填充墙对钢框架结构抗震反应影响分析.pdf

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1、填充墙对钢框架结构抗震反应影响分析李小娟1，史三元1，李慧芳2(I．河北工程大学土木工程学院，河北邯郸056038；2．中煤六十九处，河北邯郸056038)摘要：运用SAP2000有限元分析软件对带填充墙钢框架结构进行模态分析和地震响应弹塑性时程分析。填充墙能与钢框架结构共同工作。并提高结构的整体强度和刚度。考虑填充墙体对结构抗侧力的有利作用，可以使结构设计更加符合真实的受力状态。在设计中应充分合理的考虑填充墙影响，才能使钢框架的抗震设计更加合理。关键词：填充墙；钢框架；抗震性能；弹塑性时程分析中图分类号：TU378．4文献标识码：A文章编号：1672

2、—4011(2012)02—0050—02AnalysisofinfluencesofFillerw枷onseismicresponsesofsteelframesL1Xiaoj抛n‘，SillSanyuanl，LIHuifctn92(1．CollegeofCivilEngineering，ttebeiUniversityofEngineer-ing，Handan056038，China；2．TheSixty—nineDepartmentofChinaCoal，Handan056038，China)Abstract：1hefiniteelementan

3、alysissoftwareSAP2000wasusedtoconductmodelanalysisandseismicresponseelastic—plastictimehistoryanalysisofFillerWallSteelFramesConstrue—tion．FillerwallCanworktogetherwiththesteelframe，andim-provetheoverallstructurestrengthandrigidity．Consideringthebeneficialeffectfillerwalltoresis

4、tlateralforcestructure，itCannlakethestructuredesignaccordwitIltherealstressstate．Stdtl-cientandreasonableConsiderationoffillerwallinfluencemakesthesteelframeseismicdesignmorereasonableinthedesign．Keywords：fillerwall；steelframes；seismicbehavior；elastic—plastictimehistoryanalysis0

5、前言近年来多层轻钢结构应用越来越广泛，但是往往忽视其中填充墙对钢框架的作用。填充墙体仅被作为维护结构，而不考虑其参与结构的作用。事实证明，若构造措施合理，填充墙能与结构体系共同工作，并提高结构的整体强度和刚度。考虑填充墙体对结构抗侧力的有利作用可以使结构设计更加符合真实的受力状态，而且也能提高经济效益。因此，分析研究墙体参与结构抗侧力的性能具有重要的理论价值和现实意义。1有限元分析方法本文采用结构地震反应的时程分析法，也称为直接动力分析法或动态分析法，是将建筑物作为弹性或弹塑性振动系统，直接输入地面地震加速度数值，对运动方程直接积分，从而获得计算系统各

6、质点的位移、速度、加速度和结构构件地震剪力的时程变化曲线以及各杆件出现塑性铰作者简介：李小娟(1987一)，女，河北邯郸人，硕士研究生，河北工程大学，从事结构工程方面的研究。的顺序。2结构模型本文选取了一个3层3跨的平面钢框架作为研究对象，利用SAP2000有限元分析软件分别计算空框架和带填充墙的钢框架的地震反应，通过对比研究填充墙对钢框架地震反应的影响。3层3跨的纯框架和填充墙钢框架的几何尺寸及填充墙的布置如图1所示。模型层高3．5m，柱距5m，钢框架采用Q235钢，钢柱截面采用H500x300X16X10，钢梁截面采用H400×250X16X10，

7、填充墙采用轻质混凝土砌块，厚120rain，混凝土强度等级为C20。在SAP2000中框架梁柱构件由杆单元模拟，填充墙由薄壳单元模拟。该结构按8度抗震设防，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第二组，场地特振周期为0．04s，设计基本地震加速度为0．20g。地震波输入分别采用1940E1Centro南北方向、Taft波南北向和1976年唐山波南北方向记录。(a)纯钢框架结构模型(b)带填充墙钢框架模型图l框架模型图3结构动力特性分析动力特性主要是固有频率和振型，它们是动载荷作用下结构动态响应设计中的重要参数。同时也可以作为其它动力学分析问题的起点。因此，利用

8、SAP2000程序中的模态分析对各种体系整体有限元模型进行动力特性分析，通过模态分析分别得到了