文档介绍:填充墙钢框架与纯钢框架抗震性能的对比摘要在带填充墙的钢框架结构中,填充墙的抗侧力性能对结构的影响。关键词填充;墙钢框架;纯框架;抗震性能中图分类号TF7文献标识码A文章编号1674-6708(2013)86-0156-02目前钢结构在高层建筑结构中应用广泛,其主要优势为材料本身轻质高强,跨度大,填充墙钢框架体系是其中一种结构形式。填充墙是建筑物中的填充材料,起围护、分隔作用,主要由砌块和轻质板材组装而成,墙体本身具有一定抗侧刚度,并且与框架之间的接触部分随着结构的受力过程而产生一定的相互作用,使得带墙框架的受力情况与纯钢框架的受力性能差异较大。在实际工程设计中,常常忽视墙体和框架的协同工作性能,认为结构所承受的外部荷载全部由框架梁柱来承担,在现行规范中仅在计算结构周期时略有说明,即在填充墙钢框架体系中,由于墙体的刚度对结构周期有影响,因此将结构的周期乘上一定折减系数作为解决方案,但是这种解决办法并没有从根本上考虑墙体本身的材料性能和对框架抗震性能的影响。在实际工程中,当钢框架受水平力作用时,填充墙还参与抵抗水平力。因此在设计时要使墙体满足相应的抗震要求:首先在发生罕遇地震时,不应对人身安全和财产安全产生威胁;二是在发生多遇地震时,对结构的正常使用功能不应产生任何影响,并且不需要过多的维修费用。在结构设计的过程中,如果对结构侧移有要求,那么宜选取刚性结构,刚度越大,侧移越小,震害后结构基本完好;如果要求结构变形能力较好,则一般选取柔性结构,但在发生地震时,墙体普遍发生破坏,经济损失很大。从李国强教授的试验可以发现,ALC墙板竖板内嵌的布置方式,可以明显的提高结构的承载力和抗侧向能力,因此本文之后的模型均采取这种竖排内嵌的情况。本文主要对纯钢框架(以下简称为SF)和带ALC墙板的钢框架(以下简称为AF)两种框架模型进行模拟分析,分别研究这两种模型在单调荷载作用和反复荷载作用下的抗震性能,并对其进行对比分析。1模型的建立结构构件采用焊接工字形截面,钢材为Q235钢,柱的截面尺寸为:H300×250×8×12,梁的截面尺寸为:H350×200×8×12。,。本模型在加载过程中采用位移加载控制,将加载点与钢框架进行面藕合。试验模型中钢框架柱脚和梁柱节点并不是理想刚接,为了简化计算模型,忽略复杂的约束条件,仅在模拟中限制了框架柱脚底部的六个自由度,同时限制了钢框架的平面外位移来模拟结构侧向支撑。墙板与墙板之间的连接可采用一个线性弹簧单元进行模拟,线性刚度取值200N/mm。墙板与框架之间的设置非线性的弹簧单元,非线性刚度取值K=100000N/mm。图1、图2为模型示意图。2单调荷载作用下的荷载-位移曲线AF框架和SF框架在单调荷载作用下的荷载-位移对比曲线如图3所示。根据能量等效法,AF框架在单调位移加载的情况下,,位移小于15mm时,模型AF处于弹性工作阶段;由于ALC墙板属于脆性材料,相对于混凝土来说,ALC墙板的抗拉和抗压强度都很小,,位移达到15mm时,ALC墙板开始出现裂缝。在钢框架的约束作用下,墙板继续工作,在整个结构中提供抗侧向力,使承载力在墙体出现裂缝之后随着位移荷载的逐步增加而逐级增大;,,此后随