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汶川地震的有关统计数据表明,框架结构中楼梯间的破坏严重,而框剪结构中楼梯间的震害相对轻微,由此可见将框架结构楼梯间的填充墙改成剪力墙结构,可有效提高楼梯间在地震中的抗倒塌能力。配筋砌块砌体剪力墙不仅具有造价低、施工方便、节能等优点,而且其受力性能和破坏形态与钢筋混凝土剪力墙相似,具有良好的抗震性能。因此,将框架结构楼梯间的填充墙改为配筋砌块砌体剪力墙,就能将普通框架结构转变成框架—配筋砌块砌体剪力墙结构,进而将楼梯间打造成一个经济节能的“安全岛”。
本文以实际工程为例,运用Midas/Gen有限元分析软件,分别对普通框架结构和框架—配筋砌块砌体剪力墙结构进行了模态分析、多遇地震下的反应谱分析和罕遇地震下的静力弹塑性分析。并通过模态分析,对比研究了楼梯间配筋砌块砌体剪力墙对整体结构的刚度贡献和抗扭转性能影响;通过多遇地震下的反应谱分析,对比研究了楼梯间配筋砌块砌体剪力墙对结构弹性层间位移角和楼梯间构件内力等参数的影响;通过罕遇地震下的静力弹塑性分析,对比研究了楼梯间配筋砌块砌体剪力墙作为第一道抗震防线的理论效果。
结果表明,框架—配筋砌块砌体剪力墙结构与框架结构相比,结构整体侧移刚度明显增大,且结构抗扭转性能更加优越。与此同时,配筋砌块砌体剪力墙作为第一道抗震防线分担了楼梯间的大部分地震力,使得楼梯构件和楼梯间框架柱的内力显著降低,真正确保了楼梯间作为逃生绿色通道的安全性。