新型砌体填充墙对框架结构影响的动力弹塑性分析

摘要

在房屋建筑结构中，框架结构是一种被广泛应用的结构体系。该结构形式具有良好的经济性、适应性以及延性且建筑平面布局灵活多变，主要被用于商业楼、学校教学楼、住宅楼等建筑结构中。通过以往的震害以及试验结果，可以发现填充墙在框架结构中不仅起到了围护、隔断、保温和隔热的作用而且大大增强了框架结构的刚度。目前，在结构设计中工程师们只采取对结构进行周期折减的方法，没有考虑填充墙的材料、布置方式以及开洞率等对框架结构刚度的影响。在设计中也忽略了填充墙所产生的一些有利和不利的因素。因此在进行结构设计时，不能忽略填充墙对框架结构的影响，要充分考虑填充墙对结构的刚化作用。这不仅对结构的安全有利，还能节约材料。虽然目前有很多学者都对填充墙做了许多研究工作，要弄清填充墙对框架结构的作用机理，还有许多问题需要解决。　　近年来，实心粘土砖作为填充墙的地位，已经被蒸压粉煤灰砌块、轻集料混凝土小型空心砌块以及混凝土小型空心砌块等一些新型砌体为主的填充墙材料所取代。填充墙采用新型砌体材料具有明显的工程经济和抗震优势。由于研究不同材料填充墙的本构模型以及有关性能参数存在一定问题，当前的抗震设计规范不能就不同材料以及不同布置方式的填充墙给出准确的周期折减系数。这就导致结构设计人员在进行结构设计时缺乏一定的依据，应该加大新型砌体材料对框架结构影响的研究工作。　　鉴于上述，本文主要对填充墙进行了以下几个方面的研究。　　（1）收集前人的相关文献，对前人在填充墙方面的研究成果进行分析总结。熟悉学者们主要采用哪些方法，来研究填充墙对框架结构作用以及存在哪些问题；　　（2）根据框架侧移刚度的计算方法，来了解填充墙对框架结构抗侧刚度的影响和哪些因素有关。从而研究填充墙对框架结构侧移刚度的影响规律；　　（3）运用PKPM-SUASUGE动力弹塑性分析软件，来研究不同材料的填充墙和不同布置方式的填充墙对框架结构的影响。通过分析楼层的层间位移和层间位移角的变化情况，来研究不同材料和不同布置方式的填充墙对框架结构抗震效果的影响，以及不同布置方式的填充墙对结构薄弱层的影响。　　（4）运用PKPM-SUASUGE动力弹塑性分析软件来探讨框架结构因不同材料、不同布置方式的填充墙导致的周期折减系数取值不同的问题，并通过对模拟数据的对比得出有意义的结论。

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