张继涛 徐平波 殷福新

（1.大连理工大学 建设工程学部，辽宁 大连 116024；2.三峡大学 土木与建筑学院，湖北 宜昌 443002）

一般形式的楼梯可以简化为简支梁或者手算均可满足设计要求，而建筑标准设计图集［1］对一般形式的旋转楼梯也有介绍，并给出了相关的施工方法和说明.可直接采用而不必花时间去进行结构分析计算.但是对于结构形式复杂的楼梯，普通的方法已经不能满足结构安全性和舒适度等方面的要求.而利用ANSYS强大的分析能力正好弥补这方面的不足，通过对结构进行建模，进行模态分析，可以得到相关的动力特性，为下一步的设计打下基础.也可以很好地了解所选择的方案是否合理，从而达到更好的经济效果.通过有限元建模与分析计算，得到可行的方案，以满足建筑和结构等各方面的要求［2－5］.

1 工程背景

此楼梯为一个大跨旋转楼梯，是某建筑中的一个较为特殊的楼梯，由于建筑的要求，结构形式复杂.楼梯先旋转后直跑，楼梯旋转角度大约120°，内半径1.1 m，外半径3.1m.直跑部分水平投影长度8.4m，楼梯总高5.1m.具体尺寸可参见图1.

2 振动特性分析原理

图1 楼梯结构平面布置图

结构自振频率是结构的固有属性.它只与结构的质量和刚度有关，是结构动力性能的一个很重要的数量标志.也是其它动力特性分析的一个基础.通过ANSYS中模态的分析以获得结构的自振频率和振型等重要信息，通过模态分析，可以帮助认识结构的振动特性，从而可采取相……