楼梯与框架相互作用的抗震性能影响研究

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1、ＴＵ３９８．９公开中图分类号：密级：ＵＤＣ：本校编号：菊Ｗ交遺乂聲硕±学位论文？论文题目：楼梯与框架相互作用的抗震性能＿口影向研究研究生姓名：李欢学号；０２１２１６５学校指导教师姓名：超建＾职称：教授工学硕去专业结构工程申请学位等级：：论文提交日期２０１５．０６：论文答辩日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作和取得的研巧成果，除了文中恃别加＆标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或巧书而使用

2、过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贾献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。／学位论文作者签名；／月；签字日期年ｐ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大＾；１，堂可１将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检秦并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查网和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名故导师签名：：《乂？＾签字日期：扣巧年（月日签字日親如巧年（月＇＾７日作硕士学位论文楼梯与

3、框架相互作用的抗震性能影响研究InfluenceofSeismicPerformanceoftheStairsandtheInteractionFramework作者姓名：李欢学科、专业：结构工程研究方向：结构设计与优化学号：0212165指导教师：赵建昌完成日期：2015年04月21日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity楼梯与框架相互作用的抗震性能影响研究摘要2008年发生在中国汶川的地震灾害表明，楼梯是建筑物的竖向交通通道，是在地震中撤离人员的唯一途径，但是它在此次地震中的作用并不明显，甚至是最先被损害的部位，因此阻断人们逃生的通道。在这次地震之后，一些学者对

4、楼梯开展了一系列研究，提出建议及一些可行性方案。在此背景下，本文展开对楼梯与框架相互作用的抗震性能影响研究，使用结构分析软件SAP2000建立模型，分析楼梯对框架动态特性的影响，对比考虑楼梯和不考虑楼梯两种不同的模型，并建立梯梁断开和楼梯梯柱的模型进行模态分析、反应谱分析。本文主要工作任务如下：（1）描述和总结地震破坏中楼梯的破坏形式以及国内外的研究现状；（2）在SAP2000中分别建立有、无楼梯框架结构模型，进行结构的模态、反应谱分析，得到两个模型基底剪力、层间位移等，对比分析有、无楼梯结构模型对整体结构抗震性能影响，使用结构分析软件SAP2000分别对考虑楼梯和不考虑楼梯的结构进行静动

5、力分析；（3）利用SAP2000建立楼梯与主体框架结构分开的梯柱断开模型和梯段板在平台梁处设滑动支座的梯段板断开模型，将上述两个模型与有楼梯结构模型的反应谱分析相比较，观察楼梯结构形式改变对减少整体的不利影响是否有效，考虑如何降低楼梯对结构的不利影响，并进行研究提出解决方案；（4）通过对进行的在实际地震波作用下的弹性时程分析,对比四种结构模型：分别为无楼梯、有楼梯、梯柱断开型、梯段板断开型，通过得出的模型基底剪力、层间位移角等参数，研究对比各模型在实际地震波作用下与反应谱方法分析得到的内力及变形差异。对上述模型进行时程分析和反应谱分析，并比较时程分析和反应谱分析之间的差异；（5）通过分析S

6、AP2000中有楼梯结构模型的楼梯构件的受力情况，总结楼梯构件在地震作用下的受力特点以便给出减小楼梯对整体结构不利影响的方案。根据不同模型对比分析得出相关结论，在楼梯设计方面提出一些建议作为参考。主要结论如下：（1）通过本文的分析可见，楼梯对框架结构的周期、振型、基底剪力均有不可忽视的较大影响；I楼梯与框架相互作用的抗震性能影响研究（2）在地震作用下，楼梯对框架结构整体刚度的影响在Y方向即顺梯段板方向明显要大于对X方向及垂直于梯段板方向的刚度影响；（3）在地震力作用下，楼梯构件与整体结构之间发生强烈的相互作用，楼梯的破坏也与整体结构关系密切，传统的楼梯设计方法很不可靠，有待改进；（4）对楼

7、梯构件采取改进措施，即将梯段板和主体结构分开，将梯柱与主体结构分开对减小楼梯对整体结构的不利影响有一定作用；（5）梯柱断开结构的基底剪力大于梯段板断开结构的基底剪力；（6）梯柱断开结构对整体刚度的增大有较明显的效果，而梯段板断开结构则对整体刚度则影响效果较小。对楼梯设计的建议：（1）通过对楼梯构件的内力分析可知，在水平地震作用下，梯段板的轴力和剪力较大，在进行梯段板设计时应沿纵向进行双层通长配筋，形成双层双向钢筋配置；（