改性沥青滑动支座的耗能能力及其在楼梯抗震中的应用研究

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滑动支座作为一种新的支座形式,将其应用在楼梯中时,通过把梯段板与梯梁采用叠合的方式断开,从而形成滑动楼梯,有利于提高楼梯间的抗震性能。但是在地震过程中存在梯段板剧烈跳动并与梯梁不断撞击、水平滑动位移过大及梯段板因剧烈跳动而随时可能脱落等问题。因此,对滑动支座进行改进设计有一定的实际意义。本文对普通滑动楼梯的不足之处加以改进,用改性沥青并配合一定数量的插筋替换原来的聚四氟乙烯板。为此,共设计了 15个新型滑动支座,通过低周反复荷载试验研究材料厚度、插筋数量及插筋形式对滑动支座抗震性能的影响,并结合SAP2000有限元软件研究传统楼梯、普通滑动楼梯及新型滑动楼梯对整体结构抗震性能的影响。试验研究表明,新型滑动支座具有良好的耗能能力及滑动变形能力,各支座的等效粘滞阻尼系数都在0.21~0.36之间,插入竖向钢筋可以明显提高滑动支座的水平抗剪承载能力;对竖向插筋施加适当的初始弯折可以提高试件的耗能能力和水平剪力;为防止混凝土被崩裂,建议增大插筋保护层厚度。有限元模拟分析表明,采用滑动楼梯可以改变整体结构振型、大幅度降低楼梯构件内力及改变整体结构的屈服机制,普通滑动楼梯和新型滑动楼梯对整体结构的影响相差不大,新型滑动支座的耗能对输入整体结构的能量影响较小,对于高烈度地震设防区建议插筋(φ6)数量不宜少于10根。
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