■方 云，蔡 阳，陈 波 ■浙江工业大学建筑工程学院，浙江 杭州 310014

1 引言

在地震发生中，很多房屋的楼梯部位破坏十分厉害，楼梯是在地震发生时候的竖向逃生通道，发生这种现象，与我们的设计理念不符，其中在现浇框架结构中发生特别严重，因为框架结构是柔性结构(结构本身的刚度相对于剪力墙和框架剪力墙结构较小)，当楼梯参与整体结构的受力以后，楼梯板相当于起一个斜撑作用，提高了整个结构的抗侧刚度，减小了整个结构的自振周期。又因为框架结构是结构基本上是长周期结构，通过地震影响系数曲线，对于长周期结构，当结构周期减小的时候，地震影响系数会随之增大，由地震反应力的公式可知F=am，地震力会增大。本文通过PKPM来建模分析，不同楼梯形式(双跑楼梯，三跑楼梯，四跑楼梯)对结构整体的影响。

2 PKPM计算模型和分析

2．1 有限元计算模型

总共建立4个分析组(用ABCD表示)，A组:不建楼梯，B组:建双跑楼梯，C:建三跑楼梯，D建4跑楼梯，6层钢筋混凝土现浇框架结构，所有层层高取 3m，柱子截面 500mmx500mm，主梁截面尺寸240mmx500mm，次梁界面尺寸240mmx400mm，，开间和进深都取6m(柱距4m)，模型见图1所示。

地震设防烈度7度(0.1g)设计分组第一组，场地类别3类，阻尼比取0.05，取结构的纵向为X向，横向为Y向。采用振型分解反应谱法进行多遇地震下计算分析。荷载和其他指标按现行规范取值。

2．2 结构自振周期分析

对上述4组模型进行结构分析，得到结构前3阶自振周期和振型的计算分析，模型A的前三周期分别为0.7522，0.6843，0.6552，平动因子分别为 1.00(0.00+1.00)，1.00(1.00+0.00)，0.00(0.00+0.00)，扭转因子为0.00，0.00，1.00，模型 B的前三个周期分别为0.7836，0.7029，0.6475，平动因子分别为 1.00(0.00+1.00)，0.55(0.55+0.00)，0.45(0.45+0.00)，扭转因子为 0.00，0.45，0.55，模型C的前三周期分别为0.7897，0.7317，0.6903，平动因子分别为0.99(0.00+0.99)，0.97(0.97+0.00)，0.02(0.02+0.00)，扭转因子0.01，0.03，0.98，模型 D 的前三个周期分别0.8332，0.7368，0.7207，平动因子为1.00(0.00+1.00)，0.13(0.13+0.00)，0.87(0.87+0.00)，扭转因子为0.00，0.87，0.13。

当模型里面建楼梯的时候，周期会随着跑数的增加而增加，当4跑楼梯的时候最为明显;对扭转系数也有较大影响，改变了纯平动和纯扭转的结构形式，以4跑楼梯最为突出，第二振型变成了扭转振型。

2．3 结构最大地震作用力和Y向抗侧刚度分析

A、Y向最大地震力396.4KN;3.0240E+06(kN/m)B、Y向最大地震力400.1KN;3.8909E+06(kN/m)C、Y向最大地震力402.2KN;3.8016E+06(kN/m) D、Y向最大地震力409.3KN 5.0400E+06(kN/m)

3 结论及建议

3．1 主要结论

考虑楼梯参与结构整体受力后，结构自振特性，结构抗侧刚度，地震作用都会发生改变，周期会发生改变，各阶振型发生改变，扭转系数也会发生改变，扭转振型有可能会提前。地震力会增大，抗侧刚度会随着楼梯跑数的增加而增加。对于广大设计人员而言，应该引起重视，尤其是从位移比和扭转系数看出，原本刚对对称的结构，当输入楼梯间以后，会变成刚度不对称，变成所谓的不规则结构，这需要设计人员通过调整其他地方柱子和梁的尺寸，来达到平面规则结构。同时在微观上，要加强楼梯间梁，柱子，楼梯板的配筋，以防止地震来的时候破坏楼梯，导致安全通道失去意义。

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