结构抗震设计中楼梯带来的影响

楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构受力性能的计算分析摘要：本文基于CSI公司的大型结构分析软件ETABS，通过设计计算模型来研究楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构地震反应的影响，模型中采用振型分解反应谱法进行了弹性阶段地震反应特性的对比分析。

分析结果显示：楼梯在顺梯板方向对结构刚度影响较大。

建议在钢筋混凝土框架-剪力墙设计中应使用振兴分解反应谱法对楼梯的影响予以考虑。

关键词：框架-剪力墙结构；ETABS；楼梯；抗震性能引言传统结构设计中，在进行结构整体抗震分析时，一般不考虑楼梯构件对整体结构及周边构件的影响，而是采取改板厚为零并加大荷载的方式来粗略估计，之后再进行楼梯间的单独设计并不对其进行地震作用分析。

在2008年5月12日发生的“5.12”汶川大地震中，大量震害图片显示，作为逃生必经通道的楼梯间破坏严重，因此造成的生命财产损失不可估量。

“5.12”汶川大地震后，在研究及计算的基础上，重新修订了《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，提出建筑抗震设计中“在利用计算机进行结构抗震分析计算中应考虑楼梯构件影响”的要求。

目前，关于楼梯对钢筋混凝土框架结构整体性能影响有了部分研究，并得到一系列研究成果表明得到楼梯间对结构层刚度有明显影响的结果，应予以考虑。

而关于楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构整体性能影响的研究较少，因此本文就楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构抗震整体性能影响程度进行分析，利用ETABS软件，通过设计计算模型研究楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构地震反应的影响，为今后结构设计人员的世界工作提供参考和借鉴。

1 计算模型的建立及计算条件设定本次分析共设置2个模型，为尽量减少多余因素的干扰，突出楼梯本身对结构地震反应的影响，除楼梯间设置不同外，其余条件全部相同。

模型均为18层钢筋混凝土框架-剪力墙结构，其中底层层高4m，出屋面层层高2m，其余各层层高均为3m；开间6m，进深7.5m，走廊宽3m，如图1所示；底三层柱截面750mm×750mm，其余各层柱截面650mm×650mm。

楼梯滑动支座LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】楼梯滑动支座集团工程管理部徐红杰目录一、板式楼梯震害的主要破坏类型 (1)二、楼梯对于框架结构抗震性能的影响 (4)三、楼梯抗震设计中的两种基本思路 (5)四、楼梯间设置滑动支座 (6)五、楼梯滑动支座施工过程 (9)六、滑动支座处地面处理注意事项 (13)楼梯滑动支座楼梯作为逃生通道，在地震来临时担任着重要的作用。

然而在震后进行的大量调查发现，担任这一逃生角色的楼梯，并未在自然灾害面前发挥其所应有的功能。

以目前最常见的钢筋混凝土板式楼梯为例，震害表明，楼梯往往先于主体结构破坏前产生种种破坏，严重影响了楼梯作为逃生路线的重要功能。

一、板式楼梯震害的主要破坏类型5．12汶川大震后，经过了大量的调查研究后发现，钢筋混凝土结构中的楼梯破坏是普遍现象。

楼梯部位的横墙和楼板中断破坏较其他区域严重，而且楼梯破坏的同时，楼梯间墙体破坏也较严重。

常见板式楼梯在地震作用下主要震害有以下几个方面。

1.梯板震害第一种情况（见图1)是沿板宽出现贯穿裂缝，梯板钢筋被压曲或拉断，特别是梯板采用延性较差的冷轧扭钢筋时，通缝处钢筋全部被拉断，导致梯板断裂垮塌。

2.梯板震害第二种情况（见图2)是板断裂并产生较大错动，钢筋与混凝土剥离。

3.梯板震害第三种情况(见图3)是在板施工缝位置产生剪切滑移裂缝。

在施工缝施工前泥沙并未清除干净，混凝土交界面未处理好，接缝处极易形成薄弱部位，在地震作用下，该处破坏较明显，甚至存在上、下两块板错位分离如图3所示。

4.梯板震害第四种情况是垂直梯度方向产生剪切斜向裂缝，梯板也具有在垂直梯度方向的类似剪力墙的抗侧力作用。

这种震害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。

图4 楼梯平台梁破坏5.平台板震害：第一种情况是上下梯板相交处的平台板剪切裂缝．由平台粱剪切破坏裂缝进—步发展而成；平台板第二种震害情况是沿梯粱边缘产生的平台板受拉裂缝；平台板第三种震害情况是悬挑板式平台板产生类似少筋粱的板平面内受弯破坏，裂缝由内向外逐渐开展并贯通悬挑板。

楼梯滑动支座
集团工程管理部
徐红杰
2014.10.19
目录
一、板式楼梯震害的主要破坏类型 (1)
二、楼梯对于框架结构抗震性能的影响 (5)
三、楼梯抗震设计中的两种基本思路 (6)
四、楼梯间设置滑动支座 (7)
五、楼梯滑动支座施工过程 (10)
六、滑动支座处地面处理注意事项 (16)
楼梯滑动支座
楼梯作为逃生通道，在地震来临时担任着重要的作用。

然而在震后进行的大量调查发现，担任这一逃生角色的楼梯，并未在自然灾害面前发挥其所应有的功能。

以目前最常见的钢筋混凝土板式楼梯为例，震害表明，楼梯往往先于主体结构破坏前产生种种破坏，严重影响了楼梯作为逃生路线的重要功能。

一、板式楼梯震害的主要破坏类型
5．12汶川大震后，经过了大量的调查研究后发现，钢筋混凝土结构中的楼梯破坏是普遍现象。

楼梯部位的横墙和楼板中断破坏较其他区域严重，而且楼梯破坏的同时，楼梯间墙体破坏也较严重。

常见板式楼梯在地震作用下主要震害有以下几个方面。

1.梯板震害第一种情况（见图1)是沿板宽出现贯穿裂缝，梯板钢筋被压曲或拉断，特别是梯板采用延性较差的冷轧扭钢筋时，通缝处钢筋全部被拉断，导致梯板断裂垮塌。

2.梯板震害第二种情况（见图2)是板断裂并产生较大错动，钢筋与混凝土剥离。

3.梯板震害第三种情况(见图3)是在板施工缝位置产生剪切滑移裂缝。

在施工缝施工前泥沙并未清除干净，混凝土交界面未处理好，接缝处极易形成薄弱部位，在地震作用下，该处破坏较明显，甚至存在上、下两块板错位分离如图3所示。

基于抗震对楼梯建筑结构设计的思考摘要：楼梯作为建筑在地震中人员疏散和救援的通道，其抗震减震设计应引起土木工程界足够的重视。

介绍了楼梯的基本结构特点和设计理论，对楼梯的抗震减震技术的相关研究进行了总结，关键词：楼梯；抗震；建筑结构设计引言5 12 地震发生后 , 由广东省建设厅组织的房屋鉴定专家援助队对汶川县城一千多栋房屋开展了应急安全鉴定, 调查发现, 县城多数房屋楼梯间及楼梯遭到了不同程度的破坏。

地震来临时楼梯往往先于主体结构破坏, 未在自然灾害面前发挥其应有的功能, 影响应急使用。

以往的结构设计中仅仅只是将楼梯作为非结构构件单独设计 , 未考虑抗震设计要求, 由此造成楼梯较早地发生破坏, 或者导致支承构件的承载力不足而破坏, 危及整体结构安全。

1楼梯震害2000 年台湾 1999 年集集地震的震害情况，发现破坏的楼梯没有使用钢筋或小梁与墙体连接，地震时楼梯段发生断裂，影响逃生。

2005 年对 1963 年 Skopje 地震、1964 年 Alaska 地震、1967 年 Caracas 地震、1971 年 SanFernando 地震、1972 年 Managua 地震、1978 年SantaBarbara 地震、1980 年 ElAsnam 地震等国外早期地震进行了研究，发现楼梯结构出现了多种破坏形式 :1) 楼梯段断裂破坏 ;2) 楼梯段与休息平台连接处出现断裂破坏 ;3) 地震作用下建筑的碰撞引起独立楼梯塔楼倒塌 ;4) 楼梯段坍塌。

而与此同时，楼梯对主体结构也有如下影响 :1)受楼梯约束的楼层梁出现扭转破坏 ;2) 楼梯间出入口设置的防震缝盖板有翘起现象 ;3) 梯柱受休息平台板约束形成短柱而出现破坏。

2008 年汶川地震中，楼梯结构发生的震害比较严重。

调查了砖混结构中严重破坏的楼梯，指出砌体结构应按规范在楼梯间的四角、错层部位、横墙与外纵墙交接处设置构造柱和圈梁。

经过现场调查指出 :1) 框架结构的楼梯震害表现为楼梯梁中部和两端破坏，梯段板在 1/4 ～ 1/3 跨处破坏，随着层数的增高，楼梯的破坏程度逐渐减轻 ;2) 框架 - 剪力墙结构和砌体结构中楼梯的破坏部位和破坏形态与框架结构的相似，但破坏程度比框架结构的轻。

机械阻隔也能起到防治病虫害的作用。

例如覆盖薄膜，许多叶部病害的病原物是在病残体上越冬的，花木栽培地早春覆膜可大幅度地减少叶病的发生，如芍药地覆膜后，芍药叶斑病成倍减少。

覆膜防病的原因湿膜对病原物的传播起到了机械阻隔的作用；覆膜后土壤温度、湿度提高，加速病残体的腐烂，减少了侵染来源。

对于虫害来说主要是通过人工捕杀、诱杀（灯光诱杀、毒饵诱杀、植物诱杀、潜所诱杀），此外还可以通过热水浸种、烈日暴晒、红外线辐射来杀死在种子里的病虫害。

（5）自绝防治、自我消灭这是一种主要利用昆虫的不育性来操纵同种个体的遗传控制方法。

为此常应用强射线（X光线）或化学药剂，如碱性物质、抗代谢物质、氨基磷酸盐类、三酸杀虫剂剂、激素等。

但使用这些化合物，往往会带来对环境的污染。

自绝防治还包括染色体易位（染色体的碎裂和改变）。

一般把生物媒介物的利用称之为生物技术处理，它包括引诱灯、排斥灯、光周期装置、音响驱虫器（枪声）和超声波。

此外，在化学刺激剂中有引诱剂、激发昆虫产卵或螫咬的吞噬刺激剂、忌避剂、吞噬制止剂、外激素（包括性引诱剂）、内激素（包括发情剂）和植物激素。

这些方法成本较低，也不会留下有害残毒，对生态系统和人类都没有危害。

一切生物技术措施和物质，都可明确针对特定害虫而加以控制3.沈阳市园林植物病虫害防治沈阳市地处东经123。

04’,北纬41。

12’,海拨45.2M，属温带大陆性气候。

该地区四季分明，病虫害种类繁多，防治形势复杂。

市城区园林树木病虫害种类及发生现状调查结果表明：病虫害在和平、沈和、皇姑、大东，铁西、东陵和于洪等地区分布普遍。

共发现为害园林树木主要害虫37种，其中叶部害虫14种，枝干部害虫19种、根部害虫4种；主要病害15种，其中叶部病害8种，茎干部病害6种、根部病害1种。

树木长期生长不良，栽培密植、树种间不合理配植，不遵守适地适树原则等是沈阳市区内园林树木发生病虫害的主要原因。

[2]因此，沈阳市通常掌握病虫害的发生规律，贯彻“预防为主，综合防治”的方针，将有害生物的数量控制在不影响园林植物观赏效果或不造成危害的水平内，及时做好病虫害的预测预报，对已发生的危险性病虫害及时治理，防止蔓延成灾。

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。

楼梯建模对结构设计的影响分析摘要：本文首先分析了楼梯建模对不同结构的影响，然后具体研究了滑动支座和固定支座楼梯建模对结构的影响，最后阐述了对结构设计的建议。

关键词：楼梯建模；结构；影响1楼梯建模对不同结构的影响1.1纯框架结构框架体系房屋抗侧构件主要为框架柱，因此具有很好的延性，抗震性能很好。

次要抗侧构件包括填充墙和楼梯等起到支撑作用的构件，在结构软件计算中，往往采用刚度折减的方法考虑这些次要构件的刚度贡献。

这些次要抗侧构件提高了结构的整体刚度，减小结构的水平位移，对结构的安全提供了一些保障，但也容易遭受比较严重的破坏。

人们分析了大量的震害调查资料后，认为楼梯在框架结构中参与抵抗水平地震作用，起到楼层间的抗侧移支撑作用，因此在结构整体分析中应考虑楼梯的刚度贡献。

楼梯参与抵抗水平地震作用，将分配到一定的水平剪力，仅通过构造措施设计的构件往往不能满足实际的承载能力要求。

楼梯分配到多少水平剪力与主体结构的刚度有关，因此，在自身抗侧刚度较弱的框架结构中，楼梯的破坏远甚于自身刚度较大的砖混结构。

有斜撑的结构变形特征趋近于剪力墙结构，都表现为弯曲型，而框架结构的变形表现为剪切型，因此根据结构变形特征可以认为楼梯在框架体系中的作用等同于弱剪力墙。

由于剪切型结构的层间位移自上而下逐渐增加，楼梯的破坏程度与层间位移有直接关系，因此楼梯的破坏也是自上而下更加严重。

1.2框架-剪力墙前面已经提到楼梯分配的地震作用大小与主体结构本身的刚度有关，因此对于有剪力墙作为抗侧构件的结构，楼梯的作用随着剪力墙抗侧刚度的增大而减小。

1.3剪力墙结构对于剪力墙结构，当梯板支承在两片墙上时，楼梯起到联系两片剪力墙的作用，特别是短肢剪力墙结构，楼梯起到连梁的作用，这种情况下不应当忽略楼梯的作用。

1.4砌体结构砌体结构延性差，因此在地震作用下结构的变形能力不足，楼梯在这种结构中的斜撑作用不明显。

即便砌体结构本身刚度已经很大，但与楼梯有关的震害并不轻，主要表现为楼梯间墙体相比其他部位破坏更严重，甚至整个楼梯间整体倒塌，因此抗震规范对砌体结构楼梯间的构造措施有比较严格的规定，包括加强圈梁、构造柱等措施来防止楼梯间整体倒塌和增强对楼梯间墙体的约束，使楼梯间形成一个完整的结构体系并与主体结构协同工作。