楼梯间不同做法对框架结构的抗震性能影响
楼梯对钢筋混凝土框架-剪力墙结构受力性能的计算分析
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
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。
钢筋混凝土框架结构楼梯抗震设计
钢筋混凝土框架结构楼梯抗震设计建议Seismic Design Method of Stairin Reinforced Concrete Frame Structure李文峰 苗启松（北京市建筑设计研究院 北京 100045）摘 要 汶川地震中，框架结构楼梯普遍发生了严重破坏。
本文列举了一些典型的楼梯构件震害形式，通过数值方法分析了不同楼梯布置方式的抗震性能和破坏特点，并对钢筋混凝土框架结构楼梯构件布置形式的提出了设计建议。
Abstract In Wenchuan Earthquake, stairs of frame structures were severely damaged. Some typical types of seismic damage are listed in this paper. The seismic property and damage feature of different kind of stair layout is analyzed by numerical method. Advices on design method of stair in frame structure are proposed. 关键词 汶川地震，钢筋混凝土框架结构，震害调查，楼梯布置形式，设计建议1. 引言汶川地震震害调查中，发现大量的楼梯间破坏的情况。
其中，框架结构中的楼梯间破坏最为严重。
以往的结构设计中，一般不考虑楼梯间对结构整体抗震性能的影响，也不考虑楼梯构件的地震反应，导致楼梯构件过早破坏且破坏严重。
本文介绍了震害调查中楼梯构件的破坏情况，分析了楼梯震害发生原因及楼梯对框架结构地震反应的影响，提出了改善楼梯地震表现及减小楼梯对框架结构影响的设计建议。
2 楼梯震害调查汶川地震中，各种结构类型中均发现存在大量的楼梯间破坏的情况。
其中，框架结构中的楼梯间破坏最为严重，图1～图4列举了常见的几种破坏形式。
楼梯抗震设计问题总结分析
楼梯抗震设计问题总结分析本文根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第 3.6.6条、第6.1.15条及《建筑抗震设计规范GB50011-2010统一培训教材》、国家标准图集11G101-2以及朱炳寅《建筑抗震设计规范应用与分析GB50011-2010》综合整理而成，以备审核时查阅。
一、楼梯抗震设计原则：《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.6.6条第1款：计算模型的建立、必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作状况，计算中应考虑楼梯构件的影响。
条文说明中进一步指出：针对具体结构的不同，“考虑”的结果，楼梯构件的可能影响很大或不大，然后区别对待。
楼梯构件自身应计算抗震，但并不要求一律参加整体结构的计算。
这条规定是从汶川地震后，2008年修订版增加的要求，新抗规进一步明确了根据楼梯对主体抗震性能的影响大小来决定是否参与整体计算，并增加了以下规定：GB50011-2010第6.1.15条第2款：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。
条文说明中进一步指出：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，如梯板滑动支承于平台板，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。
对于楼梯间设置刚度足够大的抗震墙的结构，楼梯构件对结构刚度的影响较小，也可不参与整体抗震计算。
结合新抗规培训教材和新出的国家标准图集11G101-2，可以归纳出：1、楼梯与主体结构整浇的框架结构（包括梯间四周未用剪力墙和连梁围合的框-剪结构）：(1)楼梯布置应避免特别不规则，楼梯应参与整体抗震计算；(2)楼梯构件应进行抗震承载力验算，并与正常使用荷载基本组合进行包络设计；(3)楼梯构件应采取如下抗震构造措施：①纵向面筋拉通且不小于最小配筋率，底、面纵筋均按充分考虑钢筋抗拉强度的要求锚固；②梯板按斜支撑构件设计，板厚不宜小于140mm，不应小于120mm【参照GB50010-2010第9.4.1、9.4.5条】；③梯板两侧设置纵向暗梁，暗梁纵筋一、二级不少于612，三、四级不少于412，箍筋不小于φ6＠200【图集11G101-2第8页】；④梯板双层钢筋网之间设置间距不小于φ6＠600的拉筋；分布筋末端弯直钩伸至对边【图集11G101-2第44页】。
现浇楼板对框架结构的抗震性能影响分析
现浇楼板对框架结构的抗震性能影响分析摘要：目前，钢混框架结构是工业和民用建筑中最常用的一种结构形式，其抗震性能越来越被人们所重视。
我国的规范对框架结构在设计上是“强柱弱梁”，然而从大量的震害资料中来看，其实框架并没有达到规范中的“强柱弱梁”的要求。
“强柱弱梁”屈服机制是框架结构的抗震设计原则，但由于现浇楼板等因素的影响，“强柱弱梁”屈服机制变得十分困难。
现浇楼板对框架结构的影响是一个值得研究的问题。
关键字：现浇楼板；框架结构；抗震性能在现浇钢混框架结构中，其自身侧向刚度不大，而地震作用引起的侧向位移非常大，为了实现框架结构具有良好的抗震性能，需要一个合理的抗震措施，其中，“强柱弱梁”就是框架结构抗震设计中最不能忽视重要措施之一。
1现浇楼板对钢筋混凝土框架结构影响概述在现浇混凝土框架结构中，楼板一般与梁柱现浇，从而从空间上形成一个整体，梁柱板在一起协调作用，一起工作的能力较强，可以有效地提高框架梁的抗弯承载力和抗弯刚度。
根据现浇楼板的一些作用可知，现浇板能从以下两方面来提高梁的抗弯刚度以及抗弯承载力：(1)梁端承受正弯矩时，楼板和框架梁共同组成T型截面，可增加框架梁的受压区宽度，从而增加梁端抗弯承载力和抗弯刚度。
(2)梁端承受负弯矩时，楼板内配筋相当于增加了框架梁的负弯矩筋，这将会显著增强框架梁的抗负弯矩承载力。
2现浇楼板对框架结构的抗震性能影响分析2.1现淺楼板对框架梁刚度的影响现浇楼板和梁整浇在一起，形成空间体系共同工作。
当梁承受正弯矩时，一部分楼板就相当于梁的翼缘，承受纵向压力，此时梁为具有翼缘受压的T形截面；当梁承受负弯矩时，则变为翼缘受拉的T形截面。
即现浇楼板增大了框架梁的刚度。
当框架梁截面受力产生裂缝后，梁截面的刚度会沿梁长发生变化。
要精确地确定梁截面的惯性矩，并考虑它沿梁长变化所引起的影响，这是一个非常复杂的问题，为了简化计算，一般忽略刚度沿梁长的变化，但假定梁截面的惯性矩沿梁长不变。
楼梯设计常见问题探讨(二)
楼梯设计常见问题探讨(张 伟，李 斌，黄 杰/2 结构设计存在的问题 2.1 梯板厚度取值原则楼梯间梯板板厚的确定，是基于以往设计经验的总结，一般取(1/25~1/28)L (L 为梯板板跨)。
需要引起注意的是，当跨度相同时，梯板板厚一般会稍大于楼层板厚。
其原因是二者的支承条件不同，常见板式楼梯梯段支承形式为两对边简支或固定，其余两边为自由的单向板。
在实际工程中，由于设计不合理，存在当梯板板跨较大时，梯板厚度取值偏小的问题。
当施工完毕后，行人在楼梯上行走或跳跃，梯板会存在较大的振动，说明楼梯刚度偏小，因此梯板厚度取值应慎重。
对遇到梯板及其相邻板跨跨度相差较大时，二者对应的板厚不宜相差较大。
常见的案例为：梯板跨度较大，而相邻楼层板或休息平台跨度较小，若二者仅按照两个单独构件选取板厚，可能会出现板厚差值较大的问题。
从弯矩平衡的角度考虑，在大、小跨度相邻支座处产生的负弯矩需要左右两侧楼板平衡。
这不仅仅需要合理的钢筋配置，而且相邻楼层与休息平台板厚的差值不应太大，则相应板内沿梯板跨度方向的纵筋配置也会相差较小，这样较为合理。
反之，若仅按照大跨取较厚楼板、小跨度取较薄楼板，二者板厚相差较大。
当二者板厚相差较大时，特别对于在梯板起始和终止位置，梯梁位置内退一定距离的情况(图1中B~D 型)，在位于梯梁两侧的支座配筋，会由于位于休息平台一侧板厚较薄，支座配筋面积由该侧控制的不合理情况，设计中应注意避免此类情况发生。
图1 梯板类别2.2 楼梯抗震构造措施5·12汶川地震震害调查发现：大量钢筋混凝土楼梯间出现了严重震害，导致作为关键疏散通道的楼梯间在紧急情况下不能发挥应有的疏散作用，造成大量的生命和财产的损失，《建筑抗震设计规范》○A 号筋)，以保证水平地震力的有效传递，避免出现梯段受拉破坏。
图2 梯段配筋形式另外，对于与框架柱、梯柱相连的梯梁应按照框架梁的构造要求执行，如：纵筋锚固长度、箍筋加密区等要求。
楼梯对框架结构抗震性能影响分析
析计算 ， 得到该 大楼一 阶横 向、 向模态频 率和阻尼 比 ， 纵 结果
见 表 １ 。
表 １ 一 阶 模态 频 率和 阻 尼 比
架柱浇筑在一起 ， 使得框架柱受平 台梁 约束形成短柱破坏 。
２ 计算分 析 Biblioteka 以往结构设计中计算 分析 模型一 般是 不输入 楼梯 构件 的 。工 程师普遍认 为楼梯构件对结 构受力影 响不 大 ， 过构 通 造措施 就可以保证安 全 ， 结构设计软件一般 没有提供楼梯 参 与整体 分析 的功 能 ， 这使我们现在的设计 中存在重大 的安全 隐患。本文将 以汶川县城某酒店综合楼 为例 ， 按其施工 图纸
受 力状 态 ， 楼 梯 段 的 拉 应 力 达 到 或 超 过 混 凝 土 材 料 的极 限 当 抗 拉 强 度 时 ， 会 发 生 受 拉 破 坏 。 而 楼 梯 间 的平 台 梁 ， 由 就 则 于上 下 梯 段 的 剪 力 作 用 ， 生 剪 切 、 转 破 坏 。 同 时 有 些 楼 产 扭
二 层
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图 １ 测试 点 立 面布 置 示 意
２ １２ 试 验 结果 ．．
在传感器测得脉动 响应数据后 ， 通过模态辨识 及理论分
梯 间钢筋采用冷轧扭钢筋 ， 延性不够 ， 地震作用下钢筋脆断 。
（ ）框架短柱 ” 坏。框架结构楼 梯间处 ， 台梁与框 ３“ 破 平
严重的主要原因。
四 层
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一
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、 Ｊ
（ ） 台 梁 、 段 板 底 部 混 凝 土 大 面 积 脱 落 ， 部 受 力 钢 ２平 梯 底
筋屈服拉断 ， 大量混凝 土块 在裂缝 处脱 落 ， 破坏严 重的裂缝 为上下贯穿 的整体裂缝 ， 下部钢筋弯 曲。由于支撑效应使梯 板 承受较大 的轴 向力 ， 地震时楼梯段处于交替 的拉弯和压 弯
浅谈框架结构的抗震性能
浅谈框架结构的抗震性能【摘要】钢筋混凝土框架结构经过合理设计具有良好的抗震性能，主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形。
本文分析了结构延性在抗震设计中的重要性及其作用，影响结构延性的主要因素以及结构延性的抗震设计。
【标签】延性；脆性破坏；塑性破坏；配筋计算；抗震设计地震灾害具有突发性，至今可预见性仍然很低，它给人类社会的物质、精神财富造成巨大损失，是各类自然灾害中最严重的灾害之一。
众所周知的“5.12四川汶川8.0级特大地震”，虽已过去几年了，但听起来我们仍心有余悸。
从那一幕幕惨痛中走出来，阴霾仍笼罩着我们，激励我们从自身查找原因，除了提高我们的防震逃生意识，离我们最近的就是建筑物的抗震设计了，它包括结构形式、抗震性能、安全可靠度、施工质量等等一系列原因。
作为结构设计人员，我们应该严格执行国家抗震设计标准规范，从抗震措施入手，全面提高建筑抗震水平。
根据我国现有的科学水平和经济条件，对抗震提出了“小震不坏，中震可修，大震不倒”的基本要求，我们要把这些要求融入设计，真正达到“三个水准”的设防目标。
一、结构在地震下的主要特点地震以波的形式从震源向周围快速传播，通过岩土和地基，使建筑物的基础和上部结构产生不规则的往复振动和激烈的变形。
结构发生的相应运动称为地震反应，同时，结构内部发生很大的内力（应力）和变形，当它们超过了材料和构件的各项极限值后，结构将出现各种不同程度的破壞现象，例如混凝土裂缝，钢筋屈服，显著的残余变形，局部的破损，碎块或构件坠落，整体结构倾斜，甚至倒塌等等。
钢筋混凝土结构在地震作用下受力性能的主要特点有：（a）结构的抗震能力和安全性，不仅取决于构件的（静）承载力，还在很大程度上取决于其变形性能和动力响应。
变形较大，延性好的结构，能够耗散更多的地震能量，地震的反应就减小，损伤轻而更为安全。
相反，静承载力大的结构，可能因为刚度大、重量大、延性差而招致更严重的破坏。
（b）当发生的地震达到或超出设防烈度时，按照我国现行规范的设计原则和方法，钢筋混凝土结构一般都将出现不同程度的损伤。
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楼梯间不同做法对框架结构的抗震性能影响
金来建景辉
中国航空规划建设发展有限公司，北京１００１２０
［摘要］楼梯作为疏散、逃生的主要通道，在建筑中起着重要的作用。
从最常见的钢筋混凝土板式楼梯震害看，和砖混结构、框架－剪力墙结构、剪力墙结构相比，框架结构中楼梯间的破坏尤其严重。
通过计算分析表明：１）当楼梯（梁）和框架柱直接相连时，不能采用仅考虑楼梯荷载而不考虑楼梯刚度的传统简化模型计算；２）当设置小柱将楼梯与框架柱脱开时，和仅考虑楼梯荷载的传统简化模型相比，两种计算模型周期接近，振型基本一致，层间位移角、位移比也相差较小，但与楼梯相连的那榀框架剪力值会适当增大（约１．１ ～１．２５倍），休息平台板一侧的框架柱柱底剪力增大１．１倍，地震作用下和板式楼梯梯段次梁相连的框架梁梁端的剪力值增大２．０倍。
为此，当设置小柱将楼梯与框架柱脱开时，可采用仅考虑楼梯荷载的传统模型进行简化计算，但应采取如下构造措施：１）休息平台板一侧的框架柱箍筋按抗震等级提高一级的要求配置；２）和楼梯次梁相连的框架梁箍筋按抗震等级提高一级的要求配置，并加大箍筋加密区长度超过楼梯次梁范围一定距离或全长加密。
框架结构；楼梯间；设置小柱；抗震性能；构造措施
ＴＵ３７５．４Ａ
ｋＮ；模型Ｃ
伏，俣兰壁Ｃ即｝之间， 前三
℃，ｆ万ｌ口Ｊｊ不同模型二设置小柱
ｒ －５／ｋＮ￣模型比ｇ－６／ｋＮ￣模型比ｇ－７／ｋＮ
户柱的模型与人图２０
惯怖世１与楼梯桂
与匹，关小：辇影响分秽１０）：５３－６２
楼梯间不同做法对框架结构的抗震性能影响
作者：金来建， 景辉
作者单位：中国航空规划建设发展有限公司,北京 100120本文链接：/Conference_7759728.aspx。