抗震規(guī)范局部修訂的計算問題及其處理辦法(編輯修改稿)
2025-05-27 23:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 慮抗震計算和設(shè)計。 地震烈度 7 8 場地土類 IV IV IV IV 地震分組 三 三 三 三 梯梁跨中的剪力 (kN) 30 100 127 180 梯梁跨中的扭矩 () 梯梁規(guī)范剪扭驗算 滿足 滿足 超限 超限 不同地震烈度下首層梯梁跨中的剪力和扭矩。 8)梯板的計算 : 如下圖梯板作為斜撐構(gòu)件，地震作用下破壞也比較嚴重，一般為施工縫處拉斷破壞。 兩方面進行分析： a)計算梯 板和樓層普通板拉壓應(yīng)力的量級差別 。 b)計算梯板施工縫處在不同地震烈度下平均拉應(yīng)力，并求相應(yīng)的抗拉鋼筋。 90度地震下樓板拉應(yīng)力云圖 90度地震下樓板壓應(yīng)力云圖 以上算例所有板采用殼元計算表明：梯板的拉、壓應(yīng)力 于樓層樓板的拉、壓應(yīng)力 ，隨著地震作用增加，梯板構(gòu)造鋼筋抵抗不了拉、壓應(yīng)力。 a) 計算梯板和樓層普通板拉壓應(yīng)力的量級差別 b) 梯板算例，給出梯板 (施工縫在靠近上下層 1/4跨處 )在不同地震烈度下平均拉應(yīng)力，并求相應(yīng)的抗拉鋼筋。 根據(jù)如下 Y向地震作用下 X向正應(yīng)力求平均拉應(yīng)力 結(jié)論 :1)梯板作為斜撐，拉應(yīng)力隨地震作用增大而增大，地震引起的拉應(yīng)力起 控制作用； 2) 7度和 7度以上時梯板須按平均拉應(yīng)力計算板鋼筋 ,按恒活載計算的鋼 筋可能不夠。 地震烈度 7 8 場地土類 IV IV IV IV 地震分組 三 三 三 三 平均拉應(yīng)力 (kN/m2) 2174 3261 4348 6521 抗拉鋼筋直筋 (mm)(間距 200mm) II級鋼 12 16 18 22 不同地震烈度下首層梯板施工縫處的平均拉應(yīng)力 : 9) 樓梯在大震作用下如何破壞？ A、采用 ETABS靜力彈塑性分析（ PUSHOVER） 柱兩端采用 PMM鉸 梁兩端采用 M3鉸 樓梯板為彈性殼元模擬 采用頂層目標位移加載形式 鉸屈服 直接使用 生命安全 防止倒塌 失去承載力 倒塌 Step1:二層梯梁屈服 Step2: 1) 3層及樓梯周圍大部分梁出現(xiàn)屈服； 2)2層梯柱上端開始失去承載力（變黃色） Step3: 1) Y向框梁和梯梁進一步屈服（變藍色）； 2)2層、 3層梯柱上端已失去承載力（倒塌變橙色） Step4: 1) 梯間角柱、其它梯柱進一步屈服（變青色）； 2)梯板彈性情況下破壞順序：梯柱 ?梯間角柱 ?整個結(jié)構(gòu) B、采用 ABAQUS軟件進行 罕遇地震條件下 動力彈塑性分析 . 一維彈塑性單元采用 ABAQUS的 B31梁單元 二維樓板和梯板采用殼元 S4R模擬。采用彈塑性損傷模型本構(gòu)關(guān)系。 選取 EIcentro波作為非線性動力時程分析的地震輸入，三個分量峰值加速度的比值符合 X:Y:Z=::。計算持時取 20s，最大加速度取為 220gal。 按計算鋼筋布筋，發(fā)現(xiàn)梯板過早損傷破壞，無法迭代下去，所以梯板取配筋率 2%，鋼筋 D18@100。 20S 最大應(yīng)力 大震下，二層柱的 應(yīng)力較大，部分鋼筋屈服 結(jié)構(gòu)最大 應(yīng)力發(fā)生在 梯柱上端， 達到 367MPa。 大震下，梯梁、梯柱、梯間角柱的塑性應(yīng)變較大。梯柱鋼筋塑性應(yīng)變 ，梯間角柱塑性應(yīng)變 ，這些位置混凝土已失去承載力 。 20S 塑性應(yīng)變 混凝土受壓損傷圖 5S開始 損傷 20S 大震下 3層梯板的損傷較為嚴重，與彈性計算 3層的層間位移角較大一致。 混凝土受拉損傷圖 梯板的受拉損傷下層比上層嚴重，而樓面板在大震下剛度基本沒損失。 破壞順序：梯板 ?梯柱 ?梯間角柱 ?整個結(jié)構(gòu)，樓梯間是個薄弱部位。 10)實際工程有無樓梯的計算結(jié)果對比 多層框架布置兩個樓梯 平面圖 立體圖 1)有樓梯時 X向與 Y向的剛度提高，層位移明顯減少 X 地震層位移曲線01234567890 10 20 30位移( m m )層號有梯 無梯Y 地震層位移曲線01234567890 10 20 30 40位移( m m )層號有梯 無梯X 地震層間位移比曲線0123456789 1 位移比層號有梯 無梯Y 地震層間位移比曲線01234567890 1 位移比層號有梯 無梯2)各層層間位移比表明： a)梯板造成 X向剛心下移， X向地震作用下有樓梯模型扭轉(zhuǎn)變形更大； b)Y向位移比表明樓梯也可能對結(jié)構(gòu)有利也可能不利。 3)X、 Y向地震作用下梯間角柱各層軸力表明：樓梯使梯間角柱的軸力增加很大 軸力層號圖01234567890 50 100 150 200 250 30090度地震柱2 1軸力層號有樓梯 無樓梯軸力層號圖01234567890 100 200 300 400 5000度地震柱2軸力層號有樓梯 無樓梯彎矩層號012345678920 0 20 40 60 80 10090度地震柱2 1X向彎矩層號有樓梯 無樓梯彎矩層號012345678950 0 50 100 150 200 2500度地震柱1X 向彎矩層號有樓梯 無樓梯4) X、 Y向地震作用下梯間角柱各層彎矩表明：樓梯使梯間角柱的彎矩增加很多 兩端樓梯中間縫的工程算例 : 本工程算例 : 無樓梯時根本沒有扭轉(zhuǎn)位移，應(yīng)分成兩工程計算。 11) 12種樓梯可參與空間整體結(jié)構(gòu)計算，每一種都形成一個復雜的支撐體系，只有參與空間分析才能實際地考慮 對結(jié)構(gòu)的影響。 樓梯間可以任意多邊形。 參數(shù)化、快速、直觀布置 12種樓梯 ,參數(shù)內(nèi)容有 : 1)樓梯類型 。2)樓梯時針走向 。3)是否自動布置梯梁梯柱 。4)梯板的定義。(平臺板自動形成 ) 12） 4點總的結(jié)論： a） 結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的剛度貢獻 ，（ 地震和計算都可證明 ） 僅通過構(gòu)造措施無法保證樓梯及周邊構(gòu)件安全； b） 樓梯剛度對框架結(jié)構(gòu)影響更大 ， 樓梯及周邊構(gòu)件承擔更多地震力 ， 梯間角柱 、 梯柱 、 梯板跨中應(yīng)局部配筋加強； c） 樓梯布置在端部會導致樓層剛心偏心加大 ，對邊柱和角柱不利； （ 所有的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)與樓梯一起空間分析 ， 審圖時必須嚴格把關(guān) 。 ） d） 剪力墻結(jié)構(gòu)中 ， 梯板支撐在兩片墻時 ， 則樓梯剛度貢獻不可忽視 。 特別對短肢剪力墻模型 ，樓梯應(yīng)進入空間分析 。 地震中許多框架首層柱子破壞了，二層以上結(jié)構(gòu)是完好的。首層填充墻很少，形成上下填充墻剛度不均勻布置，首層是個薄弱層。 首層是商場，其它層為住宅，底層傾斜嚴重，住宅部分完好 首層是架空層，其它層為住宅，全部底層柱上下端破壞，住宅部分完好 08抗規(guī) 新增強制性條文 ，要求考慮填充墻剛度不均勻布置對結(jié)構(gòu)的不利影響。 1)當前采用地震周期折減考慮填充墻對地震力的影響； 2)有些情況 還應(yīng)進一步考慮 填充墻 剛度對整個結(jié)構(gòu)的影響 。 無填充墻 周期折減為 首層無填充墻 其它 7層有填充墻周期折減為 相差 Y向?qū)觿偠? 352647 663990 88% 地震剪力增大 系數(shù) Y向第 1周期 (s) 周期折減 Y向地震作用 (kN) 3% Y向地震作用下軸力 (kN) 147 156 6% 填充墻參與空間分析增加兩參數(shù)： 1)根據(jù)梁上荷載求梁上填充墻寬度 (快速得
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