现浇楼梯对框架结构的抗震影响与结构建议

ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI现浇楼梯对框架结构的抗震影响分析与设计建议AnalysisconsideringearthquakeinfluenceofstairstomainframesandsomedesignproposalsChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司2009.11.6（成都）CSWADIChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADIChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADIChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADIseismicdamagetostairs楼梯震害ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADIseismicdamagetostairs楼梯震害位于框架结构中的楼梯震损严重ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADIAnalysiscontents分析内容现浇楼梯(参与整体结构工作的受力性能)Staircases主体结构(现浇楼梯作用对主体影响)MainstructuresChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI楼梯对结构整体性能的影响楼梯对框架部分的影响楼梯对楼梯间框架梁柱的影响现浇楼梯对框架主体结构的影响分析（弹性分析）Analysisoneffectsofstairstomainstructures(elasticanalysis)ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI总刚度的变化规律地震作用的变化规律层间位移的变化规律扭转效应的变化规律现浇楼梯对结构整体性能的影响AnalysisoneffectsofstairstooverallstructuresChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI5-1（5开间1跨结构）5-3（5开间3跨结构）7-1（7开间1跨结构）7-3（7开间3跨结构）TOTALA型（两端楼梯）B型（中间两个楼梯）C型（中间1个楼梯）D型（端部1个楼梯）不同规模的结构：不同楼梯布置形式：Introductionofanalysismodels(18models)计算分析模型介绍（18个模型）ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI模型编号备注无楼梯KJ5-1无楼梯5开间1跨KJ5-3无楼梯5开间3跨KJ7-1无楼梯7开间1跨KJ7-3无楼梯7开间3跨A型楼梯A5-1两端楼梯5开间1跨A5-3两端楼梯5开间3跨A7-1两端楼梯7开间1跨A7-3两端楼梯7开间3跨B型楼梯B5-3中间2个楼梯5开间3跨B7-3中间2个楼梯7开间3跨C型楼梯C5-1中间1个楼梯5开间1跨C5-3中间1个楼梯5开间3跨C7-1中间1个楼梯7开间1跨C7-3中间1个楼梯7开间3跨D型楼梯D5-1端部一个楼梯5开间1跨D5-3端部一个楼梯5开间3跨D7-1端部一个楼梯7开间1跨D7-3端部一个楼梯7开间3跨KJ（无楼梯）有楼梯分析模型名称Introductionofanalysismodels(18models)计算分析模型介绍（18个模型）ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI结构总刚度的变化规律模型编号TxTy5-1KJ5-11.1471.453A5-10.9930.886C5-11.0861.057D5-11.0951.3997-1KJ7-11.1451.477A7-11.0200.978C7-11.1031.165D7-11.1091.4495-3KJ5-31.2011.154A5-31.1000.966B5-31.0970.949C5-31.1331.045D5-31.1251.1517-3KJ7-31.2181.151A7-31.1121.026B7-31.1121.025C7-31.1121.025D7-31.2001.133楼梯方向对结构刚度贡献有明显差异X向(垂直梯跑)刚度变化较小Y向(顺梯跑)刚度增大明显楼梯的存在及其数量影响结构的抗侧刚度两个楼梯的刚度贡献最大单跨较多跨影响大5个开间较7开间影响大Changesofstructures’totalstiffness楼梯对结构整体性能的影响5-3(7-3)5-1(7-1)ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI地震作用的变化规律模型编号X向地震作用/KNY向地震作用/KNFXFT/FKJFYFT/FKJ5-1KJ5-110851.009051.00A5-112001.1113561.5C5-111611.0711051.227-1KJ7-115291.0012281.00A7-116271.0917031.39C7-115851.0414261.165-3KJ5-322901.0022211.00A5-324011.0527181.22B5-324481.0726781.21C5-323311.0224301.097-3KJ7-331771.0030371.00A7-332981.0435501.17B7-333691.0635401.17C7-332451.0232651.08X向(垂直梯跑)影响较小Y向(顺梯跑)地震作用增大较明显楼梯数量影响较大两个较单个楼梯影响大框架规模影响大单跨较多跨影响大5个开间较7开间影响大ChangesofEarthquakeforces楼梯对结构整体性能的影响5-3(7-3)5-1(7-1)ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADIChangingrulesoffloordisplacement层间位移的变化规律X向(垂直梯跑)最大层间位移角曲线楼梯对X向(垂直梯跑)层间位移的影响很小012345601/20001/10003/2000层间位移角楼层数A7-1C7-1KJ7-1D7-1012345601/20001/10003/2000层间位移角楼层数A5-1C5-1KJ5-1D5-1012345601/20001/10003/2000层间位移角楼层数A7-3B7-3C7-3KJ7-3D7-3012345601/20001/10003/2000层间位移角楼层数A5-3B5-3C5-3KJ5-3D5-35-1组X向最大层间位移角5-3组X向最大层间位移角7-1组X向最大层间位移角7-3组X向最大层间位移角5-3(7-3)5-1(7-1)楼梯对结构整体性能的影响ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADIY向(顺梯跑)最大层间位移角曲线012345601/20001/10003/20001/5001/400层间位移角楼层数A7-3B7-3C7-3KJ7-3D7-3012345601/20001/10003/20001/5001/400层间位移角楼层数A7-1C7-1KJ7-1D7-1012345601/20001/10003/20001/5001/400层间位移角楼层数A5-3B5-3C5-3KJ5-3D5-3012345601/20001/10003/20001/5001/400层间位移角楼层数A5-1C5-1KJ5-1D5-15-1组Y向最大层间位移角5-3组Y向最大层间位移角7-3组Y向最大层间位移角7-1组Y向最大层间位移角层间位移的变化规律Y向(顺梯跑)最大层间位移角变化较明显角部设置单梯位移角变大,其他情况变小。端部两个楼梯对位移角减小显著单跨较多跨影响大。两个楼梯比单个减小明显Changingrulesoffloordisplacement楼梯对结构整体性能的影响5-3(7-3)5-1(7-1)ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADIY向(顺梯跑)质心层间位移角的影响凡设置了楼梯，质心层间位移角均变小单跨框架较多跨影响大两个楼梯较单个影响大012345601/20001/10003/20001/500层间位移角楼层数A5-1C5-1D5-1KJ5-1012345601/20001/10003/20001/500层间位移角楼层数A5-3B5-3C5-3D5-3KJ5-3012345601/20001/10003/20001/500层间位移角楼层数A7-1C7-1D7-1KJ7-1012345601/20001/10003/20001/500层间位移角楼层数A7-3B7-3C7-3D7-3KJ7-35-1组Y向质心层间位移角5-3组Y向质心层间位移角7-3组Y向质心层间位移角7-1组Y向质心层间位移角层间位移的变化规律5-3(7-3)5-1(7-1)Changingrulesoffloordisplacement楼梯对结构整体性能的影响ChinaSouthwestArchitecturalDesign&ResearchInstituteCorp.ltd.中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI扭转效应的变化规律X向扭转位移比模型编号X向△max/△平均5-1KJ5-11.028A5-11.004C5-11.009D5-11.0137-1KJ7-11.000A7-11.001C7-11.004D7-11.0085-3KJ5-31.011A5-31.057B5-31.011C5-31.042D5-31.0437-3KJ7-31.006A7-31.030B7-31.006C7-31.007D7-31.009模型编号Y向△max/△平均5-1KJ5-11.058A5-11.077C5-11.207D5-11.4957-1KJ7-11.014A7-11.051C7-11.178D7-11.4955-3KJ5-31.018A5-31.048B5-31.160C5-31.063D5-31.3527-3KJ7-31.011A7-31.053B7-31.130C7-31.040D7-31.373Y向扭转位移比X向(垂直梯跑)影响很小Y向(顺梯跑)影响较大角部单楼梯影响最大；中间楼梯影响次之；两端楼梯影响很小。5-3(7-3)5-1(7-1)Rulesoftorsioneffects楼梯对结构整体性能的