f為2L80×5，g為2L100×6，h為2L110×8）。為2L63×5，

通過表1可以看出，鋼桁架總體用鋼量較少，而且中間沒有

省去了基礎(chǔ)的用量及施工，鋼桁架通廊下部還可以滿足總支架，

圖規(guī)劃的要求，車輛可以通行，而且鋼桁架從外觀上比較美觀，更加符合工程需求。

4結(jié)語

近些年來，許多冶金項(xiàng)目中的皮帶通廊大部分采用了鋼結(jié)構(gòu)形式，鋼梁式皮帶通廊跨度小，支架布置多，對通廊下部通行車輛影響比較大；而鋼桁架通廊跨度大，下部往往可以很好地利用，并

鋼桁架形式比鋼梁式用鋼量越小。所以且皮帶通廊總長度越長，

在具體工程設(shè)計中，必須充分了解工藝、業(yè)主的要求，通過對比分

析，結(jié)合場地的布置制定出最經(jīng)濟(jì)、最合理的結(jié)構(gòu)方案，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計更加優(yōu)化。參考文獻(xiàn)：

［1］GB50009—2012，S］．建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［［2］GB50017—2003，S］．鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［［3］付

．濟(jì)裕．鋼結(jié)構(gòu)桁架式通廊設(shè)計優(yōu)化與工程應(yīng)用［D］

2012．南：山東大學(xué)碩士學(xué)位論文，

2．2．2

水平形式桁架布置

水平形式桁架包括走道板平面及屋面水平支撐系統(tǒng)，走道板

平面內(nèi)布置梁及鋼板，可以保證其平面外穩(wěn)定，所以無需再布置走道板平面布置同鋼梁式形式的布置，此處不再贅述。屋斜撐，

面水平支撐采用交叉等邊單角鋼布置，交叉支撐角鋼選擇一般由長細(xì)比控制。在桁架節(jié)點(diǎn)處布置橫梁，橫梁一般選用中翼緣H型

第41卷第24期2015年8月

文章編號：1009-6825（2015）24-0047-02

SHANXI

山西

ARCHITECTURE

建筑

Vol．41No．24Aug．2015

·47·

簡述樓梯對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的影響

胡

摘

敏

（山西省建筑設(shè)計研究院，山西太原030013）

要：采用通用有限元分析軟件SAP2000對帶樓梯和不帶樓梯的鋼筋混凝土六層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析比較，簡單研究了地震作

用下，結(jié)構(gòu)存在樓梯構(gòu)件對該結(jié)構(gòu)受力性能和整體抗震性能的影響，同時采用規(guī)范規(guī)定的振型分解反應(yīng)譜法（CQC）對該結(jié)構(gòu)模型

進(jìn)行彈性地震反應(yīng)，通過計算分析得出了一些結(jié)論。

SAP2000關(guān)鍵詞：樓梯，鋼筋混凝土，框架結(jié)構(gòu)，抗震性能，中圖分類號：TU375．4

DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.20150812.010

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

樓梯梯段板和中間休息平臺板厚150mm。平臺梁截面尺寸為臺，

200mm×400mm，梯柱截面尺寸為250mm×450mm。樓梯梯段板、休息平臺及樓面板采用殼單元模擬；梁、柱（含

Y，Z3個方梯柱，梯梁）采用梁單元模擬；各個模型在分析中沿X，向的平動及轉(zhuǎn)動自由度均加以約束固定。模型平面圖見圖1。

A

0引言

經(jīng)過歷次地震災(zāi)害以后，我們發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)

計中往往忽略樓梯的作用，樓梯不能作為絕大部分的疏散、逃生而在近期汶川地震中我們的重要途徑而充分發(fā)揮它的巨大作用，看到，有些反而導(dǎo)致與其相連的構(gòu)件比主體結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致主體的坍塌

［1，2］

。汶川地震后，中國建筑科學(xué)研究院會同有

［3］

EJL抗震分析，應(yīng)符合一定要求，具體如下：建立結(jié)構(gòu)整體的模型以及必要的簡化模擬與計算，應(yīng)符合原有結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)及工作狀況，計算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件對整體結(jié)構(gòu)的剛度等影響。本文采用是否考慮樓梯構(gòu)件對結(jié)構(gòu)的影響，建立框架結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行對比分析。

③

②①

24060006000

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》關(guān)單位對抗震規(guī)范進(jìn)行了重新修訂，其中

第3．6．6條中提出的觀點(diǎn)：利用現(xiàn)有計算機(jī)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體的

4800×11

④

圖1模型平面圖

2

參考規(guī)范取樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2．0kN/m，不上人屋面活荷

22

載標(biāo)準(zhǔn)值0．5kN/m，樓面附加恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值2．0kN/m；抗震設(shè)

1分析模型及參數(shù)

查閱現(xiàn)有的研究成果和結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念可知，結(jié)構(gòu)的類型、

形狀以及結(jié)構(gòu)中樓梯的數(shù)量、位置對結(jié)構(gòu)整體的抗震性能有重大的影響

［4，5］

防烈度7度，地震分組為兩組，Ⅱ類場地（Ts=0．4s）。

。本文主要對是否考慮樓梯的鋼筋混凝土框架抗震對

22．1

計算結(jié)果分析振型計算結(jié)果分析

比分析，為減少干擾因素，采用單因子變量法，突顯樓梯對整體結(jié)

［6］

構(gòu)抗震的影響，特建立規(guī)則、簡單、連續(xù)的內(nèi)廊結(jié)構(gòu)模型。為避免由于樓梯位置不對稱造成整體結(jié)構(gòu)在抗震過程中的扭轉(zhuǎn)，含有樓梯的模型將樓梯僅布置在結(jié)構(gòu)對稱點(diǎn)兩側(cè)，梯段板沿Y軸的方向設(shè)置。

1）為6層的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，模型1（M-層高3．6m，模

2．4m，6．0m，型的開間4．8m，進(jìn)深分別為6．0m，主要構(gòu)件截面尺寸：框架柱為450mm×550mm；雙向均布框架梁為300mm×

600mm；樓板厚為120mm；框架柱采用的混凝土強(qiáng)度等級為C35，其他構(gòu)件采用的混凝土強(qiáng)度等級為C30。

2）在模型1的基礎(chǔ)上，模型2（M-于平面兩端柱網(wǎng)（①軸～②軸與?軸～?軸和�@軸

～軸間）內(nèi)增設(shè)雙跑樓梯，模型中用

Y向斜板代替梯段板，梯段板寬2．4m，豎向?qū)娱g增設(shè)樓梯中間平

本文采用特征值向量法進(jìn)行振型分析，取結(jié)構(gòu)最大振型數(shù)為

12，目標(biāo)振型質(zhì)量參與系數(shù)達(dá)到90%以上；結(jié)構(gòu)阻尼比取0．05；振型組合采用CQC法，方向組合采用SRSS法。

反應(yīng)譜工況下，各模型前5階振型的周期及振型質(zhì)量參與系Uy，Rx，Ry和Rz分別為沿全局坐標(biāo)X，Y方向和繞X軸，Y數(shù)（Ux，

Z軸方向的參數(shù)）見表1，軸，表2。

表1

振型

周期/s

模型1前5階振型的周期及振型質(zhì)量參與系數(shù)

Ux0．000000．831560．004830．09838

Uy0．814940．000000．000000．11075

Rx0．637943．821E－190．000000．00248

Ry0．123190．000760．00093

Rz0．060330．200630．00664

5．634E－070．55588

Mode-10．500629Mode-20．495593Mode-30．471058Mode-40．161852

5．908E－177．074E－15

Mode-50．1592313．126E－203．933E－060．07554

櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅

Optimizationdesignofsteelstructuregallery

FengXiaoxia

XuXianjie

GaoYaru

（CentralResearchInstituteofBuildingandConstructionCo．，Ltd，MCCGroup，Beijing100088，China）

Abstract：Thepapercalculatethesteelbeamandsteeltrussbasedontheactualproject，themembersectionandlayoutformaredefined，thea-mountofsteelarecomparedandanalyzed，describestheadvantagesanddisadvantagesoftwokindsofsteelformtheirgallery，thefinalsteeltrusscorridorismoresuitablefortheproject，achievethepurposeoftheoptimaldesignofsteelstructuregallery．Keywords：steelbeamgallery，steeltrussgallery，optimizationdesign

10收稿日期：2015-06-作者簡介：胡敏（1986-），男，助理工程師