留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题及处理

蔚博琛 张敬书 于晓旭 柳涛

蔚博琛, 张敬书, 于晓旭, 柳涛. 楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题及处理[J]. 工程力学, 2019, 36(8): 133-140. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
引用本文: 蔚博琛, 张敬书, 于晓旭, 柳涛. 楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题及处理[J]. 工程力学, 2019, 36(8): 133-140. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
WEI Bo-chen, ZHANG Jing-shu, YU Xiao-xu, LIU Tao. STABILITY ANALYSIS AND STRENGTHENING OF RECTANGULAR LONGITUDINAL EXTERIOR WALL IN STAIRCASES[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(8): 133-140. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
Citation: WEI Bo-chen, ZHANG Jing-shu, YU Xiao-xu, LIU Tao. STABILITY ANALYSIS AND STRENGTHENING OF RECTANGULAR LONGITUDINAL EXTERIOR WALL IN STAIRCASES[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(8): 133-140. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403

楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题及处理

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
基金项目: 国家自然科学基金项目(51678283)
详细信息
    作者简介:

    蔚博琛(1994-),男,陕西人,硕士生,主要从事高层建筑抗震研究(E-mail:weibch2016@lzu.edu.cn);于晓旭(1991-),男,辽宁人,硕士生,主要从事高层建筑抗震研究(E-mail:yuxx15@lzu.edu.cn);柳涛(1991-),男,山东人,硕士生,主要从事高层建筑抗震研究(E-mail:liut15@lzu.edu.cn).

    通讯作者: 张敬书(1966-),男,甘肃人,教授,博士,主要从事高层建筑抗震研究(E-mail:jshzhang@lzu.edu.cn).
  • 中图分类号: TU973.2;TU398.2

STABILITY ANALYSIS AND STRENGTHENING OF RECTANGULAR LONGITUDINAL EXTERIOR WALL IN STAIRCASES

  • 摘要: 高层建筑中,部分剪力墙楼梯间外纵墙两侧仅通过连梁与其它墙肢相连,由于剪力墙先于楼梯施工,该墙肢为无支高度较高的一字形墙肢,存在平面外失稳的可能,从而使结构设计偏于不安全。该文首先根据能量法基本原理,考虑施工完成前和完成后两种工况,建立了一字形墙肢考虑自重时平面外失稳的计算方法,并采用有限元数值模拟验证了该方法的正确性。然后以某高层剪力墙结构为例进行验算,指出楼梯间外纵墙一字形墙肢存在失稳的可能。最后给出了四种处理方法:添加翼缘或风井、梯板分布筋锚入一字形墙肢中整浇、用填充墙替代一字形墙肢及计算时不考虑一字形墙肢承担地震作用,并对上述方法进行了分析。该文认为,取消一字形墙肢,沿层高处布置梁,梁上设置轻质填充墙,则可避免楼梯间一字形墙肢的稳定性问题。该做法施工方便,建议采用。但在地震区,需提高楼梯间轻质填充墙的抗倒塌能力,保证生命通道的畅通。
  • [1] Carrillo J, Lizarazo J M, Bonett R. Effect of lightweight and low-strength concrete on seismic performance of thin lightly-reinforced shear walls[J]. Engineering Structures, 2015, 93:61-69.
    [2] Xu G, Wang Z, Wu B, et al. Seismic performance of precast shear wall with sleeves connection based on experimental and numerical studies[J]. Engineering Structures, 2017, 150:346-358.
    [3] 肖水晶, 徐龙河, 卢啸. 具有复位功能的钢筋混凝土剪力墙设计与性能研究[J]. 工程力学, 2018, 35(8):130-137. Xiao Shuijing, Xu Longhe, Lu Xiao. Design and behavior study on reinforced concrete shear walls with self-centering capability[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(8):130-137. (in Chinese)
    [4] 薛伟辰, 李亚, 蔡磊, 等. 双面叠合混凝土剪力墙平面内和平面外抗震性能研究[J]. 工程力学, 2018, 35(5):47-53. Xue Weichen, Li Ya, Cai Lei, et al. In-plane and out-of-plane mechanical behavior of double faced superposed concrete shear walls[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(5):47-53. (in Chinese)
    [5] Wallace J W. Behavior, design, and modeling of structural walls and coupling beams -Lessons from recent laboratory tests and earthquakes[J]. International Journal of Concrete Structures & Materials, 2012, 6(1):3-18.
    [6] Kam W Y, Pampanin S. The seismic performance of RC buildings in the 22 February 2011 Christchurch earthquake[J]. Structural Concrete, 2011, 12(4):223-233.
    [7] Timoshenko S P, Gere J M. Theory of elastic stability[M]. 2nd ed. New York:McGraw-Hill, Inc., 1961:1-45.
    [8] Rutenberg A, Leviathan I, Decalo M. Stability of shear-wall structures[J]. Journal of Structural Engineering, 1988, 114(3):707-716.
    [9] Wang C M, Ang K K, Quek S T. Stability formulae for shear-wall frame structures[J]. Building & Environment, 1991, 26(2):217-222.
    [10] 王全凤. 高层双肢剪力墙结构整体稳定的加权余量法[J]. 建筑结构学报, 1993, 14(1):54-62. Wang Quanfeng. Overall stability of coupled shear wall tall building using method of weighted residuals[J]. Journal of Building Structures, 1993, 14(1):54-62. (in Chinese)
    [11] 王全凤, 龙驭球. ODE求解器求解高层双肢剪力墙结构稳定特征值问题[J]. 工程力学, 1994, 11(1):38-44. Wang Quanfeng, Long Yuqiu. Eigenvalue of stability of coupled shear wall tall building by using ODE solver[J]. Engineering Mechanics, 1994, 11(1):38-44. (in Chinese)
    [12] 陈波. 高层多肢剪力墙结构的整体稳定[J]. 土木工程学报, 2003, 36(8):43-47. Chen Bo. Overall stability of multiple shear wall tall building structures[J]. China Civil Engineering Journal, 2003, 36(8):43-47. (in Chinese)
    [13] Zirakian T, Zhang J. Buckling and yielding behavior of unstiffened slender, moderate, and stocky low yield point steel plates[J]. Thin-Walled Structures, 2015, 88:105-118.
    [14] Jin S, Ou J, Liew J Y R. Stability of buckling-restrained steel plate shear walls with inclined-slots:theoretical analysis and design recommendations[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2016, 117:13-23.
    [15] DIN 1045-1, Plain, reinforced and prestressed concrete structures[S]. Berlin:Beuth Verlag GmbH, 2001.
    [16] JGJ 3-2010, 高层建筑混凝土结构技术规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2010. JGJ 3-2010, Technical specification for concrete structures of tall building[S]. Beijing:China Architecture & Building Press, 2010. (in Chinese)
    [17] 高亮, 薛建阳, 汪锦林. 型钢再生混凝土框架-再生砌块填充墙结构恢复力模型试验研究[J]. 工程力学, 2016, 33(9):85-93. Gao Liang, Xue Jianyang, Wang Jinlin. Experimental study on the restoring force model of steel reinforced recycled concrete frame infilled with recycled concrete blocks[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(9):85-93. (in Chinese)
    [18] 彭娟, 李碧雄, 邓建辉. 芦山地震和汶川地震中空心砖填充墙震害反思[J]. 世界地震工程, 2014, 30(2):186-193. Peng Juan, Li Bixiong, Deng Jianhui. Rethink of damage to hollow-brick infill walls during Lushan earthquake and Wenchuan earthquake[J]. World Earthquake Engineering, 2014, 30(2):186-193. (in Chinese)
    [19] GB 50011-2010, 建筑抗震设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2010. GB 50011-2010, Code for seismic design of buildings[S]. Beijing:China Architecture & Building Press, 2010. (in Chinese)
    [20] 徐春一, 逯彪, 余希. 玻纤格栅配筋砌块墙体抗震性能试验研究[J]. 工程力学, 2018, 35(增刊):126-133. Xu Chunyi, Lu Biao, Yu Xi. Experimental study on the seismic behavior of masonry wall with fiberglass geogrid[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(Suppl):126-133. (in Chinese)
  • [1] 张颖, 王元清, 张俊光, 欧阳元文.  铝合金网壳结构箱型-工字型盘式节点单肢受力性能有限元分析 . 工程力学, 2020, 37(S): 130-138. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.04.S021
    [2] 李春光, 高如超, 郑宏, 葛修润.  基于单元应力级数展开的下限原理有限元法 . 工程力学, 2015, 32(10): 38-43,59. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.02.0104
    [3] 王邓峮, 朱彦鹏.  附加应力法在预应力锚杆支护结构稳定性分析中的应用 . 工程力学, 2014, 31(4): 196-202. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.11.0824
    [4] 周孟夏, 王进廷, 迟福东, 桂耀, 金峰.  有限元实时耦联动力试验的时滞稳定性研究 . 工程力学, 2014, 31(8): 14-23. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.03.0210
    [5] 赵思远, 郭彦林, 张旭乔, 张博浩.  张弦梁平面外弹性稳定性能研究 . 工程力学, 2013, 30(12): 49-56. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.06.0469
    [6] 王燕, 韩明岚, 马登欣.  翼缘削弱型钢梁的整体稳定性分析 . 工程力学, 2012, 29(10): 116-121,136. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.03.0111
    [7] 张建伟 孟少宾 曹万林 池彦忠.  带耗能支撑再生混凝土框架-剪力墙结构振动台试验研究 . 工程力学, 2012, 29(增刊Ⅱ): 176-181,194. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.05.S026
    [8] 许斌, 陈俊名, 许宁.  钢筋混凝土剪力墙应变率效应试验与基于动力塑性损伤模型的模拟 . 工程力学, 2012, 29(1): 39-45,6.
    [9] 赵 密, 杜修力.  基础频响有理近似的稳定性和识别:离散时间的递归算法 . 工程力学, 2010, 27(1): 141-147,.
    [10] 张 肖, 张建海, 周 钟, 饶宏玲.  锦屏一级高拱坝大垫座稳定性研究 . 工程力学, 2010, 27(增刊I): 232-235,.
    [11] 杜修力, 赵 密.  基础频响有理近似的稳定性和识别:连续时间的集中参数模型 . 工程力学, 2009, 26(12): 76-084,.
    [12] 秦 桦, 郭成喜.  单轴对称工字形截面悬臂钢梁在横向荷载作用下的整体稳定性研究 . 工程力学, 2009, 26(9): 152-155.
    [13] 刘齐建, 赵跃宇, 马建军.  有限深度Gibson地基上梁的稳定性 . 工程力学, 2009, 26(2): 48-052.
    [14] 彭旺虎, 邵旭东.  无背索斜拉桥稳定分析的能量法 . 工程力学, 2009, 26(2): 158-162.
    [15] 鲍文博, 闻邦椿.  一类强非线性振动系统的改进能量解析法 . 工程力学, 2006, 23(6): 1-5,10.
    [16] 张志宏, 张明山, 董石麟.  平衡矩阵理论的探讨及一索杆梁杂交空间结构的静力和稳定性分析 . 工程力学, 2005, 22(6): 7-14,2.
    [17] 张磊, 童根树.  工字形截面悬臂钢梁的稳定性研究 . 工程力学, 2003, 20(4): 176-182.
    [18] 陆晓敏, 任青文.  基于有限元与块体元法的地下洞室变形及稳定分析 . 工程力学, 2001, 18(4): 60-66.
    [19] 崔振山, 刘才, 卜勇力.  万能轧制有限元模拟立辊摩擦元拖动模型 . 工程力学, 2000, 17(1): 60-62,9.
    [20] 刘东常, 赵瑜.  半解析有限元法分析环向加劲圆柱壳外压稳定性 . 工程力学, 1992, 9(1): 104-114.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  67
  • HTML全文浏览量:  1
  • PDF下载量:  50
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-17
  • 修回日期:  2018-09-22
  • 刊出日期:  2019-08-25

楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题及处理

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51678283)
    作者简介:

    蔚博琛(1994-),男,陕西人,硕士生,主要从事高层建筑抗震研究(E-mail:weibch2016@lzu.edu.cn);于晓旭(1991-),男,辽宁人,硕士生,主要从事高层建筑抗震研究(E-mail:yuxx15@lzu.edu.cn);柳涛(1991-),男,山东人,硕士生,主要从事高层建筑抗震研究(E-mail:liut15@lzu.edu.cn).

    通讯作者: 张敬书(1966-),男,甘肃人,教授,博士,主要从事高层建筑抗震研究(E-mail:jshzhang@lzu.edu.cn).
  • 中图分类号: TU973.2;TU398.2

摘要: 高层建筑中,部分剪力墙楼梯间外纵墙两侧仅通过连梁与其它墙肢相连,由于剪力墙先于楼梯施工,该墙肢为无支高度较高的一字形墙肢,存在平面外失稳的可能,从而使结构设计偏于不安全。该文首先根据能量法基本原理,考虑施工完成前和完成后两种工况,建立了一字形墙肢考虑自重时平面外失稳的计算方法,并采用有限元数值模拟验证了该方法的正确性。然后以某高层剪力墙结构为例进行验算,指出楼梯间外纵墙一字形墙肢存在失稳的可能。最后给出了四种处理方法:添加翼缘或风井、梯板分布筋锚入一字形墙肢中整浇、用填充墙替代一字形墙肢及计算时不考虑一字形墙肢承担地震作用,并对上述方法进行了分析。该文认为,取消一字形墙肢,沿层高处布置梁,梁上设置轻质填充墙,则可避免楼梯间一字形墙肢的稳定性问题。该做法施工方便,建议采用。但在地震区,需提高楼梯间轻质填充墙的抗倒塌能力,保证生命通道的畅通。

English Abstract

蔚博琛, 张敬书, 于晓旭, 柳涛. 楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题及处理[J]. 工程力学, 2019, 36(8): 133-140. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
引用本文: 蔚博琛, 张敬书, 于晓旭, 柳涛. 楼梯间外纵墙一字形墙肢的稳定性问题及处理[J]. 工程力学, 2019, 36(8): 133-140. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
WEI Bo-chen, ZHANG Jing-shu, YU Xiao-xu, LIU Tao. STABILITY ANALYSIS AND STRENGTHENING OF RECTANGULAR LONGITUDINAL EXTERIOR WALL IN STAIRCASES[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(8): 133-140. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
Citation: WEI Bo-chen, ZHANG Jing-shu, YU Xiao-xu, LIU Tao. STABILITY ANALYSIS AND STRENGTHENING OF RECTANGULAR LONGITUDINAL EXTERIOR WALL IN STAIRCASES[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(8): 133-140. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.07.0403
参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回