楼梯可看作结构中设置的斜板，由于缺乏合适的分析、设计工具，因此，在设计中常按单独构件进行计算，而忽略它在整体结构计算中的作用。本文通过采用带楼梯和不带楼梯两种整体结构计算方案对某框架结构办公楼进行计算，对比计算结果，得出相关结论以供参考。

1、计算结果对比分析

1．1 工程概况

本工程位于石家庄市高新技术开发区，地上8层，1层为实验室，2—8层为办公楼层，无地下室，结构总高度29．5m，为典型的框架结构。设计基本风压0．4kN／m2，抗震设防烈度7度(0．10 g)，II类场地，地震分组为第一组。典型结构面布置如图1。

1.2 结构计算方案

本文旨在研究楼梯对整体结构计算的影响，因此采用两种计算方案以进行对比分析：方案l，不带楼梯整体结构计算；方案2，带楼梯的整体结构计算。在方案2的模型中楼梯以斜板的方式进行建模计算。

地震作用根据《建筑抗震设计规范》GB5001l一2001的相关规定采用振型分解法计算，风荷载计算参数根据《建筑结构荷载规范》GB5009的相关参数进行计算。计算程序采用美国CSI公司研制的结构分析软件ETABS(v9．0中文版)，计算过程中为更接近实际地震荷载分布情况，采用按弹性楼板计算方案。

1.3 计算结果对比分析

1.3.1周期和刚度对比

由周期和刚度对比结果表1、表2，可发现：

(1)对比表1与方案1，楼梯的设置不同程度的减小了结构的自振周期，影响结构的低阶振型；

(2)由表2可发现，楼梯的设置增加了结构楼层的侧向刚度，计算过程中不设置楼梯与设置楼梯的计算误差达到15％ 以上；

(3)楼梯的设置对结构扭转影响较水平向自振周期显著，说明楼梯将柱和墙连接形成整体的、有效的抗侧力体系，尤其对结构抵抗整体扭矩，具有重要的意义。

1.3.2 楼层剪力、层间位移对比

采用方案l和方案2计算所得的楼层剪力和层间位移角对比结果见表3和表4。由表3、4可知，(1)结合表2和表3，由于楼梯的斜板作用及其和周边构件协同工作的性能增加了结构整体刚度，但同时也增加了结构的楼层地震剪力，从安全角度去考虑，不带楼梯的计算结果忽略楼梯对计算结果的不利作用，计算误差最高达到22．63％。

(2)楼梯对结构x，Y向层间位移角都有影响，从整体上来看，考虑与不考虑楼梯作用的计算误差在结构底层较大，计算误差随着高度的增加而减小 。

2、楼梯周边柱轴力、剪力对比结果

为研究楼梯的设置对周边框架柱的影响，表5、表6列出了方案1和方案2中相同位置处设置与不设置楼梯对框架柱轴力和剪力的影响，可知：楼梯兼具水平和竖向构件的双重作用，在增加结构整体刚度的同时，也增加了与其相连接框架柱的竖向和水平荷载。这种双重作用可以从表5和表6表现出来，方案2楼梯的周边框架柱所承担的轴力和剪力均较方案1不带楼梯的周边框架柱大。

3、结论

通过结合实际工程研究楼梯对结构整体性能的影响，可知：方案2与方案1相比更能接近实际工程需要的计算结果，楼梯的设置在增加结构整体刚度，减小了结构层间位移，但同时也增加了地震荷载，提高了楼梯周边框架柱的设计荷载，建议在设计中适当提高楼梯周边柱的设计承载力。

参考文献:

[1] 徐培福等．复杂高层建筑结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．

[2] 高立人，方鄂华，钱稼如．高层建筑结构概念设计[M]．北京：中国计划出版社，2005．

[3] 包世华．新编高层建筑结构[M]．北京：中国水利水电出版社，20o1．

[4] 方鄂华．多层及高层建筑结构设计[M]．北京：地震出版社，1992