浅析框架结构的楼梯斜撑效应
框架结构中不同形式楼梯对整体结构的抗震影响分析
框架结构中不同形式楼梯对整体结构的抗震影响分析摘要:随着近几年世界各地的地震频繁发生，传统的楼梯都不同程度受到地震影响，往往表现的不堪一击，出现各种形式破坏，使得滑动支座楼梯日益得到发展。
本文结合实际工程运用YJK软件分别对无楼梯、传统楼梯、带滑动支座楼梯形式分别建立模型，进行计算分析对整体结构的影响。
关键词:抗震、楼梯、滑动支座1.引言楼梯在建筑物中有着举足轻重的地位，是发生地震时的重要且唯一的逃生通道。
根据近年来发生的地震情况看，楼梯遇到震害时发生破坏的效应非常明显，而且会在主体结构破坏前发生破坏，从而导致逃生通道阻断无法逃生，严重影响人身财产的安全。
而现如今常见的传统板式楼梯在抗震方面存在很大问题，滑动支座楼梯的逐渐广泛运用很好的解决了这个问题，因此很有必要对不同形式楼梯在抗震方面进行研究分析，具有很重要的意义。
2．传统楼梯的震害现象传统的板式楼梯是采用两端固结的支座方式进行设计的，属于刚性支座，受地震作用影响较大。
常见的板式楼梯结构在地震作用下主要震害有以下几个方面：一是沿板宽出现贯穿裂缝，在梯板钢筋被压曲或拉断。
二是板断裂并产生较大错动，钢筋与混凝土剥离。
三是板施工缝位置产生剪切滑移裂缝。
四是垂直梯度方向产生剪切斜向裂缝。
前三种为顺梯段方向的破坏，在该方向梯板受力类似斜撑，地震时受到反复的拉压作用。
第四种震害表明除顺梯度的斜撑作用外，梯板也具有在垂直梯度方向的类似剪力墙的抗侧力作用。
3.滑动支座原理及介绍在地震作用下，主体结构会发生层间侧移并导致楼梯承受拉压力作用，导致出现上述的破坏情况。
相对于传统板式楼梯滑动支座楼梯具有显著的抗震作用，原理是将传统楼梯设计中的两个固定端改为上端固定支座，下端为滑动支座。
下端的滑动支座的做法是利用高强度聚四氟乙烯垫板，从而有效延缓、减轻楼梯段被破坏。
其最主要的优点是从构造上将主体结构和楼梯构件脱开，避免了楼梯构件对主体构件结构抗震计算的不利影响。
因此只需保证地震时楼梯间围墙和主体框架结构不倒塌，即可保证罕遇地震下楼梯的疏散功能，起到保护生命和财产的安全作用。
论楼梯作为斜撑构件在高层结构设计中的影响
论楼梯作为斜撑构件在高层结构设计中的影响摘要：随着我国房地产行业的兴盛，以及人们更高的生活质量追求，于是对住房也有了更严格的要求。
人口向城市迁移给城市有限的土地带来较大的住房压力，在政府的引导下，高层结构住房已成为一种必然。
而在高层结构设计中，不管是抗震作用还是安全通道设置，楼梯作为斜撑构件不可缺少。
而且在高层结构调设计的时候，设计人员一般是分别完成楼梯的设计和框架的设计。
然而事实上，一旦发生地震或者其他，楼梯构件最先遭到破坏，进而破坏框架结构的预期效果。
所以，在此事实基础上，本文分析不同的高层结构设计中楼梯的影响，主要研究楼梯斜撑的作用对高层结构影响，为设计和建筑施工提供便利。
关键词：楼梯斜撑；高层结构设计；斜撑构件；影响分析1、楼梯对不同的高层结构影响按照不同的标准，高层建筑也可分为不同的结构设计。
通常我们按照承重体系和材料分为两类：承重体系分类分为我们熟悉的框架结构，剪力墙结构，还有框架-剪力墙结构，以及砌体结构；材料分为钢结构和钢筋混凝土结构，还有其混合结构。
而在这所有高层结构建筑中，相邻楼层之间都有上下沟通的通道，比较常见的有楼梯、电梯扶梯和坡道等。
尽管目前来说，大部分的高层建筑都会选择电梯作为主要的上下方式，但楼梯仍然会保留。
因为楼梯除了上下通行方便外，还给楼房的主体分担承重。
设计楼梯时候，需考虑坚固耐用，通风，防火等安全要素。
1.1单框架结构框架结构建筑里，框架柱是主要的抗侧构件，因而可以提供较好的延展性能和抗震效果。
次级的抗侧构件包含楼梯及填充墙等支撑构件，软件计算时，通常采用刚度折减的手段考虑不同的构件所提供的刚度支撑。
这些抗侧构件增强了框架结构的刚度，缩小了框架结构水平方向上位移，提高了结构的安全保障系数，但是仍然容易受到破坏。
在调查和分析大量的震害资料后，人们相信楼梯在框架结构里可以抵抗地震的水平作用力，支撑楼层之间抗侧移，所以在分析框架结构时候，不能忽视楼梯的刚度作用。
在抵抗水平震力时候，楼梯承担部分水平剪力，如果单纯依靠构造设计出的构件，是不能达到真实的承载负荷。
楼梯间梯板斜撑作用对建筑刚度和侧向力的影响
拟， 以研究楼梯梯板 的斜撑 作用对建筑物的刚度 、 周期 、 剪力 的影响 。通过 对各 个模型 的楼梯 间部分 以及单 独楼梯 间的刚度 、 力的比较 ， 以得 出， 板的斜撑作用对建 筑物影响 非常明显， 剪 可 梯 在设计 中要 加 强以满足其
承 载能力。
【 关键词】 框架结构； 楼梯梯板； 斜撑作用； 刚度
７ ０ ６ ０ ５ ０ ４ ｎ ３ Ｏ ２ ０ ｌ Ｏ Ｏ
层数
图 ６ 各模 型 ｙ方 向层 间刚 度 比较
提 高 了 ３ ％ 一６ ％ 。 ０ ０
比， ： ２＝（ 一Ｍ２ ／ ２ Ｍ ２＝（ ３一Ｍ ） Ｍ２ 贝 可 以 即 Ｍ１ Ｍ１ ）Ｍ ；３ Ｍ ２ ／ ，０ 得到表 ２ 表 ３的数据。 、
做 了一般结 构的数值 模拟 ， 是针 对具 体结构 还是 有差 异 ， 但
本 文就 多层 框架结构商住楼进行分析 ， 以期得 到楼梯 间对建
筑 的影 响 。
１ 模 型 建立
多层框 架结构商住楼是现在 比较 常用 的建 筑结构形 式 ， 多见于城镇的临街 建筑 中。本模 型 的结 构原 型 （ 图 １ 图 见 、
图 ４ Ｍ３模 型
表 １ 各个模型周期 （） ｓ
点
：
模 态 号 １阶 Ｙ方 向 振 动
Ｍ１ ０ ８０ ． ８
Ｍ２ ０９７ ． ８
Ｍ ３ Ｏ９ ｌ ． ９
Ｚ
０
嗣
一
２阶 方 向振 动 ３阶 扭 转
０ ８０ ． ３ ０ ７７ ． １
０９５ ．４ ０ ８４ ．７
６０ ０ ０
９ ４ｎ ）ｉ ＂ｆ
３０ ２０ ０ ６ ０ ０
＿ 『 ’ Ｉ
关于框架结构中楼梯抗震设计的思考
关于框架结构中楼梯抗震设计的思考摘要：框架结构是由梁与柱构成的，主要针对的是建筑群体中的大型楼房所能用到的。
在框架中楼梯属于建筑工程中最主要的安全逃离通道之一，它能够在地震来临之际，进行有序的疏散以及逃离。
在以往的地震之时，没有一个相对安全有效的方法能够让楼梯依旧处于比较坚固的状态。
所以对此需要一个完整的设计理念，如何能够让楼梯在自然灾害之下，仍然可以正常使用显得极为重要。
关键词：框架设置；楼梯设计分析；设计建议明确建筑内楼梯结构内力必须大于外力，以此为前提提升其整体抗震性能，在发生地震时，能够保持正常形态，继而来帮助更多人安全逃离。
根据楼梯的构成是由梁与柱构成的，主要的使用材料是钢筋混凝土。
楼梯内力结构建造质量的成功与否，主要是看其抗压能力，因此在设计之初，就应该对其进行一定程度的测试。
地震中，为何在很多主体结构无严重破坏的情况下，楼梯结构却遭到了严重的破坏，丧失了其在自然灾害面前所应该发挥的功能。
一、楼梯抗震设计概述建筑物中，楼梯是地震逃跑的重要生命通道，有着举重若轻的作用。
但是自从2008年5月12日汶川大地震后凸显出很多的房屋楼梯遭到了严重的震后破坏，失去了其楼梯本身应该具有的功能。
所以，其设计抗震楼梯的原理首先在于是对于材料的选择与以往楼梯材料的不同，考虑如果能够将楼梯的框架与其房屋本身相互独立起来的话，是否会有所作用。
二、楼梯抗震设计基本要求首先，对于其楼梯模型的设计建造，应该有其必要的数据计算与统计。
并且符合房屋最基本的实际生活应用，需要考虑其楼梯构件对整体房屋的影响。
其次，对于其框架结构的构成，楼梯中的整体布局不应该导致整个结构的平行面的不规则与不规整。
还有对于楼梯构件的地震抗震承受力的计算，同时减少楼梯的构件对于整体结构刚度的影响。
楼梯的布置应该避免其不规则，应该将楼梯加入整体抗震的计算中来。
最后，材料的选择问题应该重视，比如选择LVL新型的材料，这种材料与之传统情况下的水泥、钢筋包括木质的材质相比，主要的优点就是其强度高、密度小等，最关键的是其承载力大。
框架结构中如何简化考虑楼梯的影响
中图 分 类 号 ：Ｕ ７ ． Ｔ ９２３
建筑 楼梯 斜板 具 有 斜 撑 的受 力 状 态 ， 结 构 的 对 整体 刚 度有 较 明 显 的 影 响 … 。而 当 前 常 规 的结 构
设计方法对楼梯的考虑仅限于竖向荷载的等效和加
分析结果反复对 比， 最终选择如下的简化模型 （ 模 型 ３ 来模 拟模 型 １１ 将 半 层 高处 楼 梯 休息 平 台板 ） ：） 及楼梯梁上移至层高处 ；） ２ 在楼梯问 Ｙ向框架 内加 设斜梁来模拟梯板斜撑受力状态； ） ３ 在楼梯问 ｘ向 休息平台标高处加设层问梁 ；） ４ 其余条件 同模型 １ 。 如 图 ６所示 。
状态 ， 对结构整 体刚度的影响。然而 ， 助有限元分析软件 ＭＩ Ａ 借 Ｄ Ｓ—Ｇ ｎ 建立 实际楼梯 模型与 简化楼梯 模 型（ ｅ， 简化 模型可在 Ｐ Ａ ＭＣ Ｄ中建模 并在 Ｓ Ｔ Ａ ＷＥ等程序 中进 行计算 ） 复对 比， 反 寻找一种合理且与含有实际楼梯模 型的整 体分 析结果一致的简化模型 ， 以使考虑楼梯 的影 响能在 目前 国内广泛应用的结构软件 中得 以实现。
强局 部构 件 的截 面及 配 筋 ， 并未 考 虑 楼 梯 的刚 度对 结构 整体 的不 利影 响 ， 目前 ， 国内广 泛使用 的结构设 计软 件 Ｐ Ｐ 系列 中的 Ｔ Ｔ Ｓ Ｔ ＫＭ Ａ 、Ａ ＷＥ不 能 胜任 完全 符合 实 际楼梯 模 型 的分 析计 算 。 因此 ， 找 一 种合 寻 理 的简化 模型 进行 整体 分 析就显 得 尤为 重要 。通过
在 ＭＩＡ ｅ Ｄ ＳＧ ｎ中建立 两种 模 型 ， 型 １ 有 实 模 含 际楼 梯模 型 （ 梯局 部模 型 如 图 ３所 示 ） 为充 分反 楼 ，
浅析框架结构的楼梯斜撑效应
浅析框架结构的楼梯斜撑效应发表时间：2019-05-09T16:11:52.957Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：蒋华1 孙登坤2 刘娅婷1 [导读] 所以有关框架结构考虑楼梯斜撑效应的抗震设计，还有很多方法、措施需要行业人士继续探索、研究。
1.武昌首义学院湖北武汉 430064；2.联创新锐设计顾问（武汉）有限公司湖北武汉 430000摘要：楼梯作为混凝土框架结构重要的逃生通道，在大量的震害统计中，表现出先于框架主体结构的严重破坏，使其丧失应有的作用。
本文针对该现象，通过文献检索对其主要因素“楼梯斜撑效应”进行了分析，并探索了相应的解决措施。
关键词：框架结构；楼梯；斜撑效应；混凝土前言钢筋混凝土框架结构在国内仍被广泛应用，其中的楼梯作为重要的逃生通道，在大量的震害统计中，表现出先于主体结构的严重破坏，使其丧失安全岛的作用。
究其原因，以前的相关研究在肯定楼梯对结构刚度和承载力影响的条件下，旨在通过相应的抗震设计增强楼梯间结构的耗能能力，使其成为第一道抗震防线；抗震设计方案则是将楼梯间与框架结构主体分开计算，结构分析中将楼梯间作开洞处理，将其荷载作为重力荷载代表值的一部分考虑其对框架结构的抗震影响。
传统的设计方法，忽略了楼梯间与框架结构的整体性，忽略了楼梯梯段斜撑作用及其对框架结构整体抗震性能的影响，导致楼梯间与其周边框架结构构件的联系不够紧密，成为地震中的第一道防线优先被破坏。
1楼梯斜撑效应国内关于楼梯斜撑效应的研究可追溯到20世纪80年代。
1986年，设计大师傅学怡[1]在“高层建筑结构正现浇楼梯对抗侧刚度的影响分析”中，提出楼梯斜撑效应及其对框架结构抗侧刚度的影响，并推导了抗侧刚度增大系数。
90年代，曹万林教授等人[2]对混凝土异形柱框架楼梯结构进行试验研究，重点分析了楼梯耗能的原因，并对提高楼梯耗能性能提出建设性意见。
21世纪初，清华大学王奇教授[3]从工程实例出发，分别对框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构在考虑楼梯作用下的结构自振特性和受力性能进行分析，结果表明，楼梯的参与对框架结构的自振特性、整体刚度及构件内力影响更为明显。
建筑结构设计建模中考虑楼梯的一些观点
建筑结构设计建模中考虑楼梯的一些观点（整理自网上）用一个三层框架结构教学楼的midas模型，分析了建立楼梯构件(楼梯板、楼梯柱、休息平台板等)的结构和不建楼梯构件的结构，用反应谱法计算了两者的结果。
发现其差异远远超出我原先的想象！下面是一些主要结论：1、考虑楼梯参与结构整体受力后，结构的自振周期减小，振型改变，第1阶振型转变为扭转振型，而原先不考虑楼梯时第1阶振型为平动振型。
2、由于楼梯板在水平力作用下具有“斜撑”的受力状态，在水平地震作用下，将产生较大轴向拉压力(达到200kN以上)；楼梯板由原先我们只考虑竖向力时的受弯构件，转变为“压弯、拉弯”构件，受力状态复杂化。
3、考虑楼梯间后，楼梯间处的水平抗侧刚度较大，结构整体的水平抗侧刚度分布将不均匀，主要集中在楼梯间处。
故在水平地震作用下，楼梯间的柱分配到的水平剪力较其它处明显偏大。
特别是休息平台下的楼梯梁和楼梯柱，其受力非常不利。
4、此外，从结构上说，由于楼梯间的上下楼梯板（上下直行双跑楼梯为例）沿中心线并不对称，从而造成原先对称的结构考虑了楼梯的作用后，在水平地震作用下的内力分布不对称！得到的初步结论主要是这些。
发现考虑楼梯对结构整体受力性能后，结构的自振特性、抗侧刚度分布、楼梯构件的受力状态发生惊人的变化。
汶川地震中，楼梯的震害照片似乎说明了这些问题。
我觉得造成这个问题的根本原因就是楼梯板的“斜撑”受力状态，加强了楼梯处的局部抗侧刚度，类似于在框架结构柱间打上了交叉支撑。
2008修订版《建筑抗震设计规范》，结构分析一节中3.6.6条增加了楼梯的计算要求：“计算中应考虑楼梯构件的影响”。
（注意：用“应”，而不用“宜”）条文说明中指出楼梯板构件有斜撑的受力状态，对结构的整体刚度有较明显的影响。
规范的变更，说明已经有学者注意到这个问题了。
三层框架结构教学楼，现浇楼板。
考虑楼梯和不考虑楼梯进行结构计算。
楼梯板用板单元，楼梯梁用梁单元建模考虑楼梯时的结构第1阶振型，以扭转为主。
建筑框架结构楼梯部分加强措施分析
建筑框架结构楼梯部分加强措施分析作者：杨红玺张相奎来源：《卷宗》2018年第32期摘要：建筑工程框架结构施工中，楼梯是楼层间的垂直交通枢纽，是楼房的重要构件。
楼梯在建筑物中是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作。
本文对楼梯构件部分本身的设计现状、震害进行分析，提出相应的对策，以便在工程中采取必要的设计措施，更有效地提高楼梯的防震减灾能力，最大限度地避免人员的灾难性伤亡。
关键词：框架结构；楼梯部分；加强措施现在的建筑都是以高层建筑为主，高层建筑在为人们带来诸多好处的同时，也常常受到质量的困扰，尤其在楼梯部位，总会有楼梯断裂以及梯梁被剪短的问题出现，这些都是工程质量没达到规定标准所致的。
框架机构楼梯是最为常见的结构，在建筑工程施工中得到了广泛的使用。
在结构分析中这种楼梯通常仅按受弯构件进行分析，在建筑物的正常使用过程中，这些楼梯也表现出较好的工作性能。
下面来分析下楼梯设计的现状及震害破坏问题。
1 框架结构楼梯部分设计现状及震害破坏目前框架结构中，采用板式楼梯设计的居多。
楼梯梯段的一端起于楼面构件，而另一端支承于层间平台的边梁上。
若干个构造小柱支承起的层间平台。
则南现浇楼板和周边小梁组成。
构造小柱则起于楼面梁。
止于层间平台。
梁、板均按普通受弯构件。
小柱则按普通轴压构件计算或构造，有时疏于计算而引用手册、图集或用截面表示。
楼梯围护墙按常规框架填充墙设计和施工。
目前板式楼梯破坏的形态及原因分析如下：1.1 梯板破坏梯板破坏主要表现为梯板断裂，断裂部位可归纳为几种情况：在距两端支座约113处断裂；在楼梯施工缝处断裂；沿梯板长度方向破裂；梯板的装修面层破坏等。
产生此类破坏的原因是：（1）施工缝处理不当，施工缝中大量夹渣，新浇的混凝土和原有混凝土结合面强度极差，在地震作用尤其是竖向地震作用下产生上下错动。
（2）楼梯按斜杆分析，在斜杆中点以上的范围存在拉力。
实际配筋时，梯板的负筋长度通常按水平跨度的1/4来布置钢筋，在正常使用时，由于拉力较小，并未发现问题，而地震时，尤其在竖向地震左右下，梯板的拉力大幅度增加，结果造成梯板上侧负弯矩筋截断附近发生断裂。
楼梯对框架结构抗震性能影响分析
楼梯对框架结构抗震性能影响分析摘要：本文通过具体实例，分析在纯框架结构中设置楼梯构件参与结构整体计算后，对整体结构的周期、位移、地震力产生的影响，并采取必要措施，做到简化模型更加符合实际情况，从而更好的满足使用要求。
关键词：框架结构,楼梯Abstract: This paper, through concrete examples, staircase components involved in the whole structure calculation, the overall structure of the cycle, displacement, seismic forces generated impact analysis set in a plain frame structure, and take the necessary measures, so that the simplified model is more realistic,in order to better meet the requirements.Keywords: frame structure, stairs.中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：长期以来，框架结构因具有建筑平面灵活，室内空间大等优点，被广泛应用于在核电厂的BOP项目设计中。
现以福清核电厂一期工程生产办公楼为例，讨论一下楼梯参与结构整体计算对整体结构抗震性能的影响。
1.工程概况及方案确定工程概况福清核电厂一期工程生产办公楼，主要功能是运行期间为电厂人员提供办公室，会议室等场所，建筑平面为半环抱型，地上部分五层，总建筑面积11872m2，檐口高度26.1m。
建筑物的设计使用年限为50年；建筑抗震设防烈度为7度（地震分组为第二组），丙类建筑，建筑安全等级为二级；结构重要性系数为1.0；场地土类别为I类；基础设计等级为丙级；根据《福清核电厂一期工程厂区BOP子项岩土工程详勘报告》，地基基础位于中风化花岗岩层。
框架结构中楼梯的影响
框架结构中楼梯的影响汶川地震中血的教训，彻底让我们认识到地震中楼梯对整个结构的影响，特别是砌体结构和框架结构。
楼梯是楼层间的重要交通枢纽，在紧急情况时，往往被人们看成是逃生的通道，所以楼梯起着至关重要的作用。
而不正确的设计或施工将会使这个安全岛成了丧失逃生者生命的噩梦。
一、楼梯在地震中的震害及讨论专家们在经过实地深入的考察，感慨良深。
我们原先的设计中，不考虑楼梯参与抗震，都把它当做一种简单的板类结构独立的进行受弯设计，只计算恒荷载+活荷载工况，然而楼梯与主体结构的整体浇筑，实际上已经形成了一种特殊的斜撑抗侧力构件，梯板将产生轴力，楼梯板已变成拉压弯构件，它不仅参与结构抗震，而且对结构的动力特性有着很大的影响。
当楼梯的斜撑效应对主体结构产生影响时，结构的周期、阵型将会发生变化，特别是当楼梯位于结构的角部时，影响是非常大的。
这种斜撑作用在地震作用中受力复杂，但又很容易吸收更多的地震力，而我们原本的设计没有考虑楼梯参与地震作用，这就加剧了楼梯在地震中的破坏。
除了计算中存在的问题外，楼梯的抗震构造措施也不足，致使地震中很多逃生通道根本起不到理想的作用，造成无法挽回的悲剧。
二、楼梯概念设计的理论分析楼梯在建筑物中是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，这种复杂的、非弹性性质的、材料的时效、阻尼变化等多种因素，在实际计算中存在着不准确性。
故在建筑抗震理论远未达到很科学严密的情况下，单靠理论计算很难使楼梯具有良好的抗震能力，因而在实际工程设计中我们多了许多概念，假定与简化。
如楼梯不宜放在建筑物的角部和边部，以便于荷载的传递；同时减少水平地震力作用下空间扭转作用的影响。
实际上踏步和平台梁是整体连接，计算时需要在支座处加构造负筋；以往在建筑工程中负筋一端锚入楼梯梁，另一端伸进楼梯板四分之一的踏步板跨度。
但通过实际工程震害发现，在梯板四分之一处梯板断裂或梯板混凝土剥落。
因此建议将梯板负钢筋拉通配置，并且负筋伸入梯板内长度≥LaE。
框架结构的楼梯设计浅析
框架结构的楼梯设计浅析摘要：框架结构在地震作用下，楼梯构件对结构主体刚度、抗震性能的影响很大，考虑楼梯的存在与不考虑楼梯的情况进行分析对比，并分析其各自特点及设计中需注意的问题，使得设计最优。
关键词：框架结构；楼梯设计；抗震影响；对比分析引言随着经济的发展，建筑物的种类繁多，样式多种多样，但每座建筑物中都会有一种构件--楼梯。
楼梯是每座建筑物中重要的疏散工具，发生火灾地震时，楼梯间更成为了重要的生命要道；楼梯间（包括楼梯板）破坏会延误人员撤离及救援工作，从而造成严重伤亡。
因此从结构设计的角度考虑，楼梯构件在结构设计中的作用不容忽视。
1楼梯的在不同结构中的作用楼梯对主体结构的影响，取决于楼梯与主体结构的相对刚度之比。
楼梯对主体结构影响的程度取决于主体结构的结构体系，主体结构的刚度越大、整体性越好，楼梯对主体结构的影响越小，比如我们常见的剪力墙结构、框架-剪力墙结构等，而主体结构的刚度越小、整体性越差，楼梯对主体结构的影响就越大，比如框架结构、砌体结构等。
实际工程中，考虑楼梯构件的影响并不要求一律参加整体结构的计算，应针对楼梯与主体结构的不同情况优先考虑采取抗震构造措施。
下面就框架结构体系，浅析楼梯的结构设计。
2框架结构中两种楼梯做法的概念阐述《建筑抗震设计规范》规定，楼梯间应符合下列要求：1、宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。
2、对于框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则；楼梯构件与主体结构整浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构件的抗震承载力验算；宜采取构造措施，减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。
条文说明：发生强烈地震时，对于框架结构，楼梯构件与主体结构整浇时，梯板起到斜支撑的作用，对结构刚度、承载力、规则性的影响比较大，应参与抗震计算；当采取措施，如梯板滑动支撑于平台板，楼梯构件对结构刚度等的影响较小，是否参与整体抗震计算差别不大。
从条文说明中可以看出，在对框架结构楼梯进行设计时，楼梯可以与主体结构整浇，参与抗震计算，或者可以做成滑动支座楼梯，与主体结构脱开，不参与抗震计算。
建筑结构设计建模中考虑楼梯的一些观点
建筑结构设计建模中考虑楼梯的一些观点（整理自网上）用一个三层框架结构教学楼的midas模型，分析了建立楼梯构件(楼梯板、楼梯柱、休息平台板等)的结构和不建楼梯构件的结构，用反应谱法计算了两者的结果。
发现其差异远远超出我原先的想象！下面是一些主要结论：1、考虑楼梯参与结构整体受力后，结构的自振周期减小，振型改变，第1阶振型转变为扭转振型，而原先不考虑楼梯时第1阶振型为平动振型。
2、由于楼梯板在水平力作用下具有“斜撑”的受力状态，在水平地震作用下，将产生较大轴向拉压力(达到200kN以上)；楼梯板由原先我们只考虑竖向力时的受弯构件，转变为“压弯、拉弯”构件，受力状态复杂化。
3、考虑楼梯间后，楼梯间处的水平抗侧刚度较大，结构整体的水平抗侧刚度分布将不均匀，主要集中在楼梯间处。
故在水平地震作用下，楼梯间的柱分配到的水平剪力较其它处明显偏大。
特别是休息平台下的楼梯梁和楼梯柱，其受力非常不利。
4、此外，从结构上说，由于楼梯间的上下楼梯板（上下直行双跑楼梯为例）沿中心线并不对称，从而造成原先对称的结构考虑了楼梯的作用后，在水平地震作用下的内力分布不对称！得到的初步结论主要是这些。
发现考虑楼梯对结构整体受力性能后，结构的自振特性、抗侧刚度分布、楼梯构件的受力状态发生惊人的变化。
汶川地震中，楼梯的震害照片似乎说明了这些问题。
我觉得造成这个问题的根本原因就是楼梯板的“斜撑”受力状态，加强了楼梯处的局部抗侧刚度，类似于在框架结构柱间打上了交叉支撑。
2008修订版《建筑抗震设计规范》，结构分析一节中3.6.6条增加了楼梯的计算要求：“计算中应考虑楼梯构件的影响”。
（注意：用“应”，而不用“宜”）条文说明中指出楼梯板构件有斜撑的受力状态，对结构的整体刚度有较明显的影响。
规范的变更，说明已经有学者注意到这个问题了。
三层框架结构教学楼，现浇楼板。
考虑楼梯和不考虑楼梯进行结构计算。
楼梯板用板单元，楼梯梁用梁单元建模考虑楼梯时的结构第1阶振型，以扭转为主。
浅谈框架结构中的楼梯
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CHINA HOUSING FACILITIES
附近框架结构的内力发生较大的变化，若将楼梯间布置在边跨，则会使边柱的内力急剧增大，这是不符合设计初衷的，因此不宜将楼梯间布置在结构的边跨；③ 在整体框架结构的布置时，要充分考虑楼梯带来的影响，框架柱兼做梯柱时，要充分考虑由此带来的短柱效应，适当加强配筋，提高柱的抗剪承载力和延性；④ 楼梯的基础可设置拉梁并与整体框架的基础连接，以抵抗不均匀沉降。
不同形式楼梯对框架结构的抗震影响分析
[2]钢筋混凝土框架结构楼梯震害分析与设计建议[J].蒋欢军,王斌,吕西林.振动与冲击.2013(03)
[3]钢筋混凝土框架结构中楼梯间布置位置的研究[J].张耀庭,段剑林.建筑结构学报.
[4]现浇楼梯对框架结构的抗震影响分析与设计建议[J]. 冯远,吴小宾,李从春,熊耀清.土木工程学报.2010(10)
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2017.05 |。
楼梯间梯板斜撑作用对框架结构地震响应的影响研究
华中科技大学硕士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)1.绪论 (3)1.1研究的意义和背景 (1)1.2国内外研究现状 (5)1.3本文研究的内容 (6)1.4本文研究的方法 (5)2.模型的设计和建立 (10)2.1结构形式 (10)2.2楼梯设计参考规范 (10)2.3框架结构设计 (11)2.4建立模型 (13)3.考虑楼梯斜撑对结构自振特性的影响 (15)3.1模态分析参数设置 (15)3.2振型与周期 (15)3.3本章小结 (20)4.考虑楼梯斜撑对框架水平位移及内力的影响 (21)华中科技大学硕士学位论文4.1反应谱分析及参数设置 (21)4.2楼梯斜撑对结构水平位移的影响分析 (22)4.3楼梯斜撑对结构内力分布的影响 (27)4.4本章小结 (38)5.考虑楼梯斜撑对楼梯间构件内力的影响分析 (39)5.1框架柱内力分析 (40)5.2框架梁内力分析 (47)5.3梯梁、梯柱、梯板的内力分析 (52)5.4本章小结 (54)6.总结与展望 (59)6.1结论 (61)6.2展望 (59)致谢 (61)参考文献 (62)华中科技大学硕士学位论文1.绪论1.1.研究的背景和意义地震作为一种地球上经常发生的自然灾害，其破坏性极强。
我国地域广袤，但地处多个地震带之间，不仅大小地震频发，而且我国是全世界遭受地震灾害最为严重的国家。
从古至今，我国屡遭震害，更有像唐山地震、汶川地震这样的特大罕遇地震，给人民群众生命财产和经济社会发展造成了巨大损失。
在地震中，大量的房屋、桥梁等建筑物倒塌，直接导致了悲剧的发生。
为了将震害的影响降低到最小，设计师们按照国家规范不断的对设计方法进行改进，也取得了比较好的效果，但是楼梯参与到结构整体抗震这个问题直到汶川地震之后才得到重视。
随着经济与技术的发展，电梯逐渐成为建筑上下行的主要工具，但作为安全通道的楼梯也是建筑中不可或缺的。
楼梯作为安全疏散的重要通道，它具有简单、坚固，耐火等诸多优点，当发生火灾、地震时，它是名符其实的生命通道[1]。
框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨
框架结构中板式楼梯震害分析及对策探讨作者：韩彤来源：《中国建筑金属结构·下半月》2013年第08期摘要：板式结构的楼梯是目前最为广泛运用的楼梯形式，本文主要对框架结构建筑中板式楼梯的抗震性能进行深入的研究与分析，并提出了一些在施工过程中的具体措施。
关键词：框架结构；板式楼梯；建筑施工；震害分析中图分类号：TU375.4 文献标识码：A 文章编号： 1671-3362（2013）08-029-011 框架结构中板式楼梯的破坏形态与成因分析板式楼梯是框架结构中最常用的楼梯结构形式，而框架结构是目前最常用的建筑结构形式，照此逻辑可以证明：对框架结构中的板式楼梯进行抗震性能的研究，很具有普遍性与代表性。
在目前的框架结构建筑中，楼梯的破坏形式主要可归纳出以下5种：1.1 梯板破坏如果楼梯梯板在施工过程中的施工缝大小与长度留置不恰当、施工缝中存留较多尘渣等，会导致新旧混凝土的粘合性降低，在遭到地震等强大外力作用时，楼梯梯板就很容易发生断裂，其断裂位置一般分布在距离支座的1/3处、施工缝边缘、装修层、沿梯板长度的方向等部位。
另外，除了外力因素的影响，如果在楼梯梯板施工进行配筋设计时，没有充分考虑到它所能承受的最大拉力进行合理分配，也是造成梯板断裂的最主要原因之一。
1.2 梯间小柱破坏基于抗震性的考虑，一般在楼梯设计中，不建议采用砖砌体来支承楼梯平台梁。
目前一般做法是在钢筋混凝土框架梁设小柱，小柱顶两个方向设梁。
受建筑平面限制，梯间小柱截面多为200mm×200mm或250mm×250mm，纵筋一般配Φ14或Φ16，在地震中楼梯间小柱大量出现柱头破损，梯梁纵筋被拔出的情况。
1.3 梯间框架柱剪切破坏现在的板式楼梯设计中，在半层处的平台通常是通过平台梁及平台板来与框架柱进行连接。
如果楼板刚性假定，它所分得的地震减力约是其他柱的8位，这就很容易导致楼梯间的框架柱在强地震作用下发生严重的剪切破坏。
建筑知识：建筑物结构斜支撑的设计原理
建筑知识：建筑物结构斜支撑的设计原理建筑物的结构设计扮演着极为重要的角色，它们引导着建筑的整体形态，并支撑着建筑物的重量。
斜支撑是建筑物结构中的一种常见形式，它能够提供强大的支撑力和稳定性，在建筑物的设计过程中是不可或缺的一部分。
斜支撑所扮演的角色斜支撑在建筑物结构的设计中跨度非常广泛，既可以被用于大型建筑物如高楼大厦，也可以被用于小型的住宅建筑。
它们的角色在一定程度上随着它们被应用的位置而有所不同。
尤其是在高建筑物中，斜支撑的作用就变得尤为显著。
斜支撑在这里主要重点扮演以下几个方面的角色：1.支承负荷：支撑框架结构中垂直负载的主要方式是间接地传导重量。
斜支撑可以用于帮助直接地承受并转移到地基的负载。
2.减轻曲率：斜支撑的存在可以减轻横向风荷载或器械荷载，降低建筑物的曲率。
3.减小运动：斜支撑还可以减少地震或其他地面运动对于建筑物结构的冲击。
设计斜支撑的原则斜支撑的设计从关注减小曲率、减小运动等方面入手，因此有一些基本原则需要时刻牢记，以便为设计者在斜支撑的设计过程中明确方向。
这些原则包括如下方面。
1.优化倾斜角度：为了能够承受地面运动和风荷载，策略垂直支撑和倾斜支撑的角度都需要根据建筑物的类型和规模来进行优化。
2.选定支撑材料：支撑可能采用朴实无华的钢材、高强度混凝土，或更好的材料，视具体要求而定。
3.确定支撑配置：支撑需要布置在什么位置，如何高度差距，这些都需要仔细考虑，以确保整个建筑物的稳定性。
实现斜支撑的步骤为了实现斜支撑的设计需求，需要遵循一系列固定的过程。
下面是实现斜支撑的主要步骤。
1.确定支撑位置：这是一个非常关键的步骤，设计师必须根据建筑物所在的位置、建筑体系的尺寸等因素来确定支撑位置。
2.进行数值模拟：在设计斜支撑之前，需要进行密集的数值模拟，以便确定支撑的最佳尺寸和角度。
3.确定材料：材料的选用也是至关重要的。
设计师必须根据规范，为斜支撑选择适当的材料。
例如，混凝土、钢材或其他更高档次的材料。
斜撑作用、刚度、周期、扭转分析解析
前段时间，我们讨论了框架结构中楼梯的影响，有一些概念，如：刚度、周期、扭转、斜撑的作用等。
影响究竟有多大，是否能判断程序计算结果的准确性，想通过一些算例，可能了解会清楚一些，进一步深入。
共5个算例：5层框架结构，柱网12x6，5.4＋2.7＋5.4，层高3.8米，折算荷载约15 KN/m2，8度区二类场地。
活载产生的总质量486t,恒载产生的总质量: 6758(t)算例一：无楼梯框架算例二：对称两个楼梯（4道斜撑）框架算例三：偏置一个楼梯（2道斜撑）框架算例四：中部一个楼梯（2道斜撑）框架算例五：中部两个楼梯（4道斜撑部置于梁跨中节点上）框架柱子的刚度()33321211212H h bEE bhH iD ααα===对与前两中情况∑∑=cBiii K 2KK+=2α对与前两中情况∑∑=cBiii K KK ++=25.0α 在5、6层框架时：K 可为2～3（α取0.5～0.6）， 在1、2层框架时K 可为1～2（α取0.5） 一根柱子：D=0.5*30*600*(0.6/3.8)^3=35.4KN/mm 底层柱刚度和∑D ＝52*35.4≈1800KN/mm ≈1.8E+06KN/m E=3E+04Mpa=30KN/mm 2 单质点平振的力学方程：kx+mx ..=0二阶微分方程，ω＝(K/m)0.5ω＝2πf ，T=1／f ＝2π／ω＝2π (m/K)0.5＝2π (G/K)0.5／9.810.5＝2 (G/K)0.5， 串联多质点平振周期T=2(∑G i u i 2/∑G i u i )0.5 单质点扭振的力学方程：C θ+J θ..=0二阶微分方程，ω＝(C/J)0.5Tt=2(J/C)0.5，串联多质点扭振周期参照平振。
J i =G i （B 2+L 2）/12＝G i W1，W1＝（B 2+L 2）/12 回转半径r= W10.5C i =∑（K j X j 2+K j Y j 2）=KW2，W2=∑（K j ／K.X j 2+K j ／K.Y j 2）， Tt=2(J / C)0.5=2(W1 / W2)0.5(G / K)0.5=(W1 / W2)0.5T 算例一平振周期T ＝2*(15.4*14580/1800000)0.5＝2*（0.1247）0.5＝0.71sT1=1.6Δ（弯曲型，墙、支撑）T1=1.8Δ（剪切型，框架）＝1.81800/58.14*6.19=0.71s 将结构连续化(高层剪力墙的解法)：框架的剪切刚度Cki ＝Di*hi ，荷载为均布荷载q 。
楼梯斜撑作用论文框架结构论文
楼梯斜撑作用论文框架结构论文摘要：楼梯的斜撑作用使框架结构的整体刚度得到了增加，并减小了结构的自振周期和增大了结构的基底剪力。
同时框架结构的抗侧刚度得到增大，从而使结构的层间位移得以减小，继而有利于结构的稳固。
但是，楼梯斜撑作用对框架结构局部构件的内力分布造成了较大的影响，继而容易导致结构在地震中容易出现局部损坏。
因此，设计人员应该根据这一特点使楼梯设计得到进一步的完善，继而确保楼梯间的安全逃生作用。
1分析模型的建立运用SAP2000软件建立框架结构模型。
SAP2000软件不仅可以用于分析复杂的结构，还具有建模、分析和设计功能，可以用于分析工程设计的全过程。
在设计的多层框架结构中，设防烈度为7度（0.10g），整个结构共6层，层高3.6m，为三级框架。
从框架构件尺寸上来看，横向梁截面尺寸为300*600mm，纵向梁截面尺寸为250*500mm，中部柱截面尺寸为550*550mm，边柱尺寸500*500mm，楼面板厚度为100mm。
而楼梯处在建筑的两侧位置，为双跑板式楼梯[1]。
从楼梯设计尺寸上来看，板宽1.8m，长3.3m，厚100m；休息平台宽1.8m，厚100m；平台梁截面尺寸为250*450mm，梯柱截面尺寸300*300mm。
2楼梯斜撑作用对框架结构的影响考虑2.1对结构自振特性的影响利用SAP2000进行模型的模态分析，则可以得出模型的自振周期和振型刚度等振型参数，继而可以了解楼梯斜撑作用对结构自振特性的影响。
在振型方面，有效质量系数是结构受到震动时各振型底部剪力与结构质量的比值，可以用于反映振型的相对大小。
通过分析得出模型的质量参与系数后，则可以将振型X、Y、Z三个方向的质量参与比设定为UX、UY、UZ，其质量设为1。
而只要模型的各振型质量参与系数累计值达到90%。
在第一平动振型和转动振型得以确定的情况下，可以根据UX、UY、RZ之间的关系完成对振动形式的判断。
比如，在UX与UY之和大于RZ的情况下，振型即为平动振型，相反则为转动振型[2]。
浅谈楼梯和框架相互作用的抗震性能影响因素
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虞 佳 ） （桂林市建筑设计研究院， 抗震性能影响因素
工程科技
摘 要： 现阶段， 建筑中常用的楼梯框架结构有两种， 分别是有楼梯框架结构和无楼梯框架结构。这两种框架结构具有不同的地震反 应。本文通过对两种楼梯框架结构地震反应的对比， 分析楼梯框架结构整体抗震性能的影响， 总结了在地震作用下， 楼梯构件的受力特 点， 探索减小楼梯对结构不良影响的方案， 并提出了对框架结构中楼梯设计的建议， 以期为我国框架结构的楼梯设计提供借鉴。 关键词： 楼梯； 框架结构； 抗震性能 在地震作用下， 框架结构会产生破坏， 甚至倒塌。 作为非结构构 因此， 在现阶段的楼梯框架结 件， 楼梯对抗震性能具有很大的影响。 构设计中， 都要求具备抗震性能。 另外， 楼梯是建筑物中唯一的竖向 然 交通通道， 在地震发生时， 对于人们的疏散逃生具有重要的作用。 楼梯间角柱 而， 在地震中， 楼梯最容易发生震害， 导致楼梯板折断 、 的破坏以及楼梯间内填充墙的倒塌等。因此， 研究楼梯和框架相互 作用的抗震性能的影响具有十分积极的现实意义。 1 楼梯对框架结构的影响 在地震作用中， 相比于高阶振型， 低阶振型对结构计算具有更 大的影响。 因此， 低阶振型对结构的地震作用效应起着主导作用。 本 文通过建立新的结构模型，比较分析 SAP2000 和 PKPM 对低阶振 型的求解结果,以探讨楼梯对框架结构周期的影响。 表 1 S AP 2000 自振周期比较 2.2 平台梁的受力情况 通过 SAP2000 对平台梁的受力进行分析，可以发现在 X 和 Y 方向的水平地震力作用下， 平台梁的受力是不同的， 在沿梁的剪力 变化最大的水平地震作用不明显， 两端变化大， 剪切较小， 在 X 向的 地震力最大值在一个地方， 在 Y 方向的水平地震作用下强度最大的 地方接近平台梁的两端。 因此， 平台力受力都分布在不利界面上， 弯 矩和轴向力对平台梁具有一定的破坏。 3 楼梯设计建议 3.1 楼梯板的施工， 一般要求留置施工缝， 施工缝大多留置在正 负弯矩接近零的部位。要严格控制混凝土的施工质量， 在施工缝对 接处， 要对施工缝表面的浮浆进行清除， 对于施工缝表面的浮灰要 进行凿毛处理。 3.2 在梯段板的设计中， 轴力和剪力的作用较大， 因此， 可以采 用双层双向的钢筋配置方式， 对双层钢筋采用通长配筋。 3.3 在楼梯和框架结构设计时， 要把梯段板视为轴向受力构件， 沿纵向进行双层通长配筋 。 在设计过程中， 既要考虑梯段板跨度等 。 条件， 还要区别对待结构竖向上尺寸相同的楼梯 结束语 在地震作用下， 楼梯是人们紧急疏散和逃生的重要通道 。如果 楼梯遭到破坏， 将严重威胁逃生人群的生命安全 。楼梯对于框架结 构的抗震性能具有重要影响 。 在楼梯结构设计时， 要增强楼梯受力 的合理性。可以采取拉弯构件设计的方法， 使用双层双向钢筋配置 表 2 P KP M 自振周期比较 等设计方式， 改善楼梯设计。 参考文献 [1]李欢.楼梯与框架相互作用的抗震性能影响研究 [D]. 兰州 : 兰州交 通大学,2015. [2]李小锋,张亮.楼梯对框架结构抗震性能影响的分析[J].城市建设理 论研究:电子版,2015(21). [3]丁懿.楼梯系统对混凝土框架抗震性能的影响探析[J].小作家选刊, 通过 SAP2000 和 PKPM 对比两个模型，可以看出前三阶模型 2015. 二的周期比模型一的周期小。当考虑楼梯结构作用时， 结构的整体 [4]张贵文,李磊.罕遇地震作用下楼梯位置对框架结构抗震性能的影 计算刚度会增大， x 向和 y 向刚度都有所增大， y 向刚度增长更大 。 响[J].兰州理工大学学报,2015,41(5):115-119. 通过 SAP2000， 可以看出， 在与 y 方向的周期变小了大约 10%； 与 x [5] 王阳 . 地震作用下楼梯对框架结构的影响研究 [J]. 建筑技术开发 , 方向的周期减小了大约 90%。 这种变化的产生， 是在楼梯作用下， 提 2016,43(7):41. 高了结构的抗扭刚度， 减小了扭转周期 。通过 PKPM， 可以看出， 在 与 y 方向的周期变小了大约 4%；与 x 方向的周期减小了大约 2%。 这说明楼梯板对结构刚度具有重要影响 。 通过对比分析 SAP2000 和 PKPM 的计算结果， 可以发现， 当结构计算考虑到楼梯作用时， 结 构的整体刚度会增大， 同时结构自振周期会减小。 另外， 通过对两种模型的振型质量参与系数进行分析， 可以得 出结论： 结构的第一阶振型有楼梯变为扭转， 在结构的质量分布上， 和第一扭转模式的刚度上影响楼梯的结构，在一阶振型结构上， 楼 梯刚度和质量分布出现变化。框架本身不具有较大的水平刚度， 但 是楼梯提供了水平倾斜的撑力作用， 提高了框架的刚度， 导致第一 阶振型变为扭转振型。 因此， 要考虑楼梯结构的影响， 以确保框架结 构的稳定。 2 地震作用下楼梯受力情况 2.1 梯柱的受力情况 通过 SAP2000 对梯柱受力进行分析， 可以发现在水平地震作用 下， Y 方向的内力大于 X 方向的内力，在梯柱的柱端容易形成塑性 铰损坏。而且， 沿柱长度的剪切力和轴向力保持不变。
框架结构基于BIM的楼梯斜撑作用分析
框架结构基于BIM的楼梯斜撑作用分析发表时间：2019-06-21T15:03:04.407Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：蒋华1 蔡金豆1 董正雄1 黄杰1 [导读] 框架结构中楼梯对框架主体会产生犹如剪刀撑的斜撑作用。
本文通过revit和GSrevit专业软件对框架结构无楼梯、有楼梯两种情况进行模拟，并对两种情况下的框架工程量进行统计和对比。
武昌首义学院湖北武汉 430064摘要：框架结构中楼梯对框架主体会产生犹如剪刀撑的斜撑作用。
本文通过revit和GSrevit专业软件对框架结构无楼梯、有楼梯两种情况进行模拟，并对两种情况下的框架工程量进行统计和对比。
关键词：框架结构；楼梯；斜撑作用；BIM 前言楼梯是框架结构的重要组成部分，传统的结构设计忽略了楼梯对框架结构主体产生的斜撑作用，将框架主体结构和楼梯分开设计。
有关楼梯的斜撑作用，国内自上世纪80年代就开始了相关研究。
1986年，设计大师傅学怡[1]在“高层建筑结构正现浇楼梯对抗侧刚度的影响分析”中，提出楼梯斜撑效应及其对框架结构抗侧刚度的影响；90年代，曹万林教授等人[2]对混凝土异形柱框架楼梯结构进行试验研究，重点分析了楼梯耗能的原因，并对提高楼梯耗能性能提出建设性意见；21世纪初清华大学王奇教授[3]从工程实例出发，分别对框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构在考虑楼梯作用下的结构自振特性和受力性能进行分析，结果表明，楼梯对框架结构的自振特性、整体刚度及构件内力影响更为明显；设计人员胡庆昌[4]从工程经验及数次震害的统计中，对楼梯间的震害表现做了统计，并提出在不同的设计体系中都应加强楼梯和楼梯间结构的概念设计与构造措施。
1模型建立本文利用BIM技术，采用revit对框架结构不带楼梯、带楼梯进行模型建立。
框架结构为6层、7跨，其中，框架梁尺寸b×h=200mm×400mm，框架柱尺寸b×h=500mm×600mm；楼梯设置在建筑两段的第二柱间。
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浅析框架结构的楼梯斜撑效应
摘要：楼梯作为混凝土框架结构重要的逃生通道，在大量的震害统计中，表现
出先于框架主体结构的严重破坏，使其丧失应有的作用。
本文针对该现象，通过
文献检索对其主要因素“楼梯斜撑效应”进行了分析，并探索了相应的解决措施。
关键词：框架结构；楼梯；斜撑效应；混凝土
前言
钢筋混凝土框架结构在国内仍被广泛应用，其中的楼梯作为重要的逃生通道，在大量的震害统计中，表现出先于主体结构的严重破坏，使其丧失安全岛的作用。
究其原因，以前的相关研究在肯定楼梯对结构刚度和承载力影响的条件下，旨在
通过相应的抗震设计增强楼梯间结构的耗能能力，使其成为第一道抗震防线；抗
震设计方案则是将楼梯间与框架结构主体分开计算，结构分析中将楼梯间作开洞
处理，将其荷载作为重力荷载代表值的一部分考虑其对框架结构的抗震影响。
传
统的设计方法，忽略了楼梯间与框架结构的整体性，忽略了楼梯梯段斜撑作用及
其对框架结构整体抗震性能的影响，导致楼梯间与其周边框架结构构件的联系不
够紧密，成为地震中的第一道防线优先被破坏。
1楼梯斜撑效应
国内关于楼梯斜撑效应的研究可追溯到20世纪80年代。
1986年，设计大师傅学怡[1]在“高层建筑结构正现浇楼梯对抗侧刚度的影响分析”中，提出楼梯斜撑
效应及其对框架结构抗侧刚度的影响，并推导了抗侧刚度增大系数。
90年代，曹万林教授等人[2]对混凝土异形柱框架楼梯结构进行试验研究，重点分析了楼梯耗
能的原因，并对提高楼梯耗能性能提出建设性意见。
21世纪初，清华大学王奇教授[3]从工程实例出发，分别对框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构在考虑楼梯作用下的结构自振特性和受力性能进行分析，结果表明，楼梯的参与对框架结
构的自振特性、整体刚度及构件内力影响更为明显。
随后，设计人员胡庆昌[4]从
工程经验及数次震害的统计中，对楼梯间的震害表现做了统计，并提出在不同的
设计体系中都应加强楼梯和楼梯间结构的概念设计与构造措施。
2008年汶川地震后，楼梯间先于框架主体发生的严重破坏，让专家学者们意识到之前将楼梯设计
成第一道抗震防线的做法是错误的。
随后，便出现大量关于楼梯对框架结构抗震
性能影响、框架结构考虑楼梯斜撑作用的抗震分析的研究文献。
西南交通大学刘俊、沈火明[13]通过对不带楼梯、带楼梯、带采用活动支座楼梯模型进行静力推
覆（pushover）分析，得出采用滑动支座可释放楼梯斜撑作用、减少楼梯地震作
用效应的结论；同时指出，该方法会造成结构变柔、层间位移过大的不利影响。
2 楼梯的震害表现
由汶川地震的震害统计[5]得知，框架结构楼梯的破坏主要集中于梯段板、楼
梯间角柱、梯柱和平台梁处。
（1）梯段板。
梯段板的破坏主要表现为沿梯段宽方向的水平裂缝，且在水
平裂缝处混凝土压碎、梯段板弯曲下挠甚至断裂。
水平裂缝主要集中在距离两端
支座约1/4处和楼梯施工缝（梯段板1/3跨）处。
（2）楼梯间角柱。
角柱破坏主要表现为半柱高处的剪切破坏，破坏面处钢
筋屈曲，混凝土压碎。
（3）楼梯间梯柱。
梯柱一般为构造构件，截面尺寸和配筋均偏小，故在大
震中会出现柱头破损、混凝土压碎的破坏表现。
（4）平台梁。
破坏主要表现为平台梁的两端和跨中破坏明显，开裂处混凝
土保护层剥落、钢筋裸露。
3考虑楼梯斜撑效应的框架抗震设计
传统的框架结构设计，理论上将框架简化为平面模型进行计算，楼梯间则单
独另算；设计中将楼梯间部分作开洞处理，其荷载经过近似转换导荷在框架结构上。
这种方法虽简化设计，但忽略了楼梯斜撑作用及其与框架的相互联系，导致
楼梯间与结构主体联系欠佳，成为结构整体的抗震第一道防线。
由前述内容可知，楼梯的斜撑作用会增强框架梯井处的刚度增大地震作用，
导致破坏严重，故在设计中是不能忽略楼梯对框架的整体性影响。
针对该问题，
抗震设计可以通过“收”和“放”另种途径予以解决。
（1）“收”。
即在框架结构抗震设计过程中考虑楼梯间的斜撑效应，在建模、数值分析过程中，将楼梯与框架主体整体建模、计算，从而“收”入楼梯间处地震
作用，加大钢筋配置。
目前国内已有不少研究通过结构设计软件和有限元分析软
件对框架结构主体和楼梯进行一体建模和抗震性能分析，但该方法分析过程复杂，在实际工程中采用不多。
（2）“放”。
即将楼梯间与框架主体脱开，减小楼梯斜撑地震作用效应。
图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土板式楼梯）》（16G101-2）中，通过对ATa型、ATb型、CTa型、CTb型楼梯在低端梯
梁与梯段板间设置滑动支座的方法，“放”掉楼梯对框架主体产生的斜撑效应。
该
方法会削弱了框架结构整体刚度，使层间侧移增大，但因其方便，是目前工程中
广泛采用的抗震措施。
4结论与展望
（1）研究表明，框架结构中的楼梯会产生斜撑作用，该作用会导致楼梯间
处因地震作用增大而过早破坏，该效应破坏楼梯间作为安全通道的作用，并破坏
楼梯与框架主体的整体性，在设计中应予以考虑。
（2）目前国内实际工程中，考虑方便快捷，多采用滑动支座以释放楼梯的
斜撑作用，但该方法会导致结构整体变柔、层间侧移过大等不利影响。
所以有关
框架结构考虑楼梯斜撑效应的抗震设计，还有很多方法、措施需要行业人士继续
探索、研究。
参考文献：
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