框架结构中如何简化考虑楼梯的影响

注 ： 期 １２ ３为前 ３周 期 （ 下 同 ） 周 、、 以 。
两 种模 型前 ３振 型 的整体振 动 如图 ４５所示 。 、
图 ６ 楼 梯简化斜梁模 型
其 中斜梁 与层 间梁 的截 面应 与梯 板 刚度基 本相 等 。在 ＭＩＡ ｅ Ｄ ＳＧｎ中对 上述模 型 进行 分 析 ， 与模 型 １的分 析结 果对 比见表 ２ 。
构 安 全 等 级 为 二 级 ， 震 设 防 类 别 为 标 准 设 防 抗 类 。 结 构 平 面 布 置 如 图 １所 示 ， 架 整 体 模 型 框
如 图 ２所 示 。
瑚 瑚 ｍ ｍ
２ 含有 实 际楼 梯 模 型 与 未 考 虑 楼 梯 影 响模型 的整体 分析对 比
关键词 ： 楼梯 刚度影响 ； 楼梯 简化模 型 ； 框架结构楼梯建模
中图 分 类 号 ：Ｕ ７ ． Ｔ ９２３
建筑 楼梯 斜板 具 有 斜 撑 的受 力 状 态 ， 结 构 的 对 整体 刚 度有 较 明 显 的 影 响 … 。而 当 前 常 规 的结 构
设计方法对楼梯的考虑仅限于竖向荷载的等效和加
距较大， 模型 ２Ｙ向底部剪力偏小达 ２ ％ ；） ０ ２ 模型 ２ 前三 周 期 较 模 型 ｌ偏 长 超 过 １％ ， 据 ０ ＝ ０ 根 【 （ Ｔ ～ ， ） 在相 同条件下 ， 自振周期越长地震 作用越小 ；） ３ 模型 ２位移角偏 大 ， 中 ｘ向位移角 其 偏大 达 １％ ， ５ Ｙ向位 移 角 偏 大达 ２ ％ ；） 种模 型 ５ ４两
对上述两种模型进行整体分析 ， 地震作用计算 采用振型分解反应谱法 ， 采用 ２ ｏ个振型 ， 不考虑竖 向地震作用 ， 主要计算结果见表 １ 。
表 １ 模 型 １与模 型 ２计算 结果
项目 总质量（ ） Ｔ 模型 １
１８ ６９
ｌ３ １５ １３ ４３ ０ ８８ ．６ ０ ０ ７５ ．８ ４ Ｏ ７２ ．４ ３
状态 ， 对结构整 体刚度的影响。然而 ， 助有限元分析软件 ＭＩ Ａ 借 Ｄ Ｓ—Ｇ ｎ 建立 实际楼梯 模型与 简化楼梯 模 型（ ｅ， 简化 模型可在 Ｐ Ａ ＭＣ Ｄ中建模 并在 Ｓ Ｔ Ａ ＷＥ等程序 中进 行计算 ） 复对 比， 反 寻找一种合理且与含有实际楼梯模 型的整 体分 析结果一致的简化模型 ， 以使考虑楼梯 的影 响能在 目前 国内广泛应用的结构软件 中得 以实现。
在 ＭＩＡ ｅ Ｄ ＳＧ ｎ中建立 两种 模 型 ， 型 １ 有 实 模 含 际楼 梯模 型 （ 梯局 部模 型 如 图 ３所 示 ） 为充 分反 楼 ，
映楼梯对整体的影响 ， 整体建模 时将楼板按实际厚 度建 立板单 元模 型 ， 算楼 板 的实 际刚度 。 计
茎
［ ．互 １ 】
表 ２ 模型 １ 与模型 ２计算 结果
图 ４ 模 型 １ 体振动 整
（ 斜线为板单元边界线 ）
唧 鬟 銎 ３
模型 ３的前 三振 型整体 振动 如 图 ７所 示 。
图 ５ 模 型 ２整 体 振 动
针 对上述 结 果分析 如下 ： ） 型 １和模 型 ２ １模 ，ｘ 向底部 剪力 差 别 较 小 （ ％ 以 内 ） Ｙ 向底 部 剪 力 差 ５ ，
摘 要 ：建筑 抗震 设计规 范》 Ｇ ５０ １ ２１） ３６６— 条规定 ：计算模 型的建立 、 《 （ Ｂ０ １ — ００ 第 ．． １ “ 必要 的简化计算 与处理 ， 应 符合结构的实际工作状况 ； 计算 中应考虑楼梯构件 的影 响” 。该 条文明确要求计算 中要考虑楼 梯梯板 的斜撑受力 …
模型 ２
１８ ６５
１８ １５ １２ １８ ０９ ３ ． ７９ ０ ９１ ０ ． ３ ０ ８６ ．４０
ｘ向底部剪力 （ Ｎ ｋ） Ｙ向底部剪力 （ Ｎ） ｋ
周期 １ 周期 ２
周期 ３
ｘ向最大位移 （ 发生层数 ） Ｙ向最大位移（ 发生层数 ）
１６ ４ ２层 ） ５０ ２层 ） ／２ （ ／３ （ １７ １２层 ￣ ５ ６ ３层 ） ／０（ ｉ １（ ／
第２ ８卷
第１ ５期
甘 肃科 技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄＴ ｃ ｎ ｌ
Ｉ２ Ⅳ ． ５ ｆ ８ ． ０ １
Ａ
２１ ０ ２年 ８月
２ １ ０２
框 架 结构 中如 何 简 化 考虑 楼 梯 的影 响
江 重 阳
（ 甘肃省建筑设计研究 院， 甘肃 兰州 ７ ０ ３ ） ３０ ０
强局 部构 件 的截 面及 配 筋 ， 并未 考 虑 楼 梯 的刚 度对 结构 整体 的不 利影 响 ， 目前 ， 国内广 泛使用 的结构设 计软 件 Ｐ Ｐ 系列 中的 Ｔ Ｔ Ｓ Ｔ ＫＭ Ａ 、Ａ ＷＥ不 能 胜任 完全 符合 实 际楼梯 模 型 的分 析计 算 。 因此 ， 找 一 种合 寻 理 的简化 模型 进行 整体 分 析就显 得 尤为 重要 。通过
一
ຫໍສະໝຸດ Baidu
实际工程进行计算对 比， 提出了一种便于 目前广
图 ２ 框 架整 体 模 型
泛使 用 的结 构 设计 软 件 建 模 分 析 的 简化 方 法 ， 设 供
计参考。
１ 工程 概 况
该建筑 为 ６层 住 宅 ， 用 框架 结 构 ， 高均 采 层 为３ ｍ。抗 震 设 防 烈 度 为 ８度 ， 计 基 本 地 震 加 设 速 度 值 为 ０ ２ ， 计 地 震 分 组 为 第 二 组 ， 筑 结 ． ｇ设 建
珊 Ｌ 煳 Ｌ 棚 Ｌ 姗
图 ３ 楼 梯 局 部 模 型
模 型 ２不 考 虑楼 梯 刚度 的影 响 ， 楼 梯 间开 洞 将
图 １ 结构 平 面
处理 并将 楼梯 荷 载 等效 至 楼 梯 问 周边 梁上 ， 其余 条
１０ ２
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肃
科
技
第２ ８卷
件 同模 型 １ 。
分析结果反复对 比， 最终选择如下的简化模型 （ 模 型 ３ 来模 拟模 型 １１ 将 半 层 高处 楼 梯 休息 平 台板 ） ：） 及楼梯梁上移至层高处 ；） ２ 在楼梯问 Ｙ向框架 内加 设斜梁来模拟梯板斜撑受力状态； ） ３ 在楼梯问 ｘ向 休息平台标高处加设层问梁 ；） ４ 其余条件 同模型 １ 。 如 图 ６所示 。