楼梯对钢筋混凝土建筑抗震性能的影响

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楼梯作为建筑中最传统的竖向交通和紧急疏散通道,其重要性不言而喻。常规的结构设计方法,未考虑楼梯对整体结构抗震性能的影响,在对结构进行整体分析时,仅将楼梯间开洞处理,将楼梯构件以荷载的形式输入到相应的结构构件上进行整体分析,未将楼梯作为整体结构的一部分参与整体分析。而对于楼梯构件的设计,也并未考虑地震作用的影响。然而,历次地震灾害调查发现,地震中楼梯震害严重,且由于楼梯的破坏,导致更加严重的次生灾害、人员伤亡和财产损失也相当普遍。这说明人们需要加强楼梯的抗震设计,考虑楼梯对主体结构抗震性能的影响,以保证地震发生时,楼梯能稳定地发挥绿色逃生通道的作用。目前,关于楼梯对结构主体抗震性能影响的理论和实验研究表明,楼梯对框架结构的影响相对较大,而对于框架-剪力墙结构和剪力墙结构的影响相对较小。在这样的背景下,本文利用结构分析软件SAP2000针对楼梯对结构整体的影响,建立了一系列框架、框架-剪力墙和剪力墙结构对比模型,分别进行模态分析和反应谱分析。对比了结构在考虑与不考虑楼梯进行整体分析的时候,结构整体抗震性能和结构构件受力变化;讨论楼梯间顺梯跑方向剪力墙布置长度比例变化与楼梯对整体结构影响程度变化的规律;对楼梯构件在考虑地震作用与不考虑地震作用下的受力情况进行对比;文章最后总结研究成果,对楼梯构件设计方法和考虑楼梯的整体结构设计方法给出了建议。
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