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1、带填充墙框架结构的抗震性能分析及设计建议张岚(信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司,四川成都610021)摘要:框架-填充墙结构是我国房屋建筑中一种较和框架主体是形成一个整体来承担各种作用力的。正是因常见的结构体系,填充墙一般用来对房间进行分割。在目为填充墙和框架之间的这种相互影响,带填充墙框架结构前国内的建筑结构设计中,并没有很好地考虑到框架与填的承载力和纯框架结构相比大不一样。朱荣华等[2]按照1∶2.5的比例,设置了结构模型,以充墙的协同工作,使得计算模型与实际工程有一定差异。本文针对填充墙对框架结构抗震性能的影响进行了分析,此对框架-填充墙结构的拟
2、动力地震反应特性展开了实验,并提出了设计建议。分析了框架填充墙结构模型在弹性阶段、开裂阶段和破坏阶段的地震反应特性和破坏形态,然后和纯框架结构的实关键词:填充墙;框架结构;抗震性能设计建议验对比进行了研究。从实验数据来看,框架填充墙模型拟中图分类号:TU375.4文献标志码:B动力试验测出的水平承载力为294kN,而相同的尺寸和配文章编号:1672-4011(2016)09-0059-03筋的纯框架模型在实验中测出的水平承载力是191kN。可DOI:10.3969/.jissn.1672-4011.2016.09.025以很明显地看出,框架填充墙结构的承载力比纯框架结
3、构0前言要高出50%以上。1.2填充墙对结构变形能力的影响在工程设计中,人们常常不重视填充墙对框架结构所根据试验分析和研究表明,因为填充墙和框架主体结产生的影响。在实际的建筑工程中,各种结构构件彼此之构之间存在相互影响,带填充墙框架结构的变形能力明显间的关联比较复杂,如果忽视填充墙所带来的影响,则不更胜一筹。主体结构从外部荷载的加载直至被完全破坏,能完全真实地反映主体结构的实际受力情形。目前在工程其受力性能已经不是原来填充墙所表现出的脆性,变形曲设计中,由于对类似分隔墙、填充墙这样的非受力构件的线比较平缓,主体结构的延性大大增强。从试验数据来看,不够重视,也带来了很多
4、的安全隐患。例如房屋中的填充当框架-填充墙结构达到屈服状态时,主体结构的层间位墙整体倒塌(见图1),主体结构受力体系被破坏等类似的问移值为1/275左右,同等情况下的框架结构是1/150左右,题。针对填充墙的影响,GB50011-2010《建筑抗震设计规所以能够看出,带填充墙框架结构的变形能力是明显优于范》[1](以下简称《设计规范》)地中指出:结构设计时应考纯框架结构的。这也表明填充墙的存在对框架结构的变形虑围护墙、隔墙等对主体结构抗震的不利影响,避免由于能力会带来较大的提升。不合理的布置而导致结构破坏,也给出了各种结构体系的1.3填充墙在结构体系中的耗能作用周期折
5、减系数,以此来模拟填充墙的刚度对主体结构的影当今的结构设计越来越重视概念设计,目前的设计理响。在实际房屋建筑中,填充墙的布置比较繁杂,填充墙念更多地强调要在结构设计中设置多重防线,这样就能将和结构梁柱之间的拉结方式也有很多不同之处,这就造成地震作用层层耗散掉,从而保障了地震来临时主体结构的了填充墙分布不均匀、不合理,所以在地震来临时有可能安全。带填充墙的框架结构和纯框架结构相比而言,由于遭到破坏。填充墙自身具有很大的刚度,当发生地震时,它会最先吸收地震力,并通过墙体自身的变形来持续地消耗地震作用力(见图2)。因此,等地震作用到房屋建筑的下一道防线,也就是主体结构的梁柱
6、上时,破坏力已经大大降低,对于整个房屋的破坏作用也就小了很多。由此可见,填充墙的存在,对于房屋建筑在遭遇地震时的防护作用还是很有必要的。图1填充墙整体倒塌1填充墙对框架结构的有利影响1.1填充墙对结构承载力的影响我国建筑行业的规范规定,在进行墙体砌筑时,填充墙与框架结构之间应采用拉结筋连接稳固,因此,填充墙作者简介:张岚(1984-),男,重庆人,本科,工程师,主要从事建筑结构设计工作。图2填充墙耗能·59·会大幅下降,在地震来临时,框架柱的地震效应会明显放2填充墙对框架结构的不利影响大,柱子所承受的剪力也会变大很多,这种情况下很可能发生脆性的剪切破坏。这种破坏往往都
7、是突发性的、不可2.1填充墙对结构刚度的影响修复的,因此破坏力巨大(见图4)。以往的地震大多都发从以往的研究结果来看,由于填充墙的存在,其对框生过由于形成短柱而造成房屋建筑整体倒塌的情况,因此,架主体结构刚度的影响比较明显。早在20世纪,就有学者《设计规范》也明确地提出,在设计过程中要尽量避免短柱对带填充墙的框架结构做过实验研究,确切地指出了填充[3]的出现。墙具有不可忽视的刚度效应。曹万林等针对轻质砌块填充墙的结构刚度展开了试验,根据试验结果来看,轻质砌块填充墙框架结构的侧向刚度是相同尺寸的纯框架结构的近10倍。同样,湖南大学秦鹏对某比例为1∶3的
