[发明专利]新型减震防倒塌筒体结构

说明书

本发明公开了一种新型减震防倒塌筒体结构，属于结构工程领域。该筒体结构包括框架结构、墙体‑楼梯组合体系、阻尼器。所述墙体与下方框架梁刚性连接，与上方框架梁柔性连接，与框架柱柔性连接，并在墙体与框架间布置有阻尼器。所述楼梯与墙体韧性连接，而与框架结构脱开，并在梯梁与梯段板间布置有阻尼器。本发明所述墙体‑楼梯组合体系，可解决楼梯间薄弱的不足，在小震下通过阻尼器屈服耗能，在大震下可与主结构脱开，防止楼梯间倒塌，保证楼梯的逃生功能。本发明所述筒体结构可应用于多层及小高层框架结构中，有助于结构刚度均匀分布，且具有消能减震和大震抗倒塌的双重抗侧力体系。

技术领域

本发明属于结构工程领域，具体涉及一种减震防倒塌筒体结构。

技术背景

传统结构中仅考虑楼梯竖向荷载作用，未对其进行抗震设计，导致各大地震中，大部分本应该作为逃生通道的楼梯破坏严重，造成了巨大的人员伤亡。而且，在地震作用下，仅考虑楼梯与主体结构脱开并不一定能够保证楼梯间的完好，在更强的地震作用下，楼梯间可能发生整体或局部倒塌。同时，传统结构楼梯间比较薄弱，结构角部在地震作用下应力集中，不适合将逃生通道楼梯间设置在角部，这一缺陷为建筑设计造成了阻碍。

发明内容

本发明提出一种新型减震防倒塌筒体结构，能够在地震下耗散地震能量，在大震下防倒塌，保障人员和财产安全，并可采用预制装配方式。

为了实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种新型减震防倒塌筒体结构，包括框架结构、墙体-楼梯组合结构、阻尼器体系。

其中，墙体-楼梯组合结构包括墙体和楼梯；墙体的底端与框架结构刚性连接，墙体的顶端与框架结构柔性连接，墙体的两侧端与框架结构柔性连接；楼梯位于框架结构的空腔中，楼梯与墙体韧性连接，与框架结构脱开；阻尼器体系包括墙柱阻尼器、梯段阻尼器；在墙体与框架结构间布置有墙柱阻尼器，楼梯的梯段梁与梯段板间布设有梯段阻尼器。

墙体-楼梯组合结构包括墙体和楼梯。

楼梯位于框架结构形成的空腔中，包括梯段板、梯段梁和休息平台板；梯段板设置有两块，一块为上梯段板，另一块为下梯段板，上梯段板的首部与下梯段板的尾部通过梯段梁逆向连接，上梯段板的尾部、下梯段板的首部、上下梯段板的连接处均连接有休息平台板。

墙体包括沿梯段方向墙和垂直梯段方向墙。墙体(沿梯段方向墙或垂直梯段方向墙)与楼梯组装时，墙体与休息平台板采用韧性连接，如咬合等方式，以防止脱开；进一步，休息平台板的下方可以安装骨架柱以提供竖向支承；对于砌体结构，骨架柱可以采用构造柱；对于钢筋混凝土结构，骨架柱则可以采用钢筋混凝土柱。

框架结构中设置有框架柱和框架梁；墙体与框架结构组装时，墙体的底端与框架结构的下方框架梁刚性连接，此外，墙体的底端也可以与基础固接；墙体的顶端与框架结构的上方框架梁之间留有高度为层高1/200-1/100的间隙，并采用柔性材料相连接；同时，墙体与框架柱之间留有不小于1/50层高的间隙，并采用柔性材料相连接。楼梯与框架柱、框架梁脱开不相连。

阻尼器体系包括墙柱阻尼器、梯段阻尼器。

梯段板与梯段梁之间安装有梯段阻尼器。梯段阻尼器在地震下屈服耗能，减小楼梯的地震响应。作为举例而非限定，梯段阻尼器可采用黏弹型、黏滞型、金属型、摩擦型等类型阻尼器。

优选的，梯段阻尼器可采用摩擦型阻尼器，通过合理设置其起滑力，起滑前梯段板与梯段梁为整体，提供抗侧刚度；起滑后摩擦阻尼器滑动耗能，发挥减震效果。

墙体与框架柱之间布设有墙柱阻尼器，在地震作用下，墙柱阻尼器耗散地震能量，降低结构地震作用下响应。作为举例而非限定，墙柱阻尼器可采用黏弹型、黏滞型、金属型、摩擦型等类型阻尼器。