摘要：自改革开放以来，我国社会和经济的发展越来越快，在建筑行业相较之前也有了巨大的进步，房屋建筑主体结构的受力情况较为明显，但是作为楼梯等较为薄弱的环节，受力情况较为复杂，如果一旦发生地震，楼梯作为最主要的逃生通道，遭到破坏将会影响到建筑物内人员的迅速撤离，因此说必须要做好楼梯的抗震设计工作。基于此，本文主要阐述了框架结构当中楼梯对整个结构抗震性能的影响、框架结构楼梯抗震设计中滑动支座的应用、框架结构楼梯抗震设计策略，希望能为今后我国建筑行业的发展带来帮助。
关键词：框架结构；楼梯抗震；设计策略
我国处于地震多发地带，近几年来地震频发，尤其汶川大地震的发生，给人民的生命财产安全带来了严重的威胁，因此，我们应意识到抗震设计的重要性。地震是自然现象不能够阻止其发生，但是现阶段可以通过抗震设计将地震的危害降到最低。
一、框架结构当中楼梯对整个结构抗震性能的影响
在建筑结构设计的过程当中，不能够忽视楼梯对整个框架结构抗震性能的影响。通过建模分析可以看出，楼梯的存在会在很大程度上增加了框架结构局部的抗侧刚度，同时也会减小结构的自振周期。通过计算发现，楼梯板在平行梯板方向的地震作用力之下，将会产生非均匀分布的轴向应力，而靠近框架平面一侧的正应力水平是另一侧正应力水平的2.5到3倍左右，在这种情况之下，梯板会呈现出偏拉的受力状态，在底部两层梯板最大正应力大概为7000KN/㎡。在框架结构当中，楼梯平台板正对着梯缝的位置，将会产生显著的应力集中现象，而应力水平为梯板应力水平的三倍左右。
通过各种实验数据和模拟分析，楼梯在弹性阶段，对于结构的支撑作用是比较大的，但是一旦超过这一弹性阶段，楼梯的刚度就会出现明显的衰减，且速度比框架要快，所以说，层剪力在框架和楼梯之间的分配是存在着比例变化的，在抗震设计的时候一定要充分的考虑到这一点。
二、框架结构楼梯抗震设计中滑动支座的应用
框架结构楼梯设计的过程中应用滑动支座，在地震的作用之下，主体结构会发生层间的侧移，同时也会使得楼梯承受到拉力和压力的作用，这个过程楼梯结构是一个被动的受力过程，设计人员也不能够企图通过改变楼梯的设计去降低地震作用力之下楼层的剪切变形情况，而只能够通过有效的调整楼梯的结构设计方法，以此来更好的提升楼梯适应变形的能力，这样在地震发生之后，能够确保楼梯的逃生功能。
从框架结构整体的受力情况进行分析，如果说楼梯参与抵抗水平抗震作用，那么楼梯的受力情况是非常复杂的，所以说，在进行楼梯设计的时候，一定要提升其安全系数和抗震等级。为了达到这一效果，在进行楼梯设计的时候，为了避免形成支撑，就能够采用滑动连接的设计方式，将楼梯段的上端节点作为铰接，下段节点作为滑动支承。同时要科学的确定好滑动支座支承的长度，如对于高层建筑来讲，在跨度方向大震下弹塑性水平位移值计算确定，并且考虑梯板最小支承长度为80毫米。对于滑动支座的构造，在设计的时候，因为隔离滑动层位置的钢筋不连通，因此为了降低摩擦力，在水平缝的位置上就能够采用聚四氟乙烯板，或者是直接将隔离滑动层设置成为施工冷缝，但是这样也有弊端，就是摩擦力会增大，在选择具体的方法时，一定要结合实际情况综合利弊，选择最佳的设计方法。
或者是可以采用两块钢板做成滑动支座，在钢板之间涂膜润滑剂，降低摩擦力，为了更好的提升滑动支座在地震作用之下的受力性能，可以在钢板之间设置像胶带年，这样就能够从构造上将主题结构和楼梯的构建脱开，降低了楼梯构建对于主体结构抗震计算当中的消极影响。需要注意的是，尽管具有这一优势特点，但是在实际设计和应用的时候必须要确保楼梯间的围护墙和主体结构不会出现倒塌的现象。
三、框架结构楼梯抗震设计策略
3.1采用适当的平立面
如何对一个工程项目实施建筑布局与结构布置，这通常与建筑物的平立面直接相关。有数据表明，简单、规则的框架结构楼梯其抗震能力普遍较强。这是因为复杂式框架结构楼梯在地震发生时内部构件的强度与刚度形不成一致规律，导致结构扭转非常明显。因此，在对框架结构楼梯的设计中务必加强措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尽可能遵循建筑物的均匀对称原则，避免采用不规则的建筑方案，从总体上降低框架结构楼梯的刚度偏心率，并准确无误地计算出相关的地震反应数据，这有利于在必要的情况下采取抗震措施和细分处理措施，保障在地震作用下，受力有明确、直接的传递途径。
3.2选择有利场地
在梯段板实际配筋计算时，梯段板按单向板力学模型进行配筋计算，上部负筋通常按照跨复杂性，首先需要通过概念抗震设计来间接实理‘大展不倒”，楼梯的抗震概念设计与计算设计同等重要。由于施工场地的地质环境不同，建筑结构在地震中的反应也是不尽相同的，因此，在有选择的情况下，选择一块有利于抗震的场地开展施工，很大程度上可以减轻地震所造成的损害。在选择建筑场地之前，首先根据建筑场地的地质状况及建筑结构的需求，分析出哪此是有利地段，哪些是不利地段，无论何时都不要在危险地段卜进行建设。以免造成不必要的人员伤亡与财物损失。此外，还要尽可能地错开地震周期与在建项目的自振周期，用以防止建筑结构产生共振损坏。
3.3保证结构的延性
所谓的结构的延性，就是在承载力没有明显减小的情况下，结构所能产生非弹性变形的能力，其很大程度上体现了结构的变形能力。有必要说明的是：在地震作用下，结构的延性直接影响着框架结构楼梯能否在灾难中屹立不倒，所以结构的延性在某些意义上等同于结构的强度，二者都是建筑抗震设计中所要考虑的重要指标。那么怎么样在地震作用下使框架结构楼梯的钥筋混凝土展现出结构的延性，这应该尽量地将塑性变形集中作用于延性较好的构件上。良好的延性对建筑结构的作用无疑是肯定的，一方面它能有效地降低地震作用对框架结构楼梯的影响，另一方面还能吸收地震能量，防止建筑结构的倒塌。
3.4增强建筑物的整体性
框架结构楼梯作为许多细节构件连接而成的整体，是一个具备空间刚度的结构体系，其能否承受地震惊人的破坏力量，全看各构件间能不能实现协调工作、有机地形成一个整体。所以说，框架结构楼梯的整体性能不但是建筑抗震的首要条件，还是框架结构楼梯抗展设计中的重点内容。一般来说，钢筋混凝土现浇楼梯板和楼梯的整体性能好，在适当位置布设构造柱，并配置相应的构造钢筋，不但能够消除滑移、散落等问题，加强楼梯板的刚度值，还能适当放宽对框架结构楼梯的平面要求，对于框架结构楼梯的层间变形，也非常容易控制。
3.5加强抗震防线的建设
如今，许多框架结构楼梯都设置多道抗震防线，以增强建筑的抗展能力。一旦地展来临时，第一道防线在强烈的地震力的冲击下遭到破坏后还有后备的第二道、第三道甚至更多的防线立即接替，抵挡住后续的地展冲击力，这样可以最大限度的保证框架结构楼梯的安全，免于倒场。另外，在进行框架结构楼梯抗震能力的设计时，可以采用具有多个肢节和壁式的框架剪力墙等类型的抗震结构体系。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁，使其具有优良的多道抗震防线性能，还可以利用在结构中增加赘余杆件的屈服和变形来分散地震的作用力，而且一旦赞余杆件遭到破坏后退出工作，还可以使整个结构从当前的稳定日系想另外一种稳定体系进行过渡，避免在长时间的地震作用下引起持续的共振效应。
3.6选择合理的结构形式
建筑抗震结构体系作为抗震设计中的重要内容，在确定结构体系阶段，会受到许多外界因素如建筑高度、经济状况、场地布置、施工材料等影响，是一个涉及面极广的技术问题，必须经过谨恢的思考才能确定。这方面，非但要考虑计算简图和抗震防线等问题外，框架结构楼梯休系还应其备一定的刚度和承载力分布，防止局部突变而产生过大的塑性变形。再者，在结构布置阶段，两个主轴方向的动力特征值最好相距不远，并在建筑的布局上，保持结构对称、布置均匀的原则，以避免主轴不在一条轴线上而引起的扭转振动等问题。
四、结束语
综上所述，在框架结构设计的过程中，要降低地震的危害性，必须要综合考虑多方因素进行科学设计。应改进和提高施工缝的施工质量，提高施工缝界面上的粘结咬合力，按照规范要求和大量工程实践的效果比较，提出施工缝留设的位置，减少安全隐患。
参考文献：
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[3]丛术平.楼梯对框架结构抗震性能影响的研究进展[J].建筑结构，2016（02）
论文作者:宁琬歆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/3
标签：楼梯论文; 框架结构论文; 结构论文; 延性论文; 支座论文; 刚度论文; 建筑论文; 《基层建设》2017年第21期论文;