CS墙板填充墙对框架结构影响的静力弹塑性分析

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1、CS墙板填充墙对框架结构影响的静力弹塑性分析田芳(四川建筑职业技术学院工程管理系,四川德阳6１8000)摘要:采用SAP2000软件对两个框架结构模型进行Push-沫板或岩棉板等轻质保温材料作为板芯,中间斜向交叉插入over弹塑性静力分析,求出各模型结构中地震水准对应性能2．2~2．3mm腹丝,采用先进的技术和工艺焊接而成的三维点以考察结构抗震性能,考察各模型结构层间位移角沿楼层空间网架夹芯板。CS板运至施工现场安装固定后,在板的的分布规律,得出结构在性能点处的塑性铰分布情况,提出两侧面喷涂或抹普通水泥砂浆或细石混凝土,厚度可根

2、据设CS墙板填充墙框架结构基于性能的抗震设计方法。计要求设置,内配Φ１0Ⅰ级钢筋间隔300mm布置而形成复关键词:框架结构;CS墙板;抗震;静力弹塑性分析合墙板。CS墙板构造见图2。中图分类号:TU3７5．4文献标志码:B文章编号:１6７2-40１１(20１７)0１-0055-03DOI:１0．3969/j．issn．１6７2-40１１．20１７．0１．0251Pushover分析方法[１]静力非线性分析方法又叫Pushover分析法,是基于性能设计新结构和评估现有结构的一种方法。Pushover分析方法采用沿结构高度为某种规定

3、分布模式的单调递增水平力加载方式,把结构模型控制点推到目标位移,使结构进入图2CS墙板构造详图非线性状态,从而对结构设计的合理性和抗震性能做出与传统墙体材料相比,CS墙板有以下优点。评价。2１)重量轻,墙体薄。CS板自重3．9~１0kg/m,两侧抹本文对模型结构进行Pushover分析,采用侧向均匀加载2灰后重量约为１１0kg/m,比１20mm厚的砖墙轻１/2,比[2]模式。目标位移采用ATC-40能力谱方法确定。图１为240mm厚的砖墙轻3/4,比１50mm厚的加气混凝土墙轻１/SAP2000中典型塑性铰骨架曲线,其中A-B-

4、C-D-E分2左右,可大大减轻结构荷载,增加建筑使用空间,满足现代别为骨架曲线特征点,A为原点,B为屈服点,在点A和点B建筑向高空发展的需求。间铰内没有发生变形,即铰屈服前被假定为刚性,变形超过2)结构稳定,抗震性能好。CS墙板是整体墙板,通过适B点后铰开始有塑性变形;C为极限强度,表示开始失去承当构造措施可与主体结构连成整体,且其重量轻,抗震性能载力;D为残余强度;E代表塑性铰破坏,即完全失效。此优越。外,点IO、LS和CP代表铰的能力水平,对应于直接使用(Im-3)保温隔热性能好。CS墙板的夹芯采用高效节能保温mediate

5、Occupancy,IO)、生命安全(LifeSafety,LS)和防止倒2材料,CS板两侧抹灰后其热阻为0．７44~0．800m·K/W,塌(CollapsePrevention,CP)。保温性能超过490mm厚砖墙,可节约能源,符合绿色建筑设计的观念。4)整体性好,安装方便,施工速度快。CS墙板可在现场根据设计要求剪切或拼接为各种不同规格和造型,安装方便快捷,可缩短施工工期。5)隔声、防水、抗冻、防火等性能好。CS墙板隔音量为42dB,根据需要可以提高隔音效果。墙板中间采用自熄型聚苯乙烯保温材料,两侧抹灰25mm后其耐火极限

6、为１．3h,图１塑性铰骨架曲线当两面抹灰为隔热砂浆时,其耐火极限可达到5h。2CS墙板介绍3计算模型CS墙板是一种复合式墙体,中间是由钢丝网架水泥聚建立两个5层框架结构模型,M１为纯框架结构,M2为苯乙烯夹芯板(即CS板)构成,CS板是由2．0~3．0mm低碳各层连续满布填充墙框架结构,填充墙采用CS墙板。CS墙冷拔钢丝焊接成两平行网片,网片间夹以阻燃型聚苯乙烯泡板两侧混凝土强度等级为C20,墙体总厚１１0mm,两侧混凝土厚各为30mm,墙厚等效为墙板两侧混凝土厚度60mm。收稿日期:20１6-１１-28M2中间走廊不设墙体,横

7、向墙体每层满高连续布置,考虑门作者简介:田芳(１986-),女,湖南芷江人,助教,研究方向:建筑结构抗震设计窗开洞要求,纵向墙体每层半高布置,见图3。·55·5性能点及其塑性铰分布规律为考察各模型性能点及其塑性铰分布规律,对各模型进行Pushover静力弹塑性分析,采用能力谱法确定各模型的性能点,得到各模型横向和纵向框架性能点及塑性铰分布见图5~6。由表3可知:CS墙板填充墙框架结构模型M2横向框架图35层框架结构平面布置图和纵向框架性能点的位移分别为纯框架M１的0．2７和0．45两个模型层高均为4m,结构总高度均为20m,根据

8、[3]倍;横向框架和纵向框架性能点处结构可以承担的水平地震GB500１１-20１0《建筑抗震设计规范》的要求,模型采用四川省都江堰地区的抗震设防要求,抗震设防烈度为8度,场剪力分别为纯框架M１的4．１9和2．１5倍。由此得出:CS墙地类别为Ⅱ类,框架抗震等级为二