考虑摩擦衰减的干砌填充墙框架结构抗震性能研究.pdf

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1、硕士学位论文考虑摩擦衰减的干砌填充墙框架结构抗震性能研究RESEARCHONSEISMICBEHAVIORCONSIDRINGFRICTIONATTENUATIONOFDRYED-STACKPANELFRAMESTRUCTURES许攀哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TU312.1学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文考虑摩擦衰减的干砌填充墙框架结构抗震性能研究硕士研究生：许攀导师：刘红军教授申请学位：工学硕士学科：土木工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU312.

2、1U.D.C:624AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringRESEARCHONSEISMICBEHAVIORSCONSIDRINGFRICTIONATTENUATIONOFDRYED-STACKPANELFRAMESTRUCTURECandidate：XuPanSupervisor：Prof.LiuHongjunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：

3、CivilEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要框架结构由于有浆填充墙的存在容易产生“薄弱层”及“短柱”破坏从而导致结构整体抗震性能不足；同时有浆填充墙砌筑麻烦，施工工艺繁琐，不利于我国建筑工业化的推进。在框架中设置干砌填充墙可利用砌块之间的摩擦消耗地震能量，改善框架结构的抗震性能，同时干砌填充墙可以实现工厂预制，现场安装，符合我国近年来

4、倡导的“推动建筑工业化”这一目标。已有研究结果表明，干砌填充墙的耗能能力很大程度上与砌块之间的摩擦特性有关，但目前研究人员并未对此进行深入研究；同时实验结果表明砌块滑动过程中，摩擦系数并非一个定值，而是一个衰减的变量，目前也并未对干砌块这一动摩擦特性进行量化分析。基于此，本文提出了一个更加精确的干砌块摩擦衰减模型，并通过有限元仿真的方法对干砌填充墙框架结构的摩擦相关特性进行了深入研究。主要研究内容如下：（1）根据实验结果和摩擦机理分析，提出了考虑砌块相对滑动速度、滑动路径影响的动摩擦系数衰减模型，采用实验数据对模型中的未知参数进行拟合，实现了对砌块摩擦衰减的量化分析。通过APDL

5、语言实现了该动摩擦系数衰减模型在有限元软件中的应用。（2）使用数值仿真方法，建立了单层单跨有缝干砌填充墙框架结构有限元精细化模型，并采用已有实验结果对仿真模型合理性进行了验证。基于此有限元模型，建立了不同摩擦系数的干砌填充墙框架模型，计算在不同工况下结构的位移-荷载曲线、延性曲线、滞回曲线。研究结果表明：摩擦系数每提升0.1，干砌填充墙对主体结构抗侧刚度贡献值大约提升10%，滞回耗能性能约提升30%；通过对干砌填充墙框架模型进行极限加载，发现随着砌块摩擦系数增大，干砌填充墙框架结构的整体延性反而下降。（3）建立纯框架模型、干砌填充墙框架模型、有浆填充墙框架模型，通过地震时程分析对

6、干砌填充墙框架结构的抗震性能进行了研究。结果表明：加载的地震波波形对干砌填充墙的减震效果有一定影响，干砌填充墙的减震效果优于有浆填充墙。与有浆填充墙框架相比，薄弱层的设置对干砌填充墙框架的层间位移响应、加速度响应、基底剪力响应影响均较小，因此干砌填充墙在布置上比有浆填充墙更加灵活。关键词：干砌填充墙；摩擦衰减模型；动摩擦特性；数值仿真；时程分析-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheframestructureusuallybedestroyedby“infilledweaklayer”and“shortcolumn”becauseoftheexistenceo

7、finfillwall，whichwillleadtheshortageofseismicperformanceofframestructure；atthesametimemortarfillingwallisdiffculttomasonry，theconstructiontechnologyisverytedious，whichisbadforthepromotionofconstructionindustrializationinourcountry.Arrangedrye