新型消能减震楼梯的框架结构抗震性能研究

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地震是自然灾害现象,强烈的地震给人类带来巨大的灾难和经济损失。土木工程师提出各种工程技术措施来提高结构的抗震能量,以便减轻结构的震害损失,但是楼梯的抗震设计却没有得到工程技术人员的重视。针对现有规范和图集中楼梯设计的不足,结合消能减震技术的应用,本论文设计一种简单经济的新型摩擦减震支座,提出一种新型消能减震楼梯,采用ABAQUS有限元分析软件对不同楼梯形式的框架结构进行动力时程分析,对比分析其抗震性能。主要内容如下:(1)根据楼梯与主体结构的连接形式,楼梯分为普通楼梯、普通滑动楼梯和消能减震楼梯,对国内外的研究现状进行阐述。(2)设计了一种新型摩擦减震支座,对其力学性能进行试验研究,并建立理论模型。提出在框架结构中设置新型消能减震楼梯,给出了该结构的细部构造、力学原理和能量分析方法。(3)以单层框架结构为例,分别设置普通楼梯、普通滑动楼梯、新型滑动楼梯和新型消能减震楼梯,采用ABAQUS有限元分析软件对这四种楼梯的框架结构建立有限元精细化计算模型,对其进行时程反应分析,比较了不同楼梯形式的框架结构基底剪力、位移、加速度和结构应力,进而揭示了各种楼梯的框架结构破坏机理,证明了安装有新型消能减震楼梯的框架结构具有良好的抗震性能。(4)以三层框架结构为例,分别设置普通楼梯、普通滑动楼梯、新型滑动楼梯和新型消能减震楼梯,采用ABAQUS有限元分析软件对这四种楼梯的框架建立有限元精细化计算模型,对其进行9度烈度的多遇地震和罕遇地震的动力时程分析,比较了不同楼梯的框架结构基底剪力、位移、加速度,分析了罕遇地震下不同楼梯的框架结构应力情况,证明了安装有新型消能减震楼梯的框架结构具有良好的抗震性能。
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