阻尼填充墙平面外工作机制与受力性能研究

摘要

采用ABAQUS通用有限元软件,对比分析了单调静力下,阻尼层剪切强度、柔性端填充物硬度等周边约束程度对阻尼填充墙(damped infill wall, DIW)平面外工作机制与受力性能的影响,揭示了DIW平面外工作机理,给出了相关的设计建议。结果表明:平面外荷载作用下,不同周边约束程度可使DIW形成六种工作机制类型。低强度砂浆阻尼层抗压强度平均值大于1.2MPa与柔性端填充物弹性模量大于1.5MPa分别是沿墙体高度方向、宽度方向拱承载机制形成的充分条件,该情况下DIW的工作机制合理,承载能力与初始刚度最高;沿墙体高度方向看,DIW各砌体单元作近似刚体运动,平面外位移集中于中间两层阻尼层及中间层砌体单元,变形模式因约束程度不同主要呈现"二折线"、"三折线"以及介于"二折线"与"三折线"三种形式;当低强度砂浆阻尼层抗压强度平均值大于1.2MPa时,DIW的受力以沿墙体高度方向为主,而沿墙体宽度方向的影响可忽略;采用低强度砂浆作为阻尼层时,建议采用抗压强度大于1.2MPa的砂浆,柔性端填充物采用M1.5砂浆或弹性模量大于1.5MPa的材料。