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浅析框架结构填充墙对抗震性能的影响.docx

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浅析框架结构填充墙对抗震性能的影响.docx

上传人:科技星球 2022/2/20 文件大小:116 KB

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文档介绍

文档介绍:浅析框架结构填充墙对抗震性能的影响
 
 
 
 
 
   
 
 
 
董梅
摘 要:通过分析震害报告中提供的框架结构中填充墙的破坏形式,总结了填充墙对框架结构抗震性能的影响。填充墙与。这些因为使用用途改变或受地势条件限制等而布置不规则的填充墙,都会使框架结构竖向刚度分布不均匀、甚至突变,所以,框架结构容易在填充墙少的楼层形成薄弱层。在地震作用下,薄弱层柱端将会产生很大的塑性集中变形,使楼层同时发生很大的侧移,进而导致建筑坍塌。③因为框架结构受出入和采光等条件的制约,所以,要在墙上设置门窗洞口,这样就很容易形成短柱现象。在地震的作用下,框架柱在形成短柱后,极易在弯曲强度发挥之前发生脆性的剪切破坏。
④填充墙的数量分布直接影响了框架结构的整体刚度。因此,为了使各层的刚度尽量接近,各层的填充墙数量要基本保持一致,相差不能太多。这样,其质量和刚度都会比较均匀,分布也会比较均匀。但是,有时的功能要求会使填充墙的布置数量相差较多,这样会使结构刚度变化不均匀,从而削弱框架结构的抗震能力。
2 填充墙的材料和强度对抗震性能的影响
砌体强度高的填充墙嵌砌在框架和梁中间,形成了一道强度和刚度都较大的填充墙。当发生地震时,会产生水平地震作用力。由于墙体强度、刚度较大,便会顶推框架梁柱,进而使得节点处被破坏。所以,填充墙的强度越大,刚度越大,对框架梁柱的破坏也就越严重。由此可知,强度较大的填充墙并不会增强框架结构的抗震性能。
如果填充墙的强度过低,便会导致填充墙被破坏,引发倒塌,同样会造成一定的人员伤亡和财产损失。试验研究结果表明,目前,将一般钢筋混凝土框架结构填充墙用砌体的强度暂定为:~ MPa,~ MPa。强度过高或过低的填充墙砌块都会对抗震产生不利的影响。
3 填充墙与框架的连接方式
从填充墙抗震作用的角度来讲,填充墙与框架的连接方式是最关键的技术措施。通常情况下,可将其分为刚性连接和柔性连接2种。但是,多年来,国内都采用从柱内伸出拉结钢筋再砌入填充墙中的做法,它已经成为了刚性连接的做法之一。所谓“刚性连接”,就是使框架梁柱中的填充墙与框架形成一体。在结构设计时,必须考虑到填充墙的刚度和强度对整个框架结构的变形影响。所谓
“柔性连接”,就是在结构设计时,忽略填充墙的刚度或忽略一部分其对框架结构造成的影响,采取脱开砌筑或某种柔性连接件的方式消除填充墙对建筑主体结构造成的不利影响。
4 填充墙框架结构的工作阶段分析
在弹性工作阶段,填充墙和框架均为弹性工作阶段框架。根据其连接情况,填充墙与框架很快在接触面间形成了周边初裂缝,如图1所示。
随着侧力的增大,周边裂缝也在不断增大。由于填充墙与框架对角接触部分发生了挤压,出现了碎裂现象,所以,墙面也逐渐出现了未贯通的斜裂缝,如图2所示。此时,框架仍然处于弹性工作状态,填充墙则成为了抗侧力构件。
当侧力继续加大时,墙面出现了微裂缝,并发展成了贯通的斜裂缝,而框架柱也已经开裂并逐步发展。此时,框架进入了塑性发展状态。当其达到了填充墙框架最大的承载侧力阶段时,填充墙会受挤压作用而产生抗侧力。框架是主要的承载侧力构件,整个结构呈弹塑性工作阶段。随着侧力的增大,填充墙的框架结构总承载能力达到了极限,框架梁柱形成了明显的塑性铰。由