《混凝土框架結構樓梯抗震關鍵技術及減震控制研究》是依託北京工業大學，由彭凌雲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：混凝土框架結構樓梯抗震關鍵技術及減震控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：彭凌雲
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國2010年版建築抗震設計規範頒布前，鋼筋混凝土框架結構的抗震設計未合理考慮樓梯與框架部分的相互作用，導致框架和樓梯的抗震性能都受到了負面影響。特別是樓梯的破壞將阻斷人員逃生和救援的通道，後果嚴重。本項目將對此問題加以研究，內容包括：一、研究既有樓梯對未考慮其影響的鋼筋混凝土框架結構抗震性能的影響；二、研究地震作用下滑動支座樓梯接觸面力學參數的變化規律；三、借鑑隔震技術的研究成果，研發適用於滑動支承樓梯-鋼筋混凝土框架結構體系的簡易支座；四、研究阻尼支座樓梯-鋼筋混凝土框架結構的抗震性能、設計理論以及開發高效、穩定、高性價比的阻尼支座. 本項目研究成果可套用於量大面廣的鋼筋混凝土框架結構，具有較為重要的研究意義和套用價值。
結題摘要
樓梯是建築結構的重要組成部分，能否合理考慮樓梯與框架部分的相互作用，將直接影響整體結構的抗震性能。目前僅考慮豎向荷載設計的樓梯在歷次地震中都表現不佳，發生較大破壞並造成嚴重的後果。基於此本項目主要進行了如下研究：一、研究既有樓梯對未考慮其影響的鋼筋混凝土框架結構抗震性能的影響；二、研究地震作用下滑動支座樓梯接觸面力學參數的變化規律；三、借鑑隔震技術的研究成果，研發適用於滑動支承樓梯-鋼筋混凝土框架結構體系的簡易支座；四、研究阻尼支座樓梯-框架結構的抗震性能、設計理論以及開發高效、穩定、高性價比的阻尼元件。結果表明：（1）樓梯與框架採用常規構造方式整體連線時，樓梯部分作為不對稱斜撐參與承受側向荷載，受力後首先遭到破壞，且導致框架構件的不均勻受力，使得框架柱發生脆性破壞，進而引起試件整體失效，採用這種整體連線方式的框架樓梯對結構抗震不利。（2）帶高端平台板型滑動支座樓梯具有良好的抗震性能，樓段板不參與抵抗側向力，未發生破壞。載入至框架破壞時，高端平台板和底端挑板同樣未發生明顯破壞，滑動支座具有較好的抗震效果，梯段板下端產生了預載入方向同向的水平滑動，且發生豎向翹起現象。（3）與固定支座樓梯和滑動支座樓梯相比，阻尼支座樓梯的力-位移滯回曲線更為飽滿，支座屈服後結構耗能能力顯著提高，整體結構的變形能力較強，整體來看阻尼支座樓梯可以為結構提供較高的附加阻尼比，既解決了阻尼裝置的安裝空間問題，又節省了常規減震支撐的預埋件和連線部件的費用。（4）開發並研究了多種類型的耗能元件，包括預緊力較小的疊層摩擦阻尼器、製作成本低廉的摩擦彈塑性複合耗能阻尼器、可實現蝴蝶型滯回曲線的擬線性滯回阻尼器、性能穩定且無位移幅值上限的齒輪傳動環向剪下型鉛阻尼器，通過合理設計均可將此類阻尼器用於減震樓梯中。相關研究成果可為減震樓梯在建築結構中的套用提供理論、試驗和數值分析指導。
