底部两层框架-抗震墙砌体房屋墙柱梁楼梯整体体系抗震防线研究

摘要

底部框架-抗震墙砌体房屋因其能够满足底部大空间的需要，且施工简单，建设成本相对较低，目前在中小城市的临街建筑、村镇建筑中得到广泛应用。相应于这种结构存在的现实，此类房屋的抗震仍然是一个重要的问题。
　　 按照《建筑抗震设计规范》规定，房屋建筑基本的抗震设防目标是‘小震不坏、中震可修、大震不倒’，其中楼梯作为地震时逃生的通道具有特别的重要性，若楼梯首先发生破坏就可能困住建筑物内的人员，对其生命安全造成巨大的威胁，所以楼梯应该成为‘安全岛’。
　　 为了实现抗震设防目标并且使楼梯成为‘安全岛’，就必须全面分析整个结构体系，了解抗震防线以及可能出现的薄弱环节，从而采取合理适当的措施。对于底部框架-抗震墙砌体房屋，以前结构分析的普遍做法，是墙柱梁竖向承载体系与楼梯体系分别考虑，认定楼梯几乎不参与承担水平地震作用。对于这种房屋的抗震研究，也重点是着眼于‘头重脚轻’‘上刚下柔’的竖向不规则，没有考虑墙柱梁楼梯整个体系的抗震防线情况，这样的分析研究显然是有缺陷的。本文将基于墙柱梁楼梯整体结构分析进行抗震设防的研究。
　　 本文将以底部为两层的框架抗震墙结构、上部为四层砌体结构房屋为研究对象，利用push-over静力弹塑性分析确定构件塑性铰的发展，研究底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震防线的分布。具体的说，是运用有限元分析软件SAP2000，按照楼梯构件参与结构共同工作的实际情况，对有楼梯与无楼梯情况进行比较，分析整个结构体系。
　　 基于静力弹塑性分析的结论提出应对思路，在墙柱梁中布置适当的抗震防线，采用楼梯‘半滑支’的措施，避免楼梯构件参与承担水平地震作用，调控整个结构体系中的力系，使得楼梯构件中只能出现很小的内力，保证成为‘安全岛’。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 底部框架-抗震墙砌体房屋的结构组成、主要特点

1．3 底部框架-抗震墙砌体房屋结构的研究成果

1．3．1 底部框架-抗震墙砌体房屋的试验研究

1．3．2 底部框架-抗震墙砌体房屋的理论研究

1．3．3 底部框架-抗震墙砌体房屋设计中存在的问题

1．4 本文主要的研究方法及研究内容

第2章 地震作用及结构抗震防线

2．1 概述

2．1．1 地震作用

2．1．2 确定地震作用的方法

2．2 结构抗震防线

2．2．1 多道防线的概念

2．2．2 多道抗震防线的必要性

2．2．3 多道抗震防线选择的原则

2．3 各个结构形式的多道防线设置

2．3．1 框架结构

2．3．2 剪力墙结构

2．3．3 框架-剪力墙结构

2．3．4 砌体结构

2．4 本章小结

第3章 有限元分析方法

3．1 有限元分析的含义

3．2 有限元方法的基本原理

3．2．1 有限元软件Sap2000中的对象和单元

3．2．2 材料与截面

3．3 push-over分析的实现方法

3．3．1 push-over分析方法的基本概念

3．3．2 push-over分析的基本思路

3．3．3 push-over分析

3．4 本章小结

第4章 模型的建立

4．1 PKPM绘制结构模型

4．2 计算参数取值

4．2．1 材料的计算参数

4．2．2 荷载参数取值

4．2．3 PKPM验证模型的可行性

4．3 Sap2000建立模型

4．3．1 整体模型的建立

4．3．2 楼梯模型的建立

4．4 本章小结

第5章 计算结果分析

5．1 M1、M2、M3模态比较分析

5．1．1 M1模型抗震防线的分析

5．1．2 M2模型抗震防线的分析

5．1．3 M3模型抗震防线的分析

5．2 楼梯构件的屈服

5．2．1 楼梯间塑性铰的出现

5．2．2 楼梯梁柱的破坏

5．2．3 楼梯间梯段板的破坏

5．3 底部框架抗震墙砌体房屋的多道抗震防线的控制建议

5．4 本章小结

第6章 结论

6．1 主要结论

6．2 存在的问题

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文发表及科研情况