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楼梯对框架结构抗震性能影响的研究

作 者: 崔井秀
导 师: 吕晓寅
学 校: 北京交通大学
专 业: 建筑与土木工程
关键词: 楼梯 框架结构 抗震性能 反应谱分析 时程分析
分类号: TU352.11
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要


目前,楼梯设计和主体结构设计是分开进行的,而且楼梯设计未考虑地震作用影响,但是在汶川地震中这种框架结构及楼梯破坏严重。本论文主要研究了在地震作用下,不同层数、不同楼梯间位置的四种形式的楼梯对框架结构抗震性能及楼梯自身受力性能的影响。为此利用SAP2000有限元软件建立了16个对比结构模型,其中,六层框架结构模型8个、十层框架结构模型8个。通过对上述模型进行的模态分析、反应谱分析、弹性时程分析和弹塑性时程分析,对比了周期、振型质量参与系数、层间位移角、基底剪力和结构顶层位移时程曲线等参数。通过上述分析,本论文初步得出以下结论:在地震作用下,楼梯对框架结构刚度的影响不可忽略;楼梯在增加框架结构整体刚度的同时也放大了地震作用效应;楼梯对框架结构整体刚度的增强主要体现在顺梯段板方向;框架结构中梯段板主要承受的是轴向力,未考虑地震作用的梯段板在地震作用下是偏不安全的。论文在最后给出了一些楼梯设计的建议和本论文分析中存在的不足及展望。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-16
  1.1 楼梯设计的一般方法  10-11
  1.2 建筑抗震设计规范中有关楼梯间的规定  11
  1.3 楼梯对框架结构抗震性能影响的研究背景  11-13
  1.4 本文研究内容及方法简介  13-16
2 结构的反应谱分析  16-64
  2.1 反应谱分析的理论依据  16
  2.2 结构的选型及荷载  16-21
    2.2.1 六层结构选型及荷载  17-20
    2.2.2 十层结构选型及荷载  20-21
  2.3 结构的模态分析  21-31
    2.3.1 结构的振型质量参与系数  21-27
    2.3.2 结构的自振周期  27-31
  2.4 六层结构的反应谱分析  31-47
    2.4.1 六层结构楼层侧移  31-37
    2.4.2 六层结构层间位移角  37-43
    2.4.3 六层结构基底剪力  43-44
    2.4.4 六层结构梯段板内力  44-47
  2.5 十层结构的反应谱分析  47-63
    2.5.1 十层结构楼层侧移  47-52
    2.5.2 十层结构层间位移角  52-58
    2.5.3 十层结构基底剪力  58-59
    2.5.4 十层结构梯段板内力  59-63
  2.6 小结  63-64
3 结构的弹性时程分析  64-74
  3.1 弹性时程分析的理论依据  64
  3.2 地震波的选择  64-66
  3.3 结构弹性时程分析  66-72
    3.3.1 结构弹性时程分析基底剪力  67-68
    3.3.2 结构弹性时程分析层间位移角  68-72
  3.4 小结  72-74
4 结构的弹塑性时程分析  74-84
  4.1 弹塑性时程分析的理论依据  74
  4.2 结构的弹塑性时程分析  74-83
    4.2.1 结构弹塑性时程分析层间位移角  75-79
    4.2.2 结构顶层位移时程反应曲线  79-83
  4.3 小结  83-84
5 结论与展望  84-86
  5.1 结论  84
  5.2 对框架结构中楼梯设计的肯定及建议  84-85
  5.3 分析中存在的不足及展望  85-86
参考文献  86-90
作者简历  90-94
学位论文数据集  94

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 特种结构 > 抗震动结构、防灾结构 > 耐震、隔震、防爆结构 > 抗震结构
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