轻质条板填充墙RC框架结构抗震性能研究
发布时间：2020-03-18 00:05
【摘要】：轻质条板填充墙具有重量轻、安装方便、施工速度快等优点,符合我国对于建筑工业化和绿色建筑的发展要求。目前墙板类填充墙已广泛在预制和现浇RC框架结构中使用。但以往关于填充墙RC框架抗震性能的研究多集中于砖类和砌块类填充墙RC框架结构,对墙板类填充墙RC框架结构的研究较少,使得目前墙板类填充墙RC框架结构的抗震设计缺乏依据,只能暂且按照砌体填充墙RC框架结构的规定执行,给工程安全留下隐患。本文通过试验和理论分析相结合的方法对轻质条板填充墙RC框架结构的抗震性能展开研究。主要研究内容及结论如下:(1)进行外围框架相同的纯RC框架试件CK1、砌体填充墙RC框架试件TK1、填充三块轻质条板的RC框架试件TK2的低周反复加载试验,对比研究轻质条板填充墙和砌体填充墙对RC框架抗震性能的影响,试验表明:轻质条板填充墙较砌体填充墙对RC框架的刚度和强度的提升更加明显,试件CK1、TK1、TK2的初始刚度之比为1:1.67:1.75,极限强度之比为1:1.52:2.03;轻质条板填充墙RC框架以填充墙角部局部破坏为主要破坏特征,骨架曲线在到达峰值后会出现突降,其延性系数比砌体填充墙RC框架小。(2)进行填充三块轻质条板的弱RC框架试件TK3和填充四块轻质条板的RC框架试件TK4的低周反复加载试验,与试件TK2对比,研究框墙刚度比和填充墙宽高比对轻质条板填充墙RC框架结构抗震性能的影响,试验表明:随着框墙刚度比的增大,轻质条板填充墙RC框架的填充墙整体破坏减弱,局部破坏加强;填充墙宽高比对结构的刚度退化规律影响不大,对结构的耗能能力影响也不大,试件TK2和TK4的累积耗能值和相对能量耗散系数相当。(3)本文提出用综合影响比l来评价地震过程中填充墙对RC框架抗震性能的综合影响,综合影响比即填充墙使RC框架水平抗力提升幅度与其使RC框架承受地震作用增加幅度的比值。研究表明:加载全过程中,条板填充墙和砌体填充墙对RC框架抗震性能的综合影响比均大于1;条板填充墙与砌体填充墙相比,在小震阶段,前者对RC框架抗震性能的综合影响比更大,在大震阶段,后者对RC框架抗震性能的综合影响比更大。(4)通过对轻质条板填充墙RC框架结构的刚度退化规律进行分析,本文提出轻质条板用作填充墙使用时,RC框架结构周期折减系数的取值应较砌体填充墙折减0.95倍;此外,本文针对轻质条板填充墙RC框架结构体系的抗震薄弱环节提出了抗震构造措施。
【图文】：
填充墙倒塌 角部扭转破坏图 1-1 填充墙框架地震破坏形式Figure 1-1 Earthquake damage mode of infilled frame造成这些震害的原因是复杂多样的，从根本上而言，是由于填充墙与框架之间存在着非常复杂的相互作用机理。在地震过程中，填充墙不仅参与了地震剪力的分配，并且对 RC 框架结构的极限承载力、抗侧刚度、自振周期等性质都有非常显著的影响，其影响主要概括为以下三个方面：（1）填充墙使 RC 框架抗侧刚度增大。这会使 RC 框架结构分担的地震作用增加；另一方面，填充墙在竖向和平面分布不规则，还会使结构在地震时产生薄弱层破坏和扭转破坏。（2）填充墙提高 RC 框架的抗侧强度。在地震过程中，，内部填充墙和外围框架不断损坏，但填充墙是脆性材料，其损坏程度远比 RC 框架严重。所以，填充墙对 RC 框架的支撑作用会表现出强烈的退化性。（3）填充墙与 RC 框架之间的相互作用力会改变框架的内力分布，进而会对 RC 框架的受力特性和破坏模式产生影响。
并且对 RC 框架结构的极限承载力、抗侧刚度、自振周期等性质都有非常显著的影响，其影响主要概括为以下三个方面：（1）填充墙使 RC 框架抗侧刚度增大。这会使 RC 框架结构分担的地震作用增加；另一方面，填充墙在竖向和平面分布不规则，还会使结构在地震时产生薄弱层破坏和扭转破坏。（2）填充墙提高 RC 框架的抗侧强度。在地震过程中，内部填充墙和外围框架不断损坏，但填充墙是脆性材料，其损坏程度远比 RC 框架严重。所以，填充墙对 RC 框架的支撑作用会表现出强烈的退化性。（3）填充墙与 RC 框架之间的相互作用力会改变框架的内力分布，进而会对 RC 框架的受力特性和破坏模式产生影响。综上，可见填充墙对 RC 框架结构的抗震性能有很大的影响，但不同填充墙体材料的构造不同，其对框架的抗震性能影响也有较大不同。我国 RC 框架结构中填充墙体材料的发展主要经历了如下三个阶段。第一代是以粘土砖为代表的砖填充墙；第二代是以加气混凝土砌块为代表的砌块类填充墙；第三代是以轻混凝土条板为代表的墙板类填充墙。三代墙材见图 1-2。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.11;TU375.4
本文编号：2587897
【图文】：
填充墙倒塌 角部扭转破坏图 1-1 填充墙框架地震破坏形式Figure 1-1 Earthquake damage mode of infilled frame造成这些震害的原因是复杂多样的，从根本上而言，是由于填充墙与框架之间存在着非常复杂的相互作用机理。在地震过程中，填充墙不仅参与了地震剪力的分配，并且对 RC 框架结构的极限承载力、抗侧刚度、自振周期等性质都有非常显著的影响，其影响主要概括为以下三个方面：（1）填充墙使 RC 框架抗侧刚度增大。这会使 RC 框架结构分担的地震作用增加；另一方面，填充墙在竖向和平面分布不规则，还会使结构在地震时产生薄弱层破坏和扭转破坏。（2）填充墙提高 RC 框架的抗侧强度。在地震过程中，，内部填充墙和外围框架不断损坏，但填充墙是脆性材料，其损坏程度远比 RC 框架严重。所以，填充墙对 RC 框架的支撑作用会表现出强烈的退化性。（3）填充墙与 RC 框架之间的相互作用力会改变框架的内力分布，进而会对 RC 框架的受力特性和破坏模式产生影响。
并且对 RC 框架结构的极限承载力、抗侧刚度、自振周期等性质都有非常显著的影响，其影响主要概括为以下三个方面：（1）填充墙使 RC 框架抗侧刚度增大。这会使 RC 框架结构分担的地震作用增加；另一方面，填充墙在竖向和平面分布不规则，还会使结构在地震时产生薄弱层破坏和扭转破坏。（2）填充墙提高 RC 框架的抗侧强度。在地震过程中，内部填充墙和外围框架不断损坏，但填充墙是脆性材料，其损坏程度远比 RC 框架严重。所以，填充墙对 RC 框架的支撑作用会表现出强烈的退化性。（3）填充墙与 RC 框架之间的相互作用力会改变框架的内力分布，进而会对 RC 框架的受力特性和破坏模式产生影响。综上，可见填充墙对 RC 框架结构的抗震性能有很大的影响，但不同填充墙体材料的构造不同，其对框架的抗震性能影响也有较大不同。我国 RC 框架结构中填充墙体材料的发展主要经历了如下三个阶段。第一代是以粘土砖为代表的砖填充墙；第二代是以加气混凝土砌块为代表的砌块类填充墙；第三代是以轻混凝土条板为代表的墙板类填充墙。三代墙材见图 1-2。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.11;TU375.4
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 高润东;蒋利学;王春江;朱震宇;许清风;;基于等效斜压杆理论的RC框架填充墙承载力计算方法研究[J];结构工程师;2015年05期
2 曹正罡;杜鹏;房明;范峰;;轻质填充墙装配式钢框架抗震性能试验研究[J];建筑结构学报;2015年08期
3 金焕;;填充墙RC框架结构地震破坏机理及关键抗震措施研究[J];国际地震动态;2015年04期
4 魏翠玲;王红军;宋建勋;;填充墙框架结构自振周期折减系数研究[J];低温建筑技术;2013年12期
5 金晓飞;高松召;杨晓杰;曹正罡;范峰;;内嵌墙板钢框架等效单斜撑简化模型[J];哈尔滨工业大学学报;2013年06期
6 皮淑萍;唐兴荣;;填充墙框架结构承载力简化计算方法探讨[J];淮海工学院学报(自然科学版);2012年02期
7 郭子雄;黄群贤;魏荣丰;刘阳;;填充墙不规则布置对RC框架抗震性能影响试验研究[J];土木工程学报;2010年11期
8 周海水;;带填充墙RC框架结构协同工作性能有限元分析[J];山西建筑;2009年23期
9 张鑫;徐向东;;汶川大地震钢筋混凝土框架结构震害调查[J];山东建筑大学学报;2008年06期
10 田洁;周楠;;填充墙框架结构在地震作用下的滞回特性与损伤分析[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2008年02期
本文编号：2587897
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/2587897.html
