都市村莊住宅樓梯的結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、都市村莊，即人們常說的城中村，是指隨著我國城市化進程的推進，處于城市中心或邊緣的農(nóng)村在向城市轉(zhuǎn)型的過程中，由于各種主觀和客觀原因，造成這些鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)型不徹底，從而形成的一部分在土地使用上以原有用地和居住功能為主的聚居區(qū)域，它是我國城市化過程中的階段性產(chǎn)物。
　　 都市村莊中的住宅是村民自籌自建的房屋，建造時無正規(guī)單位設計、無政府部門的監(jiān)督管理、無正規(guī)建造單位建造、無嚴格的質(zhì)量驗收管理，因此都市村莊中的很多住宅在建成之初就已存在較大的

2、安全隱患，尤其是樓梯系統(tǒng)，由于缺乏相關設計知識或受傳統(tǒng)設計觀念的影響，在建造房屋時，大多數(shù)村民對樓梯的安全性認識不夠，認為樓梯只是主體結(jié)構(gòu)的附屬物，因而，都市村莊住宅樓梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)安全性堪憂。
　　 本課題組在“鄭州市領軍人才”(2010LJRC186)項目的支持下，以加強都市村莊多層住宅樓梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)安全性為出發(fā)點，選擇具有代表性的都市村莊為調(diào)研對象，多次深入這些都市村莊中進行實地調(diào)研，掌握了豐富的第一手資料。并對不同結(jié)構(gòu)類型

3、、不同樓梯形式的質(zhì)量通病及震害進行了歸類和總結(jié)，并淺要分析了的形成原因。在此基礎上對都市村莊住宅樓梯的結(jié)構(gòu)性能進行了理論分析及數(shù)值模擬，以探討都市村莊典型樓梯系統(tǒng)的受力變形規(guī)律及破壞發(fā)生機理，為設計和維修樓梯系統(tǒng)提供技術支持。主要工作如下:
　　 1、多次深入鄭州市的都市村莊進行調(diào)研，通過實地拍照、實地測量、住戶訪談等方式，獲得了鄭州市都市村莊住宅中常見的樓梯形式、樓梯系統(tǒng)常見的質(zhì)量病害等豐富的第一手資料。
　　 2、在

4、調(diào)研工作的基礎上，對都市村莊住宅樓梯系統(tǒng)（預制裝配式樓梯系統(tǒng)和現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯系統(tǒng)）在使用功能、結(jié)構(gòu)性能等方面常見的質(zhì)量通病進行了詳細、全面的梳理。從建筑材料、結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造措施及使用環(huán)境等方面，全面挖掘分析導致病害的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)因素。通過查閱相關資料，收集了近年較大地震中樓梯系統(tǒng)的破壞形式，并對這些震害進行了詳細、全面的歸納整理。
　　 3、歸納、總結(jié)了住宅樓梯系統(tǒng)的傳統(tǒng)設計方法，指出了傳統(tǒng)設計方法的不足:按傳統(tǒng)方法設計

5、的樓梯，只是對樓梯各個構(gòu)件進行單獨的設計，荷載也只考慮了樓梯的自重荷載和活載，沒有考慮橫向荷載作用下，樓梯間與周圍主體結(jié)構(gòu)的關系，沒有考慮樓梯剛度對框架主體結(jié)構(gòu)剛度的影響。
　　 4、對都市村莊樓梯及主體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度進行了簡化分析，得到了單位橫向荷載作用下樓梯及主體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度的大小關系，即按傳統(tǒng)方法設計的樓梯，樓梯抗側(cè)剛度大于主體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。因而地震時，樓梯分配的地震力較大，這是導致地震時樓梯先于主體結(jié)構(gòu)破壞的一個原因

6、。同時指出了該簡化分析方法的不足，將梯段板、中間休息平臺、梯柱、框架柱都近似等效為桿件，這不能反映出樓梯系統(tǒng)在橫向荷載作用下的實際工作狀態(tài)。通過對框架結(jié)構(gòu)樓梯計入、不計入樓梯模型靜力荷載下分析結(jié)果的對比，得到了樓梯對框架整體結(jié)構(gòu)性能的影響，同時指出了這種分析方法的不足。
　　 5、對都市村莊住宅樓梯的整體有限元模型進行了動力特性分析，得到了樓梯對主體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性能的影響:樓梯的存在，參與了結(jié)構(gòu)的整體工作，增大了結(jié)構(gòu)的剛度，增大了結(jié)