2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、樓梯震害與設(shè)計探討樓梯震害與設(shè)計探討【摘要】傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計忽略了樓梯對結(jié)構(gòu)的影響,也忽略了地震作用對樓梯產(chǎn)生的效應(yīng),這是造成樓梯破壞的根本原因。本文即根據(jù)對樓梯間遭受地震災(zāi)害時的破壞類型及原因分析,對樓梯結(jié)構(gòu)的受力情況及設(shè)計方法進行了科學(xué)的分析和探討。針對框架和砌體結(jié)構(gòu),闡述了樓梯結(jié)構(gòu)性能化抗震設(shè)計及抗震構(gòu)造措施的設(shè)計新思路。運用抗震概念設(shè)計理論,在樓梯間建立多道抗震防線,提高樓梯的抗震性能,確保樓梯間的穩(wěn)定,使樓梯間形成應(yīng)急疏散的“安

2、全島”?!娟P(guān)鍵詞】地震災(zāi)害樓梯結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計構(gòu)造措施引言樓梯是多層與高層建筑的豎向交通設(shè)施,尤其在發(fā)生強烈地震時,樓梯間是緊急逃生的豎向通道。樓梯和樓梯間的破壞會延誤人員撤離及救援工作,從而造成嚴重傷亡。2008年5.12汶川特大地震震驚國內(nèi)外,造成數(shù)以萬計的房屋倒塌,因樓梯倒塌無法逃生者也不計其數(shù)。如果我們把建筑的樓梯設(shè)計得更加安全、可靠,至少可以把傷亡人數(shù)和經(jīng)濟損失降低到最低限度。通過2008年汶川地震的教訓(xùn),如何提高樓梯結(jié)構(gòu)的抗

3、震能力,使樓梯間形成應(yīng)急疏散的“安全島”,是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計忽略了樓梯對結(jié)構(gòu)的影響,也忽略了地震作用對樓梯產(chǎn)生的效應(yīng),這是造成樓梯破壞的根本原因。歷次震害表明,框架和砌體結(jié)構(gòu)的樓梯間一直都是一個震害集中區(qū),可見,樓梯參與整體計算影響最敏感的就是框架、砌體等抗震較弱的結(jié)構(gòu)而梯筒形式的框架剪力墻和剪力墻結(jié)構(gòu)的樓梯其影響則相應(yīng)較小筒體結(jié)構(gòu)由于樓梯一般在大筒內(nèi)部其影響就更小甚至可以忽略。因此,本文僅對框架結(jié)構(gòu)中的樓梯結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進行探

4、討,提出樓梯結(jié)構(gòu)性能化抗震設(shè)計及抗震構(gòu)造措施的設(shè)計新思路。對提高樓梯結(jié)構(gòu)抗震性能具有一定的參考價值和實用價值。當然,在設(shè)計時如何對地震作用效應(yīng)進行較精確的計算還缺乏足夠的經(jīng)驗,還有待于今后進一步研究、實踐。本文首先對樓梯結(jié)構(gòu)的震害類型及原因進行分析,其次對樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計進行探討。一、樓梯震害分析一、樓梯震害分析根據(jù)有關(guān)地震災(zāi)害資料分析,樓梯的破壞形式有以下幾種類型:1.樓梯整體倒塌破壞。由于支承結(jié)構(gòu)的倒塌而引起樓梯的倒塌。如框架結(jié)構(gòu)樓梯間

5、的柱(形成短柱)發(fā)生剪切破壞及砌體結(jié)構(gòu)樓梯間墻體(少構(gòu)造柱)整體失穩(wěn)等原因引起。2.樓梯平臺梁破壞。由于平臺梁是彎、剪、扭共同作用的構(gòu)件,當?shù)卣鹱饔卯a(chǎn)生的內(nèi)力超過其承載能力時,兩端發(fā)生剪切、剪扭破壞,2.樓梯結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施從傳力角度分析樓梯震害的結(jié)構(gòu)破壞形式,問題并非出在樓梯結(jié)構(gòu)的豎向傳力體系,而是出在其水平傳力體系。在進深方向上,水平力一般是通過樓板傳遞給豎向構(gòu)件的,由于樓梯板是斜板的緣故,實際上起到一個“K”型支撐的作用,其剛度之

6、大而引起的內(nèi)力集中是不可忽略的問題。樓梯板若不經(jīng)過合理的設(shè)計,則無法可靠的傳遞水平力,必然會導(dǎo)致承載力不足。因此,有必要對樓梯采取以下抗震構(gòu)造措施:(1)樓梯板的抗震構(gòu)造措施。樓梯板在水平力的作用下,存在較大的剪力和軸向力,不可以忽略不計。因此,除了按計算要求設(shè)計外,必須從構(gòu)造上采取加強措施。要改變過去用設(shè)計普通樓板的方法設(shè)計樓梯板,可將樓梯板視為壓、彎、剪受力構(gòu)件,提高板厚和配筋率的構(gòu)造要求,保證傳遞水平力所需的剛度;配置雙層受力鋼筋

7、,以滿足受壓承載力的要求。(2)平臺梁的抗震構(gòu)造措施。樓梯在水平力的作用下,無疑加大了平臺梁的扭矩,故除了箍筋要全長加密外,還需沿側(cè)向設(shè)置構(gòu)造鋼筋。此外,在跨中的箍筋間距應(yīng)為50mm,防止樓梯井處由于應(yīng)力集中和沖切引起的破壞。(3)提高樓梯間整體穩(wěn)定的措施。樓梯間整體穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)支承的穩(wěn)定密切相關(guān),對于框架結(jié)構(gòu)首先要提高樓梯間及與樓梯間相鄰的框架柱的強度和剛度,防止休息平臺處框架柱發(fā)生剪切破壞(短柱)。其次,還可以通過在樓梯間增加支撐、剪

8、力墻及設(shè)翼柱等措施(多道防線)提高樓梯間的整體穩(wěn)定。而對于砌體結(jié)構(gòu),則應(yīng)從構(gòu)造上采取加強措施。除了樓梯間四角設(shè)構(gòu)造柱外,還應(yīng)在梯段板上下對應(yīng)的墻體處再增加四個柱,并根據(jù)抗震設(shè)防烈度的大?。?9度),在樓梯間墻體的休息平臺或半高處增設(shè)鋼筋混凝土帶或鋼筋磚帶,頂層樓梯間橫墻和外墻應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)通長鋼筋,突出屋頂?shù)臉翘輧?nèi)外墻交接處應(yīng)設(shè)通長拉結(jié)鋼筋等措施[2]。此外,凡樓梯間的所有梁(包括平臺梁、圈梁)和構(gòu)造柱的箍筋梯段板的縱向受力鋼

9、筋及墻體的拉結(jié)鋼筋,建議用HRB335及以上的鋼筋,以增強鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力及鋼筋與墻體之間的拉結(jié)作用。結(jié)語結(jié)語我國地震的慘痛經(jīng)歷都說明一個重大問題:低烈度地震設(shè)防區(qū)完全可能發(fā)生高烈度地震、地震非設(shè)防區(qū)完全可能發(fā)生破壞性地震。為了防止今后在遭受地震時悲劇重演,我們必須繼續(xù)按照“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防目標進行設(shè)計,在抗震設(shè)計規(guī)范沒有規(guī)定樓梯具體抗震設(shè)計分析和計算方法的時候,可以根據(jù)實際情況,應(yīng)用上述性能化抗震設(shè)計及抗震

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