[发明专利]一种采用支撑型消能器的减震楼梯

说明书

本发明涉及一种采用支撑型消能器的减震楼梯，包括钢支撑、阻尼器、框架梁、框架柱、次梁、梯梁、梯柱、踏步板、连接构件；其中阻尼器和钢支撑组成的钢支撑消能器一端与梯梁通过耳板和连接板铰接连接，一端与次梁通过耳板和连接板铰接连接；在地震作用下，层间出现相对变形时，支撑型消能器通过轴向变形提供一定的阻尼力，以限制梯柱和框架柱的变形幅度，避免踏步板破坏，同时提高整体结构的附加阻尼。通过合理的设计支撑型消能器的屈服力和极限位移，使支撑型消能器在多遇地震时提供刚度和较小的阻尼力，在设防地震和罕遇地震时提供较大的阻尼力。本发明的减震设计不需要占用额外的使用空间，而且还节省了在安装阻尼装置时的钢支撑的造价。

技术领域

本发明涉及一种楼梯，特别是一种采用支撑型消能器的减震楼梯，可应用于楼梯-框架结构的抗震设计、减震控制。

背景技术

楼梯是建筑物中必不可少的组成部分，但长期以来这个构件的抗震设计未获得“必不可少”的重视。这可能与楼梯在传统建筑结构设计体系中的定位有关，即仅仅作为楼层垂直交通通道而存在，不考虑其对结构抗侧力性能的贡献。但实际的施工图中又未采取隔离楼梯与框架构件有效连接的措施，因而在地震作用下，按传统方法设计的框架结构中楼梯构件的受力及其对框架结构的影响与设计假定严重不符。从现有的资料看，仅考虑竖向重力荷载设计出来的楼梯在历次地震中都表现不佳。作为逃生通道的楼梯在地震中的破坏显然会严重延误逃生和救援的时间，造成人员伤亡；另一方面，由于框架柱的实际受力条件与设计条件不符导致楼梯间部位框架柱的破坏也很严重。因而研究楼梯抗震性能及其对框架结构的影响是非常有必要的。

目前提高楼梯抗震性能的方法主要有加强楼梯构件及相连框架构件本身的抗震承载能力和采取措施隔离楼梯与框架的水平相互作用两种方法。通过合理设计，可利用楼梯与框架的相对运动驱动阻尼装置消能减震，这样支撑型消能器楼梯将成为框架结构的第一道抗震防线，提高框架结构抗震性能。另外将消能部件设置于楼梯之中，避免了普通消能减震结构通常需要占用建筑物额外使用空间的缺点，而且还节省了在安装阻尼装置时的钢支撑的造价，具有多方面的益处。

发明内容

本发明为了提高楼梯-框架结构的抗震性能，提出一种用于提高楼梯-框架结构抗震性能的采用支撑型消能器的减震楼梯，以降低楼梯地震作用、增大结构附加阻尼，同时避免普通消能减震结构需要占用建筑物额外使用空间的缺点。

为实现上述发明，本发明提供的技术方案如下：

一种采用支撑型消能器的减震楼梯，包括框架梁和框架柱、梯梁、梯柱、次梁和踏步板；框架梁设置在框架柱之间，梯梁连接在梯柱和框架柱之间、两根梯柱之间以及两根框架柱之间，梯柱竖直设置在底部框架梁上，次梁两端连接在框架梁之间，4根梯梁上设置有钢板，并围合构成一侧的中间平台，上、下层的所述次梁和框架梁之间也设置有钢板，并分别围合构成另一侧的上、下平台；所述减震楼梯还包括支撑型消能器，支撑型消能器两端分别斜向连接在梯梁和次梁上；踏步板支撑设置在两根支撑型消能器之间；其中支撑型消能器包括钢支撑和阻尼器；所述的阻尼器一端与钢支撑连接，另一端通过耳板与次梁或者梯梁上的连接板铰接；所述的钢支撑另一端通过耳板与梯梁或次梁上的连接板铰接；所述耳板和连接板通过销栓铰接。

进一步地，框架梁、框架柱和次梁合围构成一个楼梯间，一个楼梯间中，钢支撑和阻尼器各为四个。

进一步地，所述的阻尼器为粘滞阻尼器、铅阻尼器、摩擦阻尼器或形状记忆合金阻尼器。

进一步地，所述的钢支撑为方钢管或H型钢或工字型钢。

进一步地，所述的踏步板两侧与钢支撑焊接或螺栓连接。

本发明提出一种提高楼梯-框架结构的抗震性能的采用支撑型消能器的减震楼梯，支撑型消能器连接次梁和梯梁，层间出现相对变形时，支撑型消能器通过轴向变形提供一定的阻尼力和刚度，以限制楼梯间框架的运动幅度，同时采用支撑型消能器的楼梯将成为框架结构的第一道抗震防线，提高框架结构抗震性能。