砌体结构中楼梯的抗震性能分析

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地震时,楼梯作为疏散、逃生的重要通道,在建筑物中起着重要的作用。然而,汶川地震和雅安地震显示,地震区域楼梯的破坏相当严重,且楼梯的破坏大都先于主体结构,因而楼梯在地震的作用下并没有完全发挥作用。在《建筑抗震设计规范》(GB50010-2001)版中,结构抗震设计计算不考虑楼梯,即楼梯不需要进行抗震计算,只进行非抗震的静力计算。然而2008年汶川地震震害调查发现,在大地震下,楼梯的破坏都非常严重,说明了现有的设计规范《建筑抗震设计规范》(GB50010-2001)规定楼梯只进行非抗震的静力计算是不合理的。所以,研究在地震时楼梯如何进行抗震构造和计算分析,如何对楼梯进行合理的设计,是现阶段急需解决的问题,同时具有重要的工程应用意义。  本文在分析楼梯震害的基础上,说明了楼梯抗震设计的必要性。运用有限元软件建立了砌体结构楼梯的模型,分别从层高、开间和墙厚三个方面分析了楼梯的抗震性能。  本文的主要工作包括:  (1)对砌体结构楼梯在地震下的破坏进行了介绍,分析了在地震作用下砌体结构楼梯各部位内力的变化情况。  (2)分别从不同层高、不同墙厚、不同开间等三个方面建立了三种不同的砌体结构楼梯模型,进行了比对分析。  (3)通过本文的研究工作,对楼梯的抗震设计方法提出了一些建议,为未来的研究工作提供了基础。  本文研究的结果表明:在地震力作用下,砌体结构楼梯最大位移均发生在楼梯间踏板与平台交接处;楼梯层高、开间减小,地震力作用下的位移相对变小,砌体墙厚度增加,地震力作用下的位移也相对变小。
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