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兰新铁路西宁站弹性边界条件钢结构楼梯设计研究
The Design of Steel Structure Stairs with Elastic Boundary Conditions in Xining Station on Lan～Xin Railway Line
【摘要】 针对目前大型火车站常用的大跨度钢楼梯结构采用独立计算模型与站房结构联合计算模型进行分析对比,揭示了楼梯结构在考虑支座复杂边界条件下杆件内力及自振特性的差异。结果表明,支座刚度对楼梯结构的内力及自振特性影响显著,是结构设计中不可忽略的重要因素。同时,建议类似工程楼梯结构设计应采用与主体结构联合分析的方法,以获得在复杂边界条件下楼梯结构真实的力学响应。
【Abstract】 In view of the present big railway stations with large span steel staircase structures,which are compared and analyzed by means of independent calculation model and combined station building calculation model,this paper reveals the differences in internal bar stress and self-vibration characteristics of the staircase structure under complicated boundary conditions. The results show that the bearing stiffness of stair poses significantly influence on the internal force and the self-vibration characteristics of the structure,which is one of the important factors in structural design. Meanwhile,it is suggested that similar project staircase structure design should employ combithe main structure of conjoint analysis method,in order to obtain the stair structure mechanics response of the real complicated boundary conditions.
【Key words】 Railway passager Station； Stair structure； Independent analysis； Conjoint analysis； Natural vibration period； Eigenvalue analysis； Ritz vector method；
【创新点】复杂边界条件下楼梯结构真实的力学响应
（1）对置于楼面跨度较大的楼梯结构，楼面刚度的对楼梯梁内力分布影响较大，尤其是对于弯矩的影响；在不同荷载工况下，楼梯梁弯矩呈现出不同的分布特性。对于楼梯梁轴力的影响主要表现为使得斜梁段内轴力分布不再单一，出现拉压变号情况，最大轴力出现部位发生变化。（2）楼梯结构自振周期对边界刚度敏感，振型分布与不考虑边界刚度的计算模型差异明显。（3）考虑楼面结构边界刚度后，楼梯结构水平及竖向自振频率均有较大幅度降低，因此设计中不应忽略楼梯结构支座刚度的影响。（4）实际工程中类似楼梯结构设计时，不应采用独立的计算模型作为计算分析的依据，建议采用与主体结构联合计算的方法，以计入边界刚度的不利影响，获得结构构件真实内力；尤其是对于竖向自振频率的计算应以联合计算模型的分析结果为依据。
- 【文献出处】 铁道标准设计 ,Railway Standard Design , 编辑部邮箱 ,2015年03期
- 【分类号】TU229;TU391
- 【网络出版时间】2015-02-12 17:18
- 【下载频次】32