混凝土框架结构楼梯抗震关键技术及减震控制研究

楼梯是建筑结构的重要组成部分，能否合理考虑楼梯与框架部分的相互作用，将直接影响整体结构的抗震性能。目前仅考虑竖向荷载设计的楼梯在历次地震中都表现不佳，发生较大破坏并造成严重的后果。基于此本项目主要进行了如下研究：一、研究既有楼梯对未考虑其影响的钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响；二、研究地震作用下滑动支座楼梯接触面力学参数的变化规律；三、借鉴隔震技术的研究成果，研发适用于滑动支承楼梯-钢筋混凝土框架结构体系的简易支座；四、研究阻尼支座楼梯-框架结构的抗震性能、设计理论以及开发高效、稳定、高性价比的阻尼元件。结果表明：（1）楼梯与框架采用常规构造方式整体连接时，楼梯部分作为不对称斜撑参与承受侧向荷载，受力后首先遭到破坏，且导致框架构件的不均匀受力，使得框架柱发生脆性破坏，进而引起试件整体失效，采用这种整体连接方式的框架楼梯对结构抗震不利。（2）带高端平台板型滑动支座楼梯具有良好的抗震性能，楼段板不参与抵抗侧向力，未发生破坏。加载至框架破坏时，高端平台板和底端挑板同样未发生明显破坏，滑动支座具有较好的抗震效果，梯段板下端产生了预加载方向同向的水平滑动，且发生竖向翘起现象。（3）与固定支座楼梯和滑动支座楼梯相比，阻尼支座楼梯的力-位移滞回曲线更为饱满，支座屈服后结构耗能能力显著提高，整体结构的变形能力较强，整体来看阻尼支座楼梯可以为结构提供较高的附加阻尼比，既解决了阻尼装置的安装空间问题，又节省了常规减震支撑的预埋件和连接部件的费用。（4）开发并研究了多种类型的耗能元件，包括预紧力较小的叠层摩擦阻尼器、制作成本低廉的摩擦弹塑性复合耗能阻尼器、可实现蝴蝶型滞回曲线的拟线性滞回阻尼器、性能稳定且无位移幅值上限的齿轮传动环向剪切型铅阻尼器，通过合理设计均可将此类阻尼器用于减震楼梯中。相关研究成果可为减震楼梯在建筑结构中的应用提供理论、试验和数值分析指导。 2100433B

我国2010年版建筑抗震设计规范颁布前，钢筋混凝土框架结构的抗震设计未合理考虑楼梯与框架部分的相互作用，导致框架和楼梯的抗震性能都受到了负面影响。特别是楼梯的破坏将阻断人员逃生和救援的通道，后果严重。本项目将对此问题加以研究，内容包括：一、研究既有楼梯对未考虑其影响的钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响；二、研究地震作用下滑动支座楼梯接触面力学参数的变化规律；三、借鉴隔震技术的研究成果，研发适用于滑动支承楼梯-钢筋混凝土框架结构体系的简易支座；四、研究阻尼支座楼梯-钢筋混凝土框架结构的抗震性能、设计理论以及开发高效、稳定、高性价比的阻尼支座. 本项目研究成果可应用于量大面广的钢筋混凝土框架结构，具有较为重要的研究意义和应用价值。

本书系统地研究了国内考虑主厂房与电气设备相互作用的大型变电站主厂房的抗震设计理论及设计方法，并进行了该类工业建筑的减震控制研究，主要内容包括考虑主厂房结构-电气设备相互作用的大型变电站主厂房计算模型的建立、地震模拟振动台试验研究、模态分析、地震反应分析、地震易损性分析、减震控制设计方法以及相关抗震设计建议等。

前言

第1章 绪论

第2章 变电站主厂房的地震模拟振动台试验研究

第3章 变电站主厂房的计算模型及动力分析方法

第4章 变电站主厂房的模态分析

第5章 变电站主厂房的地震反应分析

第6章 多维地震动作用下变电站主厂房的地震反应分析

第7章 变电站主厂房的减震控制研究

第8章 近断层地震动对变电站主厂房地震反应的影响

第9章 变电站主厂房的地震易损性分析

第10章 变电站主厂房的抗震设计建议

附录 地震动记录 2100433B

《建筑结构抗震减震与连续倒塌控制》前三章重点介绍有关结构抗震设计的重要概念和设计要求，后三章主要介绍性能设计要点、隔震与消能减震设计方法和有关防止由于地震和人为事故引发结构连续倒塌的设计要求。《建筑结构抗震减震与连续倒塌控制》内容包含了近年国内外有关研究和试验资料，可供设计、研究人员参考。