高层结构楼梯参与整体作用的有限元分析.pdf

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1、第37卷第5期四川建筑科学研究2011年1O月SiehuanBuildingScience57高层结构楼梯参与整体作用的有限元分析郝泽春，姚满喜(1．上海大学土木工程系，上海200072；2．北京华宇工程有限公司，河南平顶山467002)摘要：研究了由台风引起的结构的顺风向风场，考虑脉动风的竖向相关性以及风速谱沿高层竖向位置变化的特点，采用不随高度变化的台风风谱，模拟出多点的脉动风速时程。将时程荷载施加在结构上，并分析了高层结构楼梯参与结构整体计算时的楼梯在结构中的作用。计算结果表明，在台风作用下，框架结构考虑楼

2、梯及其周边构件时，对结构的顺风向最大位移和最大加速度都会有所影响，因此，整体分析应考虑楼梯构件的影响。通过一个实例计算结果比较，说明了楼梯构件参与结构整体工作的必要性。关键词：楼梯；高层结构；周期；有限元分析；风场模拟；动力响应中图分类号：TU355文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)05—057—04FiIliteelementanalysisoftheoverallroleofthestairsinvolvedinhigh．risestructuresHA0Zechun．YA0Manxi(1

3、．DepartmentofCivilEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China；2．BeringHuayuEngineeringCo．，Ltd．，Pingdingshan467002，China)Abstract：Studiesthestructurecausedbythetyphoonwindtothewindfarm，giventhefluctuatingverticalwindvelocityspectraofrelevanceandvertica

4、lchangesinpositionalongthehigh-levelfeatures，usingnon-typhoonwindschangewithheightspectrum，thepulseofsimulatedmulti-pointwindspeedtimeeheng．Thetime-loadexertedonthestructure，andanalyzesthestructureofhigh-risestructuresinvolvedintheoverallcalculationofthestair

5、swhenthestairsinthestructureofrole．Theresultsshowthatthetyphoonframestructureundertheactionofthestairsandaroundthecomponentstoconsiderwhenthestructureofthewindtothemaximuindisplacementandmaximumaccelerationwillbeafected，SOtheoverallanalysisshouldtakeintoaccou

6、nttheimpactofthestaircasecomponents．Inthispaper，anexamplecalculationofcomparison，showstheoverallstructureofthestaircasecomponentsinvolvedintheneed．Keywords：stairs；high-risestructures；cycle；finiteelementanalysis；windfieldsimulation；dynamicresponse要是认为楼梯构件对结构受力

7、影响不大，通常采用0前言构造措施就可以保证安全；但是，从汶川地震的建筑随着结构向高、轻、柔方向的发展，使得结构的结构破坏形式可以看出，许多建筑楼梯都出现了明固有频率更加接近强风的卓越频率，在非地震区，风显的破坏。本文采用ANSYS软件，研究台风作用下荷载成为建筑结构设计的主要水平荷载，是结构破考虑楼梯构件的结构空间分析对结构整体周期、振坏的主要控制荷载。GB50011—2001《建筑抗震设型的影响，以及在台风作用下框架结构考虑楼梯及计规范》(2008版)规定：计算中应考虑楼梯构件其周边构件时对结构的顺风向最大位移

8、和最大加速的影响。建筑抗震设计规范第3．6．6条规定主要考度的影响。虑到楼梯的受力状态，对结构整体刚度有较明显的1风场模拟影响。目前，结构设计中计算分析模型一般不输人楼梯构件，只输入楼梯的结构荷载，再将其等效为荷对结构进行台风作用下的动力响应分析时，首载施加到周边构件。采用这种设计方法的原因，主先需确定台风风载。仅依靠已有的记录和观测作为荷载输入，会遇到很多限制条件，不能