隔震橡膠支座樓梯及框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、樓梯間是人們應(yīng)急逃生的重要通道，若其發(fā)生嚴(yán)重破壞，將造成逃生通道阻塞甚至中斷，后果將不堪設(shè)想?，F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集建議在框架結(jié)構(gòu)樓梯梯段板下端設(shè)置滑動(dòng)支座，以釋放梯段板的斜撐效應(yīng)，但此措施存在安全隱患。為此，本文建議在梯段板下端設(shè)置隔震橡膠支座，將隔震橡膠支座應(yīng)用到六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中，利用ETABS建立隔震樓梯框架結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行仿真分析；并以設(shè)置隔震橡膠支座（以下簡(jiǎn)稱LTZZ）和滑動(dòng)支座（以下簡(jiǎn)稱HDZZ）兩種鋼筋混凝土（RC）框架樓

2、梯間結(jié)構(gòu)單元為對(duì)象，進(jìn)行兩跨對(duì)比模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，研究其抗震性能。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）為研究RC框架結(jié)構(gòu)設(shè)置樓梯隔震橡膠支座的效果，利用ETABS有限元軟件建立計(jì)入樓梯、不計(jì)入樓梯、設(shè)置滑動(dòng)支座和隔震橡膠支座的4個(gè)框架結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行地震作用下梯段板下端不同構(gòu)造措施對(duì)框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)影響的對(duì)比分析。結(jié)果表明：與不考慮樓梯作用相比，設(shè)置隔震橡膠支座后，R C框架結(jié)構(gòu)的周期、振型、地震作用、層間位移、框架梁柱和樓梯梁柱的地

3、震內(nèi)力等均未明顯變化，表明隔震橡膠支座能有效地釋放梯段板的斜撐效應(yīng)；與滑動(dòng)支座結(jié)構(gòu)相比，隔震橡膠支座結(jié)構(gòu)沿地震動(dòng)輸入方向的水平滑動(dòng)位移基本相同，同時(shí)減小了梯段板豎向翹起位移。
　?。?）為研究梯段板下端設(shè)置隔震橡膠支座和樓梯間位置對(duì)RC框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，利用ETABS軟件建立了不包括、包括隔震橡膠支座的3種樓梯間布置方案，6個(gè)框架結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)模態(tài)分析、反應(yīng)譜分析和Pushover分析，研究隔震橡膠支座和樓梯間位置對(duì)框架結(jié)構(gòu)

4、的振型、內(nèi)力及破壞機(jī)制的影響。結(jié)果表明：梯段板下端設(shè)置隔震橡膠支座后，樓梯間位置對(duì)RC框架結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)影響較小，且框架結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性比較接近；樓梯間框架柱內(nèi)力均顯著降低，但樓梯間布置在最邊跨，在垂直于梯跑方向地震作用下，框架結(jié)構(gòu)邊柱內(nèi)力較大；框架梁對(duì)整體框架結(jié)構(gòu)的耗能貢獻(xiàn)較多，增強(qiáng)了框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，大震時(shí)樓梯構(gòu)件嚴(yán)重破壞較晚，設(shè)置隔震橡膠支座可保證樓梯整體穩(wěn)定性。
　?。?）為檢驗(yàn)梯段板下端設(shè)置隔震橡膠支座和聚

5、四氟乙烯板滑動(dòng)支座對(duì)現(xiàn)澆RC板式樓梯抗震性能的影響，以設(shè)置這兩種支座的RC樓梯間框架單元為對(duì)象，對(duì)縮尺比例為1:3的模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，通過(guò)輸入不同的地震波，觀察其破壞過(guò)程和破壞機(jī)理，分析其遭遇不同烈度水準(zhǔn)地震作用下模型結(jié)構(gòu)的自振頻率、加速度反應(yīng)和位移反應(yīng)等。結(jié)果表明：梯段板下端設(shè)置隔震橡膠支座的樓梯單元具有良好的抗震性能，罕遇地震作用下破壞主要集中在框架結(jié)構(gòu)中，有效地釋放了梯段板的斜撐效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了樓梯子結(jié)構(gòu)晚于主體結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重破

6、壞；采用滑動(dòng)支座的樓梯，在共振破壞試驗(yàn)中梯段板出現(xiàn)劇烈的豎向翹起、左右晃動(dòng)現(xiàn)象；采用隔震橡膠支座的樓梯，梯段板豎向加速度有所減小，且共振破壞試驗(yàn)中未出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。對(duì)兩種梯柱型式樓梯子結(jié)構(gòu)，隔震橡膠支座具有濾掉高頻地震波的作用；對(duì)“3梯柱+1框柱”型樓梯子結(jié)構(gòu)，梯段板下端設(shè)置隔震橡膠支座和滑動(dòng)支座后最大頻譜峰值的放大及縮小幅度基本相近；對(duì)“4梯柱”型樓梯子結(jié)構(gòu)，隔震橡膠支座側(cè)和滑動(dòng)支座側(cè)最大頻譜峰值放大幅度比較接近。在輸入地震波能量較大時(shí)