填充墙在框架结构抗震性能方面的影响研究.pdf

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1、2014年第5期·35·第40卷总第181期SichuanBuildingMaterials2014年10月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.05.016填充墙在框架结构抗震性能方面的影响研究马燕杰(中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都610041)摘要:汶川地震大量的震害表明,填充墙对于框架跨,每跨5m;Y方向2跨,跨度也是5m,采用十字梁方结构的刚度和抗震性能有很大的影响。为此,本文针对填案。柱截面为400mm×400mm,框架梁200mm×450mm,充墙对框架结构的抗震性能的影响进行了计

2、算分析,并应次梁200mm×400mm,层高均为3m。2~5层楼面恒、活2用PKPM结构分析软件举例计算,然后运用ABAQUS进行荷载均为2．0kN/m,构件自重均由程序自动计算。梁,大震下验算,来说明框架结构中填充墙对框架结构抗震性柱,板混凝土等级均为C30。底部大空间,没有填充墙,2能的影响。~7层在东西侧满布填充墙,在南北侧布2m高填充墙,填关键词:填充墙;框架结构;抗震性能充墙均为200mm烧结多孔砖,结构平面图见图1。在PK-中图分类号:TU352．11文献标志码:BPM中填充墙仅以线荷载的形式简化输入,考虑双向地震作文章编号:167

3、2-4011(2014)05-0035-02用以及偶然偏心,经SATWE计算配筋,各项参数满足现行国家规范要求,主要参数输出见表1。0前言框架结构是一种常见的结构体系,为了满足建筑的使用功能,填充墙成了框架结构中非常重要的非结构构件,主要是对框架结构进行房间分割以及外围围护。在一般PKPM计算的时候,填充墙都是作为外荷载加在结构梁或板上以简化计算,仅考虑了其质量对抗震性能的影响。但是实践证明,填充墙的刚度对结构的抗震性能也有很大的影响。2008年发生在汶川的8．0级大地震造成了大量的生命和财产损失。此次地震带给了人们沉痛的回忆,也带给了人们不少

4、的经验和教训。笔者通过对汶川大地震震害的考察,发现很多结构由于填充墙的布置不当而造成了破坏,也有因为填充墙对结构的贡献,而使结构避免倒塌的例子。图1结构平面图因此如果在设计中能考虑到填充墙对于框架结构承载力及表1主要参数输出抗震能力的影响,就可以大大减轻破坏的程度,人们的生命和财产安全就可以得到更好的保护。底层柱竖向层间柱配框架梁最大周期位移比刚度比位移角筋率配筋率1地震中填充墙对框架结构的影响轴压比1．13(Y向)(1．20~(1．3~1/642(X向)1．04(X向)1．1填充墙布置不当对框架结构造成的不利影响0．391．001．08(X向

5、)1．36)1．5)1/615(Y向)1．15(Y向)填充墙不当造成的不利影响包括:①填充墙布置不当,1．01(扭转)%%形成短柱;②填充墙布置不当,使结构在竖向形成薄弱层;③2．2ABAQUS模型的建立填充墙平面内布置不均匀,引起结构扭转;④填充墙开洞影采用PKPM模型导入ABAQUS,配筋采用SATWE的计响到梁的跨度,形成短梁;⑤填充墙具有较大的抗侧刚度,填算配筋。在ABAQUS中把填充墙线荷载删除,填充墙用壳充墙的布置将使结构的周期大大缩短,增大地震作用。单元建模,其余均与PKPM保持一致。填充墙壳单元的参1．2填充墙布置恰当对框架结构

6、造成的有利影响数近似采用《砌体结构设计规范》烧结多孔砖MU10、M5砂填充墙布置恰当造成的有利影响有:①填充墙较大的浆的各项指标:抗压强度1．5MPa;抗拉强度0．13MPa;侧向刚度在一定程度上提高了整体结构的承载力;②填充弹性模量960MPa;剪切模量384MPa;泊松比0．15。在墙的布置限制了结构的位移;③填充墙的布置使得结构多ABAQUS中,隔墙采用混凝土弹塑性损伤本构,梁柱单元了一道耗能防线。采用UMAT及VMAT语言自编子程序实现弹塑性损伤。选取一条8度区双向人工波,频谱特性、有效峰值和2填充墙对框架结构抗震能力的不利影响计算分析

7、持续时间均要符合规范规定。地震加速度时程曲线最大值22．1PKPM模型的建立为400cm/s,其加速度最大值按1(X向)∶0．85(Y向)的比选取一个8度区7层的简单框架结构模型:X方向共4例调整。地震波作用时间为25s,时间间隔均为0．02s,见图2~4。作者简介:马燕杰(1982-),男,四川乐山人,硕士研究生,工程师,主要研究方向:混凝土结构。·36·2014年第5期2014年10月SichuanBuildingMaterials第40卷总第181期限应变(0．02),则定义为杆件达到极限破坏,图7~9为地震结束后,杆件的破坏

8、情况。PE,PE11多个节面点（平均：75%)+4.399e-03+1.714e-03-9.699e-04-3.654e-03-6.339e-03-9