震损框架填充墙结构的抗震能力研究

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1、CMYK工程试验与研究震损框架填充墙结构的抗震能力研究朱贺1曹旋1朱勇2(1深圳市华阳国际工程设计有限公司广州分公司；2广州大学土木工程学院)【摘要】国内外研究地震对结构的破坏作用，主要是考虑单次地震的反应，余震对震损结构的损伤特性的研究很少。针对框架填充墙结构在地震作用下的受力特点，结合汶川地震，建立了震损的框架填充墙结构计算模型，着重研究了余震对震损结构动力性能的影响。结果表明，①主震越大，结构的损伤也越严重。整体刚度下降，基本自振周期增长；②完好的结构具有“剪弯型”的复合变形特征，震损结构的这种变形特征得

2、到了很大的减弱；③余震进一步加深了震害，甚至可以造成某些建筑物的倒塌。【关键词】框架填充墙结构；震损结构；余震1引言震后震损的建筑结构进行损伤特性研究，进而才能对其安全性进行科学的分析、评估。钢筋混凝土框架填充墙结构是我国建设工程中经本文研究的建筑结构是经历过主震后，在未修复的常应用的结构形式。该结构体系中，梁和柱等构件通过状况下，震损框架填充墙结构在余震作用下的动力特节点连接组成结构的主要受力体系，用于承担水平向和性。竖向的荷载。填充墙作为一种非结构构件，多采用空心砖、实心砖和混凝土砌块等材料砌筑。2结构选取

3、及荷载工况由于砌体填充墙的砌块和砂浆的抗拉强度和脆性本文对一座框架填充墙结构进行了地震时程分析，性能，加之砌块-砂浆截面的粘结也相当薄弱，所以在结构形式见图1。全现浇框架结构，沿框架短边方向的强烈地震作用下，墙体极易破坏。震害调查发现，填充墙跨度为（7.2+2.5+7.2）m，沿长边方向有9跨，每跨为的典型破坏形式主要有水平裂缝、斜裂缝、X裂缝、平面6m，共10榀，混凝土为C30，受力钢筋为HRB335，柱截面外倾斜、角部压碎和局部或整体倒塌等情况[1-4]。据有关为400×500mm，沿结构短边的框架梁截面为

4、250×数据统计，地震造成结构破坏所带来的经济损失中，约720mm，沿结构长边的框架梁截面为200×620mm，楼板80%是源自填充墙的破坏和由其引发的门、窗、电力与供厚度为120mm，填充墙厚度为240mm。水设施等的破坏[5]。地震后，对于未倒塌但已经有损害的建筑结构，无论是社会公众、使用者，还是土木相关的工程技术人员，都会面临这样的疑问：这个震损建筑损害程度怎么样？现在安全吗？对于后面接踵而来的地震，会发生怎样的反应？是否会倒塌？需要修复加固吗？那些损伤中等或较轻房屋的安全性，虽然可通过直觉和经验来定性地

5、判定，但得不到定量的指标和科学的结论。所以必须对地图1模型立面图!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!其他位置，因此在进行围护结构位移监测时，也要注意[3]李大勇，龚晓南，张土乔.软土地基深基坑周围地下管线保护围护结构顶部等其他不利位置。●措施的数值模拟[J].岩土工程学报，2001，23(6)：736-740.[4]裴桂红，吴军，刘建军，等.深基坑开挖过程中渗流-应力耦合数值模拟[J].岩石力学与工程学报，2004，23(4)：975-4.【参考文献】

6、[5]CASTALDOP,CALVELLOM,PALAZZOB.Probabilistic[1]何世秀，吴刚刚，朱志政，等.深基坑支护设计影响因素的有AnalysisOfExcavation-InducedDamagesToExisting限元分析[J].岩石力学与工程学报，2005，2.Structures[J].ComputersandGeotechnics,2013,53:[2]李大勇，龚晓南.深基坑开挖对周围地下管线影响因素分析17-30.[J].建筑技术，2003，34(2):94-96.CMYK工程

7、试验与研究地震波选取汶川什邡八角镇地震记录，持时为30s，其加速度时程曲线如图2所示。时程分析中主震与余震是分开的，即余震分析时的结构为主震结束后的结构（震损结构）。其中主震加速度峰值分别为0.10g，0.20g，余震的加速度峰值不大于主震的峰值，组合工况见表1。图4主震PGA=0.20g模型阵型图⑶图3～图4示出模型的第3、4层破坏相对明显，为结构的薄弱层。图2什邡八角镇地震波加速度时程曲线震损框架填充墙结构的构件（梁、柱）及砌体墙的力学特性发生了很大的变化。本节主要分析震损前后结构表1主余震组合工况工况主震

8、PGA（g）余震PGA（g）在地震荷载作用下的最大反应。Ⅰ0.100.100.10Ⅱ0.200.203震损结构的抗震性能分析3.1结构的自振周期及阵型震损前后结构的基本周期变化情况见表2，第一阶阵型的变化情况见图3～图4。⑴由表2可以得到，结构经历的主震越大，结构的损伤越严重，整体刚度下降越明显，致使基本自振周期图5工况Ⅰ下模型的层剪力、层间位移角最大值明显增加。⑵主震前模型的第一阶阵