汶川县城房屋震害分析与楼梯对框架结构抗震性能影响研究

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本文基于广东省房屋鉴定专家援助队赴汶川县城开展房屋鉴定工作所搜集整理的大量房屋震害图片和数据资料,对地震中所暴露出来的结构问题认真研究。通过对汶川县城房屋结构震害的分析与研究,发现众多建筑楼梯间都遭到重创,这表明在以往的设计未考虑楼梯对主体结构影响是不安全的。楼梯在地震中的性能表现及楼梯对于主体结构抗震性能的影响,是土木工作者必须认真对待和考虑的问题。总体上说国内对于此方面的理论和试验研究工作还处于初步阶段,需要大量的工作要做。本文主要对以下内容进行了研究:(1)根据建筑的建造年代、使用功能和结构形式对汶川县城震损房屋进行了震害统计与震害特点分析,对县城典型受损房屋进行结构复核与计算分析。结合房屋震害特点,为抗震设防区如何确保房屋抗震能力提出建议。(2)从不同方面系统总结了汶川县城房屋破坏规律,进一步认清建筑结构的抗震机理,揭示了山区强震房屋破坏的基本规律,对我国抗震规范进行反思并提出建议。(3)基于ETABS有限元分析软件,建立包含楼梯的框架结构计算模型进行分析,将分析计算结果与传统的不考虑楼梯作用模型相比较,得出楼梯对框架结构动力特性及整体受力变形的影响,找出了楼梯刚度效应与框架结构层数及结构抗侧刚度之间的关系。采用时程分析方法,将楼梯参与分析和不参与分析模型顶层加速度、速度和位移时程曲线进行对比,更准确详细地反映了楼梯的存在对框架结构的影响。建立楼梯布置在不同位置的四个模型,比较分析结果,得出楼梯布置对框架结构的影响规律。(4)重点研究了梯板在水平地震作用下的受力状态及楼梯对框架结构楼梯间梁、柱及其它构件的影响。对梯板的应力分布做了简要分析,得出梯板在地震作用下的应力分布规律。分析比较了考虑楼梯模型与不考虑楼梯作用模型框架楼梯间角柱、框架柱受力及设计配筋面积,总结出了楼梯对框架结构梁、柱等构件受力的影响,并提出抗震设计建议。
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