asa镶嵌式填充墙钢框架抗侧力性能试验研究

《asa镶嵌式填充墙钢框架抗侧力性能试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第七届全国现代结构工程学术研讨会ASA镶嵌式填充墙一钢框架抗侧力性能试验研究‘许刚陈志华王明贵(天津大学建筑工程学院．天津300072)(中国建筑科学研究院，北京100003)摘要：通过对一榀钢框架，一榀As^镶嵌式填充墙钢框架以及一榀开门窗洞口的ASA镶嵌式填充墙钢框架进行低周往复加载试验．分析其滞回性能、刚度关系、破坏机理、延性系数、耗能机理等特性。试验中发现填充墙板对纯刚框架的抗侧刚度和极限承载能力都有明显的增强，可以作为～种抗侧力体系用于多层或小高层钢结构住宅；而门窗洞口对结构的整体性能有比较大的影响，应尽量避免在填充墙面上开设洞口。

2、关键词：钢框架．镶嵌式．填充墙钢框架，门窗洞口，抗侧力性能一、引言钢框架一填充墙是钢结构住宅抗侧力体系的一种常见形式。由于对这种结构的了解不’够深入，我国当前在设计钢框架一填充墙结构时往往忽略了内填元件对结构性能的影响，由钢框架承担全部的竖向及水平荷载。然而，各方面的研究表明“11⋯，填充墙在填充墙钢框架结构中既可作为结构的内隔墙或围护墙体，又能够充当结构的抗侧力构件起lⅡ一定的抗侧力作用。填充墙和框架能共同工作，其抗侧力总承载能力大于框架和砖实心墙分别单独试验的抗侧力之和。因此，合理的设计方法应该适当考虑填充墙对结构抗侧刚度的贡献，不仅有利

3、于结构抗震，而且可咀减少框架设计的用钢量。本文试验的主要目的在于，通过测试纯钢框架，带墙体的钢框架及开门窗洞口的带墙体钢框架试验模型在侧向力作用下的变形全过程及其整体承载性能，研究这种AsA镶嵌式填充墙对钢框架结构强度和刚度的影响，考察墙体的工作性能，并分析门窗洞口对于填充墙钢框架抗侧性能的影响。二、ASA镶嵌式填充墙板介绍AsA材料是一种新型的轻质节能环保型复合材料，具有良好的机械物理性能以及很强的耐候性和较好的耐火性。用于填充墙钢框架结构中既可以提高结构的抗侧力性能，又可以减轻结构自重。本文所选用的ASA填充墙板，长3．0m，宽O．6m，

4、厚0．12m，由加气发泡水泥加钢筋网增强预制成型常态容重为O．72tⅣ，m2。板型示意图如下所示工业建筑2007增刊图1^s^镶嵌式填充墙板横截面示意图1143第七届全国现代结构工程学术研讨会』渊弋≮／7—‘<岂鲁邑帚7●_幢I革桂崮虽暑；j目亭；．-朋⋯⋯⋯l

5、⋯一1。三、试验概况¨4t一—％一ⅧR-lAE_*目图2^sA镶嵌式填充墙板型示意图(一)试件设计本试验共包括3榀钢框架。其中，一榀为纯铡框架试件s1，一榀为ASA镶嵌式填充墙钢框架试件s2，以及一榀开置门窗洞口的AsA镶嵌式填充墙钢框架试件s3。三榀框架均为两层单跨，尺寸参考工程中

6、常用的集合尺寸，制作足尺模型。跨度为4．39狮．层高为3．26m，框架柱选用方形空心型钢．截面尺寸为150x150x6x6，框架粱选用标准窄翼缘H型钢，截面尺寸为肌250x125x6xg。所用钢才均为Q235B。钢框架梁、柱连接采用刚性连接。填充墙板在框架中就位后，利用墙板边缘的预埋件，通过U形连接件与框架梁焊接相连，缝隙用发泡剂填塞。墙板与墙板之间有连接用的健槽，在其中填充专用的粘接剂连接。灰缝2’3mm．满浆砌筑。在墙体缝隙问贴上20cm宽的玻纤网格布，然后用1：3水泥砂浆打底。安装完毕后．养护一星期左右。a)sl试件b)s2试件c)s3

7、试件图3钢框架试件详图(二)试验过程本次试验在中国建筑科学研究院结构试验室进行。采用拟静力加载方式通过荷载分配梁在框架的上、下两层粱拄节点施加低周往复荷载。荷载比值为2：l。在试验中采用大量程位移计记录框架上、下两层粱柱节点的水平位移i采用应变片采集粱柱节点关键部位的应变。试验开始时，先埘每个试件预加反复荷载试验两次，预加荷载分别为lOtⅣ．20七Ⅳ，10tⅣ，持荷时间为5分钟。以保证模型工业建筑2007增}第七届全国现代结构工程学术研讨会与加载装置支撑系统的内力、问隙等得到充分调整；同时检查各测试仪表是否调零及采集系统是否正常工作等。‘3“

8、珥删E‘“蝇埘“∞担研圆21，22，23为位移记，其量程≥15cm图4位移计及应变计布置示意图1一反力墙；2一千斤顶；3一试验框架5一地梁；6一分配梁；7一垫块图5试验装置简图·(三)试验现象及破坏形态，．，’一试件s1是一榀纯钢框架，采用先推后拉的低周反复加载方式，荷载增长步长为5kⅣ每个循环。在弹性加载阶段，试件荷载一位移关系基本上呈线性变化，钢框架的刚度基本保持不变。当荷载接近20女Ⅳ时，框架达到初始屈服。随着荷载的加大，位移继续增加，并出现非线性变形特性，框架开始出现刚度退t。。继续加载至55kⅣ，框架模型的下层最大层间角位移达到l／

9、50，顶层节点的最大侧向位移绝对值达到近15cm，此时模型在中间层梁、柱节点处的焊缝被拉裂，出现轻微破坏。由于千斤项的行程已经达到最大，无法进行进一步的加载，而且考