具有分析顷斜放置的壳单元的能力。然而许多结构设计软件,包括国内最流行者都不具备,只能作粗糙的变通处理。它们往往用梁单元模拟楼梯板,近似体现楼梯对整体结构的影响,却无法准确计算楼梯本身¨�Bヌ菔导式峁贡旧硎�执嗳酰��很多薄弱部位,能较早退出弹性状态。在地震波由小到大的输人进程中,楼梯许多位置的刚度容易无序退化、多变,地震反应往往呈现非线性状态,这更为准确的抗震分析带来困难。因为与主体不协调,在计算过程中设定断【宜�∈蓖��慷炔还唬�龃蠖�面又会招致吸收更多地震力形成恶性循环,往往两难。设计的电算实践经常告诉我们:仪让楼梯及周边构件在小震的情况保持弹性就很不容易,更不用说对于中震、大震的性能设计。要设计出达到新规范要求性能标准的混凝土楼梯,与以前的一般习惯设计相比,很可能其综合成本会有较大的提高。本文的研究尝试另辟蹊径,将“抗震设计”转变为“耐震设计”,争取扫除上述的疑难和困惑。本文方法和基本理念本文方法就是运用结构动力学的一般概念和经验,分析主体建筑结构在地震时发生的最基本的振动位移形态。离散楼梯的各个构件,在三维空间里放松在地震时可能内力突变、集中的相应自由度约束,使其基本不再妨碍主体结构自由振动或地震受迫振动形态。楼梯本身则采取最有利于稳定的方式即势能最小的状态,与主体结构连接完整、接近静定,保证承载能力。主体结构的一般地震反应的粗略分析,,一个旋转。每种平动位移变化,反映在与运动方向垂直的侧立面上,可以粗略地描绘成:竖向构件�交蛑�与梁组成的矩形方格变成了平行四边形。在顺楼梯斜板的方向上,一般混凝土楼梯斜板相当于两端分别刚接于楼面层标高节点和半层节点标高的支撑斜柱,使半层处探讨的耐震楼梯为装配式轻钢结构,经特殊设计的构件连接节点为结构提供了耐震性能。为了最大限度地减少楼梯自身刚度对整体结构动力特性的不利影响。每个构件在三维空间的有关自由度方向上均放松了多余约束,同时保留稳定的承载能力,这也彻底地改善了楼梯本身在地震时的工作环境。本项改革综合效益显著。�丶�蔧耐震设计;自由度;放松多余约束中图分类号:����文献标识码:������猋�����。������������������猙�����—��������,�������.����:�������������������������,�����;������琒��������:��������������������,�������甌�������������甋������