汶川地震框架填充墙结构震害分析与数值模拟

摘要

钢筋混凝土框架结构中，为满足分隔、围护等使用功能要求，需在柱间嵌砌墙体，形成框架填充墙结构。已有的研究表明，填充墙对框架结构的承载力、刚度以及变形能力都有较大的影响。在我国现行规范中，仅给出填充墙与框架的构造处理措施，未给出框架填充墙协同作用计算方法。本文根据合肥工业大学赴川震害调查组在四川地震灾区进行的震害调查资料，归纳了框架填充墙结构震害现象和破坏特征，分析了框架填充墙结构震害产生的机理及原因。此外，通过建立填充墙的等效对角受压斜撑等代力学模型，运用模态分析、静力弹塑性方法，对地震灾区中两栋受到填充墙显著影响的，具有典型震害特征的钢筋混凝土框架结构房屋进行数值计算及分析。研究表明，填充墙的存在会增加结构刚度，减小建筑物自振周期，增大地震作用；平面或竖向不合理地布置填充墙会使结构在地震作用下产生扭转或形成层间薄弱层；若能合理布置，填充墙在地震初期先于结构破坏，吸收消耗大量地震能量，限制主体结构的位移，保护框架主体结构免遭损伤，或降低主体结构震害，有利于提高房屋的整体抗震能力。

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致谢

第一章 绪论

1.1框架填充墙结构抗震性能

1.2框架填充墙结构抗震性能研究

1.3汶川地震震害调查

1.4本文研究的内容

第二章 汶川地震中框架填充墙结构震害调查与分析

2.1引言

2.2汶川地震中框架填充墙的震害调查

2.2.1框架结构填充墙的破坏

2.2.2填充墙及维护墙构造不当引起的破坏

2.2.3填充墙对整体结构抗震性能的影响

2.3框架填充墙破坏模式分析

2.3.1框架填充墙破坏模式

2.3.2框架填充墙破坏路径分析

2.4框架填充墙构造不当引起的破坏分析

2.5填充墙对框架整体抗震性能影响分析

2.6小结

第三章框架填充墙等效斜撑模型

3.1前言

3.2各国规范对填充墙的考虑及等效对角斜撑力学模型的发展

3.2.1各国规范对填充墙影响的考虑

3.2.2等效斜撑力学模型的发展

3.3等效对角斜撑力学模型

3.3.1考虑对角受压的非线性等效对角斜撑的模型

3.4小结

第四章 框架有限元模型分析

4.1前言

4.2有限元模型的建立

4.2.1相关参数的设定

4.3模态计算

4.4 Pushover推覆分析

4.4.1 Pushover推覆分析原理

4.4.2 Pushover推覆分析

4.5小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望与建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文