楼梯间改进措施探讨.doc

楼梯间改进措施探讨(所属杂志:此文章来自原稿)发布时间:2011-11-16已阅读:1929曾小灵,李碧雄,薛冲(四川大学建筑与环境学院,四川成都610065)摘要:针对地震中楼梯间破坏严重这一问题,提出了将楼梯梯板下端由固接改为滑动支座和休息平台改为悬挑这两种举措。文本利用midas/gen进行建模分析,通过比较采用不同措施下楼梯间各个构件的内力,得出这两种措施在减弱地震对楼梯间各个构件受力的效果明显。关键词:楼梯间;震害;措施中图分类号:TU318+.1文献标识码:A从大量的地震灾害实例和研究总结可得,楼梯破坏现象主要表现为:在距休息平台板或楼层约1/4~1/3跨的楼梯板之间,出现一道或两道水平可见裂缝,楼梯板受力筋弯曲下挠,混凝土保护层剥落,楼梯梁在两端和跨中出现明显破坏,钢筋暴露,楼梯平台板出现斜裂缝踏步板弯曲破坏[3],梯柱顶端以及与楼梯连接的框架柱均发生严重的破坏。上述现象的特征主要是,沿施工接缝剪切破坏,平台梁剪切破坏,踏步板与平台梁连接处的剪切破坏[2]。针对上述破坏的一种解决方案是增强楼梯间结构承载能力,如加大楼梯间的配筋、梯板负筋沿梯板通长布置,注意施工缝的处理等措施,以期达到抗震、保证使用安全的目的。另外一种解决方法是改变楼梯的连接方式,休息平台边梁与框架柱由固结改为悬挑和梯板下端由固结变滑动支座,梯段上端与中间平台梁或楼(屋)面梁整体连接,下端则简支于楼(屋)面梁或中间平台梁上,这样既可消弱梯段在反复地震作用下的轴力,从而减小平台梁收到的剪力作用,在强烈地震下楼梯的整体性仍可保持,施工也相对简单[1]。这样通过改变局部结构的传力路径,来改变内力分布,从而达到抗震的目的。研究表明楼梯间在建筑平面不同的位置和不同的梯板厚度均对建筑整体和局部产生影响。通过对梯板下端由固接改滑动支座和休息平台由和框架柱连接改为悬挑这种解决方法进行建模计算,以期望得到梯板、平台梁、梯柱、与休息平台连接的框架柱等构件的在不同措施下的内力变化,从而判断该举措的优缺点。,楼板和梯板厚度均为120mm的六层框架结构,柱尺寸为500×500mm2,,10跨,总长45m,,设两部双跑楼梯,分别位于第二跨和第九跨,梯板方向沿Y方向,见图1结构平面布置图。采用的地震作用为8度地震反应谱。模型1:M1为常见楼梯形式,梯板与两端的平台梁固结,休息平台边梁与框架柱连接。模型2,将M1模型的梯板下端由固接改为滑动铰支座(措施1),即在模型中梯板下端板单元与平台梁连接处,释放板单元节点的竖直方向约束,见图2滑动支座。模型3:将M1模型的休息平台边梁在框架柱连接处断开,休息平台变为悬挑(措施2),即在模型中休息平台边梁与框架柱连接处,释放休息平台节点的全部约束,见图2休息平台悬挑。模型4:将M1的梯板下端改为滑动支座,休息平台边梁改为悬挑(措施1+措施2),见图2楼梯连接简图。图1结构平面布置(左5跨)图2梯板下端滑动支座和休息平台悬挑图3模型立体图2计算结果对四个模型在整体上,进行分析,振型、周期、第二层层间剪力和层间刚度,,M21=(M1-M2)/M1,M31、M41同M21。表1前三阶自振振型周期(s)