浅析框架结构填充墙对抗震性能的影响

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填充墙刚度对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响

填充墙刚度对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响

填充墙刚度对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响摘要:本文通过实际工程的震害及抗震设计情况进行分析思考,探讨考虑填充墙对结构抗震不利影响的设计思路及方法。

关键词:填充墙框架结构填充墙刚度抗震分析abstract: based on considering the earthquake damage of engineering cases and the analysis of seismic design, the design ideas and means to reduce the adverse effects of infill walls on seismic structure are discussed in this paper.key words: frames of infill wall; stiffness of infill wall; seismic analysis中图分类号:tu318文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)填充墙框架结构是现代房屋建筑结构中常见的一种结构体系。

已有大量的研究表明,填充墙的刚度对框架结构的承载力、刚度及其变形性能都有很大的影响。

在08年汶川特大地震中,框架结构的大量震害大多发生于柱端与节点,呈现出强梁弱柱形态,而非强柱弱梁形态的破坏,即框架柱的上、下两端出现塑性铰,形成机构破坏形式。

抗震设计的原则是强柱弱梁,而实际地震中出现的情况并非如此,其原因何在呢?本文将从大量的震害研究分析得出,未能正确考虑填充墙的刚度影响是重要原因之一。

以粘土砖或混凝土砌块为填充墙的钢筋混凝土框架结构,我国目前较常见的设计方法是使钢筋混凝土框架承担全部竖向和水平荷载,填充墙构件不作为主体的一部分(即仅将填充墙作为荷载输入计算模型中,不计算其刚度,将计算所得框架房屋的基本周期采用调整系数予以降低,计算出地震荷载全部分配给所有框架,而不考虑填充墙本身承受地震荷载的能力)。

填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响

填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响
【 文章编号 】 1 0 0 4 — 7 3 4 4 ( 2 0 1 3 ) 0 6 — 0 3 4 7 — 0 2
填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响
邓 强
( 重庆 市瑞 丰建筑 勘察设计有限责任公司 重庆市 璧 山县 4 0 2 7 6 0 )
摘 要: 随着我 国建筑 业的快速发 展, 人们不 断的追求更 高、 更荚 的建筑 。 钢筋混凝 土框架结 构由于质量轻 , 而且有着 良 好 的经济 性和 适用性 , 成 为当前建筑物广 泛使用 的结构体系 , 框 架结构施 工完成后再 通过填充墙 将室 内空间 隔开。在过 去几十年 中 , 框架 结构 的填充墙被认 为只能作 为围护和隔 断墙 体 , 对建筑 结构的抗震 性能没有 影响, 人们往 往忽略 了对框架 结构填 充墙的抗 震性能研 究 , 导 致我 国在最近几 年大地震 中很 多钢筋混凝 土框架 结构 损害严重 。随着对钢 筋混凝土框 架结 构填充墙 的不断深 入研究 , 研究表 明填充 墙对 框架结构 的承载 力 、 刚度及其变形 能力都有着很 大的影响 , 对结构 的抗 震性能影 响不容忽视 。 关键词 : 填充墙 ; 钢筋混凝 土框架结构 ; 抗震性 能; 影响
膨胀剂 等对砂石料 的含泥量进行控制 。
尤其是在焊接直螺纹时可 以保证接头 的强度高于母材强度。
2 . 2 高强高性 能混凝土
3 钢 结构 安 装技 术
目前我 国已利 用多种地方材 料 ( 磨细砂 渣、 无机超 细粉 、 粉煤灰 、 硅 除原钢板箱形 柱焊 接技术 、 高强螺栓施工技 术和 钢结构安装技术继 粉等)和超塑化剂在 工业 化生产水平 C 6 0 的高强混凝 土, C 8 0高强混凝 续发展 、 提 高外 , 在钢 结构预应力技术方面发展很快 。2 O世纪 9 0年代 以 土在 一些大城 市开始用 于工 程实践,也 已基本 掌握了配置 1 0 0 m高强混 后我 国大跨度公共 建筑 兴建较多 , 预应力技术在 空间钢结构 中得到较广 凝土 的技术 , 并在国家大剧院工程 中应 用。此外 , 一些特种混凝土如纤维 泛 的应用 ,创造 出多种空间钢结构 的新体 系,如预应力网架与 网壳、 索 混凝 土、 水下不分散混凝 土、 特细砂 混凝土 等, 亦成功配制和应用 。 网、 索拱、 索膜 、 斜拉体系 等, 充分发 挥受拉杆件 的强度潜力 , 结 构轻盈 , 2 . 3 大体 积 混 凝 土 浇筑 时代感强 。在空间钢 结构预应力是施工中也创造 了许 多新颖 的施加预应 大 体积 混凝土 的浇筑不 同于普 通混凝土 , 总体措施可 以归结为 以下 力 的方法 , 有张拉整体下压整体顶升等多种 , 工艺简易 、 经济而且可靠 。 几步 : 4 建 筑 防水 技术 ( 1 ) 确 定材料 配合 比, 进行试配 ; 防水能力是评定建筑工程整体质量的一大要素。防水能力不仅取 决 ( 2 ) 预估混 凝土的用量 , 组织建 设混 凝土储备站 、 泵车 、 备 用电源等, 于建筑防水技术 , 防水材料也至关重要 。根据 市场调查显示 目前主要 的 定要保证混凝土的供给, 不能间断旖工: 防水 材料还是 S B S和 A P P沥青防水卷材 ,一些高分子材料 也在稳步 发 ( 3 ) 混凝土 的下料采用分层下料 、 斜面推进 , 然后逐层浇筑搅拌 ; 展 中。 ( 4 ) 采 用专业的大体积测温仪 , 及时掌握混凝土 的内外温 差并调整 , 5 结 语 以免出现温 差过大导致裂缝现象。 自改革开放 以来 , 我 国的建筑 行业发展迅速 , 经过 多年 的发展和 实 2 . 4 预 应 力 混 凝 土技 术 践, 建筑施工 技术 已经得 到了长足 的进 步, 局部领 域更是处于 世界领 先 新 Ⅲ级钢筋和低松弛 高强度钢 绞线的推广 , 以及开 发研究的新型预 水平 。当然科学 技术是在不断发展 的, 将 来的建筑行业也将越来越 多元 应力锚 夹具的应用 , 都为推广预应 力混凝土创造 了条件 目前大跨度预 化, 建筑施工人 员应当加 强 自身建筑专业 知识 , 建筑 企业应 当不断总 结 应 力框 架和高层建筑大开 间的无粘 结预应力楼板应用较 为普遍, 后者能 工程案例 , 积 累经验 并努力开拓思想 , 创新技 术, 为我 国建筑行业 的发展 减少板 厚、 减低 高度、 减轻建筑物 自重, 优越性显著 。在构筑物 中如压力 而努 力。 管道 、 水 池、 贮罐、 核 电站 、 电视塔 应用更普遍 。 如天津 电视塔采 用 了最长 束达 3 1 0 m 的竖 向预应力筋 , 其预应力束长度为 国内之最 参考 文献 2 . 5 钢筋 技术 [ 1 1 张 鑫. 浅谈高层建筑施工技术要 点[ J 】 . 技术与市场 . 2 O 1 2 ( 0 2 ) . 粗钢 筋的连接 目前最主 要的还 是 电渣压力焊接 , 除此 之外机械连接 [ 2 ] 房 哲, 伞 国涛. 建筑后浇 带施 工技术及施工注意 事项浅析【 J 】 . 黑龙江科 应用 的也比较多 。相 比于 电渣压 力焊接 , 机械连接不会受 到钢 筋化学成 技信息. 2 0 1 0 ( 墙) . 分的影 响, 而且焊接 质量 比较稳 定, 整个施工 过程 简单 明了, 安全 快速 。

填充墙对混凝土框架结构抗倒塌影响分析

填充墙对混凝土框架结构抗倒塌影响分析

填充墙对混凝土框架结构抗倒塌影响分析填充墙对混凝土框架结构抗倒塌影响分析摘要:随着我国城市建设的飞速发展,混凝土框架结构作为一种常见的建筑结构形式,被广泛应用于住宅、商业和工业建筑中。

填充墙作为混凝土框架结构的重要组成部分,具有提高结构整体刚度和承载力的作用。

本文通过对填充墙在混凝土框架结构中的抗倒塌影响进行分析,旨在提供有关该结构形式的设计和施工的参考依据。

1. 引言混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式,其具有承载力高、刚度大等特点。

填充墙作为混凝土框架结构的重要组成部分,对结构整体的稳定性和抗倒塌能力起着重要的作用。

本文旨在通过对填充墙对混凝土框架结构抗倒塌影响的分析,探讨填充墙在结构设计和施工中的重要性。

2. 填充墙的作用填充墙具有以下作用:2.1 提高结构整体刚度填充墙通过与框架墙体形成刚性连接,能够极大地提高整个结构的刚度。

填充墙对水平荷载的传递具有较大的刚度,能够有效减小结构的变形,提高结构的稳定性。

2.2 增加结构的承载力填充墙可分担一部分垂直荷载,减小框架柱的受力,提高整个结构的承载力。

填充墙与框架结构相互协作,共同承担垂直荷载,从而提高结构的整体承载能力。

3. 填充墙对抗倒塌的影响填充墙对混凝土框架结构的抗倒塌能力具有重要影响。

3.1 提高结构的整体稳定性填充墙的存在可以减少框架结构的倾覆和失稳风险,提高结构的整体稳定性。

填充墙通过增加垂直荷载传递路径,提供了额外的支撑力,使整个结构更加坚固稳定。

3.2 缓解结构的变形填充墙能够减小结构的变形,缓解外力引起的应力集中,提高结构的抗震性能。

填充墙作为刚性连接件,能够有效地分散荷载,减少局部荷载集中,增强了结构的整体刚度和稳定性。

4. 填充墙在设计和施工中的注意事项4.1 填充墙的位置和布置填充墙应合理布置在结构的承重墙位置,形成刚性连接。

同时,在设计中应考虑填充墙的厚度、高度和位置等参数,以满足结构的刚度和承载要求。

4.2 填充墙与框架墙的连接填充墙与框架墙之间应采用刚性连接,确保填充墙能够有效地分担荷载并与框架墙形成整体工作。

填充墙在地震中对主体框架的影响

填充墙在地震中对主体框架的影响

填充墙在地震中对主体框架的影响地震对建筑物主体框架的影响十分重大,其中填充墙在地震中起到了关键作用。

填充墙是指将砖或混凝土砌块等材料填充在钢筋混凝土框架中的墙体结构,其作用是增加建筑物的刚度和稳定性。

在地震中,填充墙可以起到以下几个方面的影响。

首先,填充墙可以增加建筑物的整体刚度。

地震是由地壳运动引起的,地震波会在建筑物中产生振动,如果建筑物的刚度不够,容易发生倾覆、倒塌等严重事故。

而填充墙可以增加建筑物整体的刚度,可以有效地抵抗地震波的影响,降低建筑物受到的振动和应力,减少破坏的可能性。

其次,填充墙可以提高建筑物的承载能力。

填充墙可以将地震波传递到整个主体框架上,在地震作用下形成一个整体的力学系统,通过填充墙的作用,可以将地震荷载分散到整体框架各个部分,使得建筑物可以承受更大的荷载。

另外,填充墙还可以提高建筑物的变形能力。

地震波引起的振动会使建筑物产生变形,如果变形能力不足,建筑物容易发生破坏。

而填充墙能够增加建筑物的整体刚度和稳定性,提高其抗震性能,从而提高建筑物的变形能力,减少破坏的可能性。

此外,填充墙还可以提供局部支撑和加固。

填充墙可以在框架结构的一些部位提供额外的支撑和加固,使得这些部位的刚度和承载能力更高,进一步提高建筑物的抗震能力。

特别是在一些关键位置,如柱子和梁的连接处,填充墙可以通过提供额外的支撑和刚度,增加连接处的受力性能,减少破坏的可能性。

此外,在地震后的震后恢复中,填充墙还可以提供额外的保护和修复功能。

填充墙由于其本身的稳定性和耐久性,可以减少地震后的损坏和破坏。

同时,填充墙的维修和更换相对简单,可以节省时间和人力成本,在震后的修复工作中起到积极的作用。

综上所述,填充墙在地震中对建筑物主体框架的影响是十分重要的。

它可以增加建筑物的整体刚度和稳定性,提高建筑物的承载能力和变形能力,提供局部支撑和加固,以及在震后修复中提供保护和修复功能。

因此,在设计和建造建筑物时,需要合理配置填充墙的位置和数量,以提高建筑物的抗震能力,确保其在地震中的安全。

钢筋混凝土框架结构中填充墙震害分析

钢筋混凝土框架结构中填充墙震害分析

钢筋混凝土框架结构中填充墙震害分析摘要:通过对带填充墙框架结构的震害分析,结合规范规定以及地震作用下填充墙对框架结构的破坏情况,本文提出了自己的看法和建议,希望对相关工作人员有一定的借鉴意义。

关键词:钢筋混泥土框架填充墙震害分析1. 概述钢筋混凝土框架结构作为一种结构形式广泛应用于民用及工业建筑中,地震灾害表明,地震作用下填充墙对框架结构的影响是不能忽视的,这种影响在地震各阶段的表现是不同的。

根据对历次震害的总结和分析,《建筑抗震设计规范》(gb50011-2010)加强了关于填充墙的构造措施以达到减轻填充墙的震害损失,但是对于填充墙对框架结构的影响,由于缺乏足够的资料,未对此进行明确的规定,仍采取基本周期折减系数法统一考虑其影响。

本文认为,采取基本周期折减系数法有可能导致某些结构构件实际地震破坏模式与计算破坏模式不符从而给结构带来安全隐患。

通过分析,作者希望能够引起结构工作者的重视,并给予借鉴。

2. 震害分析2.1 填充墙在地震作用下的破坏震害统计表明,地震作用下,框架结构中填充墙的震害主要表现为墙面出现单斜裂缝、交叉裂缝、与框架梁之间出现水平裂缝或者发生平面外倒塌。

同时由于框架结构在水平荷载作用下变形为剪切型,因此框架下部填充墙破坏大于框架上部。

2.2 地震作用下填充墙对框架结构的影响研究表明,填充墙框架的承载能力略大于填充墙和框架单独工作时承载能力之和,填充墙框架结构在地震作用下框架对墙体有约束作用,同时墙体对框架也有一定的支撑。

这种支撑作用增大了结构早期刚度。

并且,填充墙增强了框架的耗能能力和变形能力,减少了结构倒塌的可能性【1】。

从这一方面考虑,填充墙对于框架结构的抗震是有利的。

李英民【2】等人通过对按规范设计的框架结构算例进行了弹性、静力弹塑性和非线性动力分析并得出结论:1)填充墙对结构刚度贡献在多数情况下不容忽略;2)填充墙改变了结构构件的约束条件、结构刚度分布。

填充墙竖向刚度分布的不均匀可能导致薄弱层的发生,平面刚度分布的不对称则可能加剧结构扭转效应;沿高度和平面均匀分布的填充墙对结构抗震性能总体上是有利的;3)非均匀分布填充墙甚至可能改变结构的破坏模式和薄弱部位 ,使设计预期的破坏模式不能实现;4)改变了所连接竖向抗侧力构件的约束条件 ,使构件的非线性性能发生变化;5)有可能改变框架柱的受力模式 ,使上下柱端承受明显的附加剪力,且增大柱的轴力汶川地震中,由于填充墙造成的结构破坏也论证了填充墙对结构的不利影响【3】【4】【5】:窗下填充墙布置不当,造成框架柱成为短柱并出现脆性破坏;2)填充墙对框架柱产生附加斜向压力,造成框架柱剪切破坏;3)填充墙对框架梁底部产生向上的压力造成框架梁发生弯剪破坏;3. 抗震规范关于填充墙的有关规定抗震规范中关于填充墙等非承重构件的规定主要包括构造措施和计算方法两个方面。

填充墙对框架结构的抗震性能的影响分析

填充墙对框架结构的抗震性能的影响分析
中一般 只是起房 屋的分割和维护作用 。近些 年来 , 通过 专家 学者 单地推广 与应用 到现有的结构设计 中, 有效避 免了对于 整个结构
对多次地震灾 害的努力研 究 , 填充墙 对框架结 构抗震性 能 的影 响 在整个 时间范围内获得 的结构 反应结 果 的处理 。G B 5 0 0 1 1 - 2 0 1 0 不容小觑 。但是在结构分 析中 , 一般忽 略其对框 架结构 侧移 刚度 建筑抗震设计规 范对 于结构地震作用 的计 算提供两 种方法 : 底部 的影 响。根 据建 筑抗震设 计规 范 , 在结 构设计 中 , 计 算结 构 的 自 剪 力法 和振型分解法 。底部剪力法 只考 虑结构 的第 一振 型 , 对 于 振周期 时 , 采用 0 . 6~ 0 . 7的折 减系数 来粗 略考 虑填 充墙 对 整个 第 一振 型起 控制作用的较低结构是基本 可 以接受 的 , 但 是对于 高 结构 的影 响。在 通常的框架结 构体系设计 时 , 一 般把填 充墙 折算 层建筑会带来 较大的误差 , 因此规 范规定高层 建筑宜采 用振型 分 成线荷 载附加 到墙 体对 应 的框 架结 构 中 , 而建 模 时按 纯框 架 考 解反应谱法 。本 文所 采用 的反应 谱分 析方法 为振 型分 解法 。规 虑 。在现有 的框架结构 分析及 设计 的有 限元 模 型中 , 结 构工 程师 范要求振 型分解 法采 用两种振型组合方法 S R S S和 C Q C 。C Q C法
填 充 墙 对 框 架 结 构 的抗 震 性 能 的影 响 分析
张 利 军
( 太原市建筑设计研究院 , 山西 太原 0 3 0 0 0 2)
摘Байду номын сангаас
要: 采用大型通用有限元分析软件 E T A B S建立 了一框 架结构 的有 限元模型 , 并采 用有 限元法和 对 比分 析法研 究填充墙 对框

浅析填充墙对框架结构抗震性能的影响

浅析填充墙对框架结构抗震性能的影响
中图分 类号 : U3 5 4 T 7 . 文献标 识码 : A
框架结构一般使用填充墙进行房 间分割 , 目前 我国广泛使用 能的填充 墙布置方案。楼层间 由于功 能的不 同, 填充墙布 置的数 的填充墙为混凝土加气块或空心砖砌体 。 量有 较大 差异 , 从而 引起层 间 刚度 的 突变 , 出现 了 由于填 充墙 的 在框架结构设 计时 , 计人员通常是把 填充 墙作为荷载 附加 存在而产生的薄弱层 , 设 在结构设计 时通过局部增 加抗震墙 或在框 到框 架的对应 位置 , 未考 虑填充 墙对 结构 抗侧 刚度 的贡献 , 对结 架 中设置支撑来调节层间刚度 比, 使建筑物 的竖 向体型布 置趋 于 构模 型作纯框 架处理。事实上 , 充墙 的加 入除 了对结 构产生 附 均匀; 填 另外 , 由于填充墙平面布置不合理, 使得结构质量中心与刚 加荷 载外 , 还使 整个框架房屋 的质量 、 刚度 、 自振周 期以及整体变 度中心有较大偏移 , 地震作 用下 产生较 大 的扭转 效应 , 在 因此填 形和位移 较纯框架结构有较大不 同, 使得计算 所用 的力学 模型与 充墙平 面布置 方案应 力求均匀、 对称 , 尽量 减小 结构 的扭转作用 。
豆 =a
框架柱分配到的水平剪力应按下式计算:
丽 K
框架柱上 、 下端弯矩设计值按下式计算 :

( 2 )
() 3
() 4
力的作 用 , 但实际计算 中忽 略 了填充墙 对结 构 刚度 的贡献 , 结构
刚度并 未增 加 , 使得结 构 的层 间位移 和整体 位移偏 大 , 时难 以 有 满足现 行规 范的限值要求。
1 填充墙对主体结构抗震性能的影响
目前 , 抗震 分析 中用 于填充 墙框 架 共 同工 作 的模 型主 要有 用 , 缩短 了框 架柱 的计 算 高度 , 之变 为短 柱 , 担 的地震 力 增 使 承

浅谈填充墙对结构抗震的影响

浅谈填充墙对结构抗震的影响

浅谈填充墙对结构抗震的影响框架填充墙结构在水平荷载作用下框架与填充墙二者之间相互作用,包括框架对墙性能的影响以及墙对框架的影响。

框架对墙具有约束作用,极大地提高了填充墙抵抗水平荷载的能力,同时也改善了填充墙在水平荷载下的变形能力。

而墙对框架的影响既有有利的方面,也有不利的一面:一方面填充墙与框架共同工作,对整个框架的承载力、刚度、变形以及耗能能力等都有明显的改善:另一方面,填充墙沿层高的不均匀布置造成结构出现薄弱层而破坏,沿平面不均匀布置造成结构出现扭转破坏,墙的约束效应造成结构形成短柱破坏。

1、填充墙对框架抗震的有利影响历次地震灾害的资料表面,框架结构中因填充墙的加入,在地震中有明显的优势,填充墙与框架联系在一起共同工作,对整个结构的承载能力、刚度以及耗能能力都有明显的改善。

1.1 填充墙对框架结构承载力的影响。

填充墙在构造上与框架联系在一起,二者相互作用改变了整个结构体系的抗侧力,在水平荷载的作用下,填充墙由于受到框架的约束作用而具有相当大的阻力,裂缝发展缓慢,直到结构倒塌破坏以前,填充墙始终分担了一部分水平荷载作用。

因此填充墙框架结构的承载力比纯框架结构有明显的提高。

1.2 填充墙对框架结构刚度的影响。

在框架-填充墙结构体系中,由于填充墙本身具有较大的抗侧刚度,在结构遭受水平荷载作用时,填充墙对框架结构起到一定的约束作用,使结构的早期刚度大大增加,限制了框架的变形,从而减小了整个结构的地震侧移幅值。

1.3 填充墙对结构耗能的影响。

在框架内部有了填充墙之后,结构耗能能力大为增加。

《建筑抗震设计规范》指出在进行抗震概念设计时结构应设计成多道抗震防线,结构应有最大可能数量的内部、外部赘余度,以使结构能吸收和耗散大量地震能量。

对框架而言,砌体填充墙具有很大的初期刚度,建筑物遭受地震力之前几个较大的加速度脉冲时,填充墙承担了大部分地震力,并利用自身的变形以及墙面裂缝的出现和开展,可以大量吸收和消耗建筑物的地震能量,以后随着填充墙的刚度退化和强度减弱,框架所承担的地震力逐渐增多,框架才渐渐变为抗震主要构件。

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科 技与创 新 l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y & I n n o v a t i o n
文章编号 :2 0 9 5 —6 8 3 5( 2 0 1 5 )0 6 —结构填 充墙对抗震 性能的影 响
董 梅
( 中铁十七局集 团有 限公司勘察设计院 ,山西 太原 0 3 0 0 3 2)
摘 要 :通过分析震 害报告 中提供的框架结构 中填充墙的破 坏形式 ,总结 了填 充墙对框 架结构抗震性能的影响。填充墙 与框 架 结构 之 间 的连 接 方 式 决 定 了所要 采 用 的 结 构 设 计 方 法 。 关键词 :框 架结构 ;填充墙 ;抗震性能 ;连接方式 中图分 类号 :T U3 5 2 . 1 文献标识码 :A DO I :1 0 . 1 5 9 1 3  ̄ . c n k i . k j y c x . 2 0 1 5 . 0 6 . 0 8 4 都会 比较均匀 ,分 布也会 比较 均匀。但 是 ,有时的功能要求会 使填充墙 的布置数量相差较多 , 这样会使结构刚度变化不 均匀 , 从而削弱框架结构 的抗震能力 。 2 填 充墙 的材料和 强度对抗震性能的影响 砌体强度高 的填 充墙嵌砌 在框 架和梁中间 ,形成 了一道强
框架 结构 的平 面布置灵 活 ,是一种常见的结构形式 。建筑 的外 墙和内部分隔墙是用与混凝土不同 的砖石或砌体等材料填 充的。为了保证填充墙的稳定性 ,使施工更加便利 ,一般采用 填充墙与框架梁柱周边嵌实的做法 ,从而形成刚性连接 。这样 做 ,有利于隔音 、防水 、保温和隔热 。但是 ,相关人员应高度 重视 填充墙对框架结构 的影 响及其具体 的破坏形式 。 1 填 充墙对框 架结构抗震性 能的影响 1 . 1 有利影响 、 填充墙的加入对框架结构的抗震性能有很大 的影 响。如果 填充墙布置得 当 ,有利 于提高结构 的整体性能 。 填充墙对框架结构抗震性能的有利影响主要有 以下几点 : ①增加了框架结构的抗推刚度 ,缩短 了 自震周期 ,增加 了作用 于整个建筑上 的水平地震力 ,其增加幅度为 3 0 % 5 0 %. ②改 变了框架结构的地震剪 力分 布状况 。 由于砌体填充墙参与抗震 , 分担了一大部分水平地震力 ,所 以 , 减小 了框架所承 担的楼层 地震剪力 。③ 由于砌体填充墙具有较大 的抗推 刚度 ,限制 了框 架变形 ,所 以,减小 了整个框架结构 的地震侧移 幅值 。④ 提高 了建筑物的吸收和耗散地震能量 的能力 ,进 而提 高了整个建筑 的抗震能力 。 1 . 2 不利影 响 如果填充墙在框架结构 中布置不 当 ,就会使原本均匀规整 的框架结构 的刚度 中心偏移 ,从而进一 步加 大框架结 构在 地震 作用下的扭转反应。 填充墙对框架结构抗震性能产生 的不利影 响有 以下几 点 : ①在平面 内,填充墙应均匀 、对称地分 布。如果 填充 墙偏 置于 框架结构 的某一侧 ,就会使楼层质 心和刚心发生 较大的偏 移。 在地震 的作用下 ,将会使框架结构发生严重 的平 面扭 转 ,进而 破坏框架结构。 ②填充墙沿房屋 的竖 向分布应上下连续 、 贯通 。 框架结构沿竖 向的刚度分布也要求要均匀 ,并逐 步变化 ,不应 出现突变 。但是 ,通 常情况下 ,由于建 筑或使用 的需 要 ,与框 架结构相邻层 的填充墙不 能保证竖 向连续 ,比如底层 大空间需 要或结构 中存在不能避免 的错层等 。这些 因为使 用用 途改变或 受地势条件 限制等而布置不规则 的填充墙 ,都会 使框 架结构竖 向刚度分布不均匀 、甚至 突变 ,所 以 ,框架 结构 容易在填充墙 少 的楼层形成薄弱层 。在地震作用下 ,薄弱层柱 端将 会产生很 大 的塑性集 中变形 , 使楼层 同时发生很 大的侧移 ,进而导致建 筑坍塌 。③ 因为框架结构受 出入 和采光 等条 件的制约 ,所 以, 要在墙上设置 门窗洞 口,这样就很容易形成 短柱 现象 。在地震 的作用下 ,框架柱在形成短柱后 ,极易 在弯曲强 度发挥之前发 生脆性 的剪切破坏 。④填充墙 的数量分 布直接影 响了框架结构 的整体刚度 。因此 ,为 了使各层 的刚度尽量 接近 ,各 层的填充 墙数量要基本保持一致 ,相差不能太多 。这 样 ,其质量和刚度

度 和刚度都 较大的填充墙 。当发生地震时 ,会产生水平地震作 用力 。 由于墙体 强度 、刚度较大 ,便会顶推框架梁柱 ,进而使 得节点 处被 破坏。所以 ,填充墙的强度越大 ,刚度越大 ,对框 架梁柱 的破 坏也就越严重 。由此可知 ,强度较大 的填充墙并不 会增强框架结构 的抗震性能 。 如果填充墙 的强度过低 ,便会 导致填充墙被破坏 ,引发倒 塌 ,同样会 造成一定 的人员伤亡和财产损失 。试验研究结果表 明 ,目前 ,将一般钢筋混凝土框架结构填充墙用砌体 的强度暂 定 为 :内墙 2 . 5 ~3 . 5 MP a ,外墙 3 . 5—5 . 0 MP a 。强度过高或过 低 的填 充墙砌块都会对抗震产生不利 的影响 。 3 填充墙与框 架的连接 方式 从 填充墙抗震作用的角度来讲 ,填充墙与框架 的连接方式 是最关键的技术措施 。通常情况下 ,可将其分为 刚性连接 和柔 性连接 2种 。但是 ,多年来 ,国内都采用从 柱内伸 出拉结钢筋 再 砌入填充墙 中的做法 ,它 已经成为 了刚性连接 的做法之一 。 所谓 “ 刚性连接” , 就是使框架梁柱 中的填充墙与框架形成一体 。 在结构设计时 ,必须考虑到填充墙 的刚度和强度对整个框 架结 构的变形影响。所谓 “ 柔性连接” ,就是在结构设计 时,忽略填 充墙的刚度或忽略一部分其对框架结构造成 的影 响 ,采取脱 开 砌筑或某种柔性连接件 的方式消除填充墙对建筑 主体结构 造成 的不利影响 。 4 填充墙框架结构 的工作阶段分 析 在弹性工作 阶段 ,填充墙和框架均为弹性工作 阶段框架 。 根据其连接情况 ,填充墙与框架很快在接触 面间形成 了周 边初 裂缝 ,如图 1 所示。 随着侧力的增大 ,周边裂缝也在不断增大 。由于填充 墙与 框架对角接触部分发生 了挤压 ,出现 了碎裂 现象 ,所 以 ,墙面 也逐渐 出现 了未贯通的斜 裂缝 ,如 图 2所示 。此时 ,框架 仍然 处于弹性工作状态 ,填充 墙则成 为了抗侧力构件 。 当侧力继续加大时 ,墙面 出现 了微裂缝 ,并发展成 了贯通 的斜裂缝 ,而框架柱也 已经开裂并逐步发展 。此 时 ,框架进入 了塑性发展状态 。当其达 到了填充墙框架最 大的承载侧力阶段 时 ,填充墙会受挤压作用而产生抗侧力 。框架是 主要 的承载侧 力构件 ,整个结构呈 弹塑性工作 阶段 。随着侧力 的增 大 ,填充 墙 的框架结构总承载能力达到 了极 限 ,框架 梁柱 形成了明显的 塑性铰 。由于墙体与框架结构之 间有拉结钢 筋 ,所以 ,一般情 况下 ,墙体是不会倒塌的 ,如图 3 所示 。
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