RC框架中定力起滑楼梯的抗震性能分析与研究

摘要

钢筋混凝土框架结构（RC框架结构）是一种以梁、柱为主要受力构件的结构形式，其楼梯设计要考虑楼梯的斜撑效应，分析其自身抗震性能以及酌情考虑对结构抗震的影响。 主流的减震型楼梯主要有滑动减震型楼梯和摩擦型减震楼梯。定力起滑楼梯是结合两种楼梯的优点进行技术改良，设计发明出的一种新型的减震楼梯。 首先，定力起滑楼梯将楼梯平台板与梯段板用定力起滑装置相连，使其在未达到起滑力时如普通楼梯一般，为整体结构提供来自梯段板方向的斜撑，提高结构抗震性能;在达到起滑力后，梯段板开始滑动，将会通过起滑装置释放来自框架的作用力，进而保证梯段板的安全。 本文初步构思了定力起滑装置的构造图，根据梯段板不同的承载力极限确定起滑力的大小。其中，起滑力要小于梯段板的某种承载力极限，所以楼梯会在还未发生破坏前开始滑动。 其次，本文还分析了定力起滑楼梯对整体框架的性能影响。主要利用SAP2000软件仿真模拟定力起滑楼梯，将有定力起滑楼梯的框架与纯框架结构、普通楼梯框架结构进行抗震性能的对比分析。结果表明：定力起滑楼梯是一种减震型楼梯，在保证楼梯自身安全的前提下，还可以可提高结构的延性，在地震作用下具备良好的抗震性能。 最后对比了两种不同性能目标的定力起滑楼梯的抗震性能（性能目标一：小震起滑，即保证楼梯在杆件处于0.8倍的变形承载力时就开始滑动;性能目标二：中震起滑，即梯段板到达0.8倍的破坏承载力时开始滑动）。结果表明：中震起滑型定力起滑楼梯更有利于结构整体抗震，但为了保证楼梯构件自身安全，还是需要调整起滑力折减系数，进一步寻找最优起滑力。

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摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1.现阶段楼梯结构

1.1.1楼梯的组成部分

1.1.2楼梯的主要分类形式

1.2.框架结构中楼梯抗震性能研究历程

1.2.1考虑框架结构中楼梯抗震性能的原因

1.2.2框架结构中楼梯的破坏原因

1.2.3楼梯研究发展过程

1.3.框架结构中楼梯抗震的主要形式

1.4.本文主要内容及意义

第2章 模型初步设计

2.1模型概况

2.1.1框架结构尺寸

2.1.2楼梯间尺寸

2.2材料本构关系

2.2.1混凝土本构关系

2.2.2钢筋的本构关系

2.3结构的数值模拟

2.3.1框架梁柱、荷载等效力学模型

2.3.2楼梯间构件、荷载等效力学模型

第3章 定力起滑楼梯的pushover初步设计

3.1 Pushover分析过程与基本原理

3.1.1基本原理

3.1.2分析过程

3.2各构件非线性阶段铰模拟

3.3定力起滑装置的非线性模拟

3.3.1定力起滑装置的构造形式

3.3.2定力起滑装置的模拟理论依据

3.3.3起滑装置的起滑力与屈服位移

3.3.4 连接单元的布置方式

第4章 定力起滑楼梯抗震性能结果分析

4.1不同结构形式间楼梯的抗震性能对比

4.1.1.自振周期对比分析

4.1.2层间位移角对比分析

4.1.3静力推覆曲线对比分析

4.1.4能力谱曲线对比分析

4.1.5框架中构件内力对比分析

4.1.6塑性铰发展对比情况

4.2不同性能目标间楼梯的抗震性能对比

4.2.1两种性能目标的基本情况

4.2.2两种性能楼梯的静力推覆曲线

4.2.3楼梯构件内力对比分析

4.2.4塑性铰发展情况对比

4.3定力起滑楼梯滑移量研究

4.3.1纵向滑移量

4.3.2横向滑移量

结论与展望

结论

展望

参考文献

致 谢

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