高层建筑越来越高,地下建筑越来越深,结构和功能的多元化给人们日常生活带来了便利的同时,也给紧急疏散带来了前所未有的挑战。这些建筑物内通常人流密集,建筑结构复杂,一旦有火灾、地震等非常规事件发生,需要将大量受威胁人员紧急疏散至安全区域。当前,楼梯还是建筑物内紧急疏散时的最为重要的竖直疏散通道,而楼梯结构的特殊性,使得人群在楼梯上的运动显著不同于水平通道内的运动特性,做好楼梯安全疏散和制定科学的疏散策略具有重大的现实意义。本文针对高层建筑和地下深埋建筑内的不同结构类型的长距离楼梯(转角楼梯和直楼梯),为探究疏散个体在长距离楼梯上的疏散性能,分别针对高层建筑内的转角楼梯和地下车站内的直楼梯组织开展了个体在长距离楼梯上的上下行运动测试。此外,为探究人群的楼梯疏散特性,以前期实测实验中个体的疏散性能为基本参数,基于多格子离散模型,建立了楼梯人群疏散仿真模型,具体的研究内容如下:首先,在某公共建筑内进行了转角楼梯上的个人疏散(运动)实验。主要分析了实验前后行人的时空特征、个体运动速度、生理变化。结果表明,在转角楼梯上下运动时,尤其是在夜间光线较暗的情况下,步幅模式对人的生理机能和行为产生较大影响。实验前后人的生理机能变化很大。然后,对地铁站长直楼梯进行个人疏散实验,记录并讨论实验结果。实验证明,在地下空间中,个体向上的疏散性能与向下疏散有明显差异。平均速度沿疏散路线呈周期性波动。年龄和性别对速度、疏散时间、生理变化有显著影响。大多数参与者都选择中间区域上楼,这说明在中间区域行走是本研究中最舒适的方式。扶手的使用并没有提高上楼梯的效率。最后,针对高层建筑和地下深埋建筑内的楼梯疏散,综合考虑楼梯台阶约束和楼梯缓冲平台的影响,建立密集人群的楼梯疏散模型。结果表明,楼梯平台确实对人群运动起到缓冲作用,楼梯平台长度对疏散效率的影响更为明显。无平台时,密度-流量图类似于“抛物线”,有平台时,密度-流量图类似于“梯形”。本研究结果有助于进一步了解疏散个体在长距离楼梯上的运动特性和行为特点,基于实测实验所获取的基本数据可以为开发和验证疏散模型提供基础,整体研究工作能够为高层建筑或地下深埋建筑内竖直方向人群疏散时的安全管理提供一定的建议。