楼梯间梯板斜撑作用对框架结构地震响应的影响研究

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在传统的框架结构设计中,结构工程师习惯于把框架结构和楼梯分开进行设计,在楼梯处开洞,将竖向荷载传递到周边框架构件。但是在多次地震中,作为救生通道的楼梯间及其相关构件却往往遭受严重破坏,从而失去了其应有的作用。在框架承受地震荷载作用时,将楼梯与整体结构的相互作用考虑其中,不仅会使结构的局部刚度变大,而且对结构的自振特性、位移变形和受力情况都会产生较为明显的影响。为了研究楼梯构件对主体结构地震响应的影响,本文建立了两个框架模型。一个模型为传统设计模型,即在楼梯间处开洞,用来模拟不考虑楼梯的抗震作用;另一个为完整包含楼梯间构件的模型,来模拟楼梯参与框架结构抗震作用。用SAP2000软件对两个模型进行模态分析和反应谱分析,对模型的动力特性和地震响应的计算结果进行对比分析。研究结果表明:楼梯的加入增大框架结构的整体刚度,结构周期减小,亦使基底剪力有部分增大;楼梯的加入增大框架结构的抗侧刚度,结构的最大节点位移,最大层间位移均有减小,是一种有利影响;楼梯在地震作用下的与框架结构的相互作用明显,受力情况发生了较为显著的变化。
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