开洞填充墙RC框架结构的抗震性能研究

发布时间：2020-03-18 00:56

【摘要】：框架结构由于空间布置灵活、使用方便,在房屋建筑体系中是最常见的一种结构体系。填充墙是框架结构中不可缺少的非结构构件,起着维护和分割空间作用,在水平荷载作用下,填充墙与框架结构之间存在比较复杂的相互作用。因建筑使用功能的需要,填充墙上常常还要设置门窗洞口,使考虑填充墙后框架结构体系在水平荷载作用下的受力性能分析变得更为复杂。到目前为止,国内外许多研究学者对填充墙RC框架结构进行了大的实验研究,并取得了许多宝贵的研究成果,但是对于有开洞的砌体填充墙RC框架结构的研究相对较少。本文主要进行了以下几点研究工作:1、根据国内外关于填充墙框架结构侧移刚度的计算方法以及填充墙不同开洞位置对结构侧移刚度的影响规律,分析了单层填充墙框架结构与多层填充墙框架结构在不同开洞情况下的侧移刚度,研究不同开洞情况下填充墙对框架结构侧移刚度的影响规律;2、利用结构分析软件SAP2000建立完全填充的和若干中间开设有洞口的砌体填充墙框架结构模型,探讨了层数、跨数、开洞率以及填充墙体开设洞口时的宽高比不同的情况下,填充墙对框架结构抗震性能的影响;3、建立等效斜撑模型,基于力学关系以及几何关系得出全填充框架等效斜撑宽度表达式,利用有限元软件SAP2000建立一系列砌体填充墙框架等效斜撑模型,探讨等效斜撑宽度对砌体填充墙框架结构抗震性能的影响;过大数值模拟分析后,基于侧向刚度等效原则,提出了针对有洞口的砌体填充墙框架等效斜撑模型的等效斜撑宽度比与填充墙开洞率之间的关系表达式;4、基于本文提出的等效斜撑截面宽度比的计算方法,利用结构分析软件SAP2000建立了一系列填充墙框架等效斜撑模型,并对模型进行Pushover分析。通过对各个模型的分析,得出了中间开设有洞口的砌体填充墙对框架结构的自振周期、内力以及位移等各方面的影响,并将模型所得到的分析结果与现行的规范做了相应的比较。
【图文】：

都江堰市,填充墙

长安大学硕士学位论文，如下图 1.1 所示。造成这种情况时常发生的原因有很多，填充墙作为整个建筑中非常重要的一部影响也不可忽略。由于在进行设计时填充墙往往被认为是非结构构件，在抗震分析往为了使计算简便忽略填充墙对结构的影响，使填充墙体在抗震分析中由于计算理足且又没有对其进行深入的研究。另外，在抗震设计要求方面，我国的《抗规》中填充墙这种非结构构件的具体设置及计算公式也不是很充分，，导致在地震发生时灾有发生。

框架结构,加固措施,墙体,框架结构模型

（c）现浇墙（d）多片预制墙图 1.2 四种墙体加固措施Asok K. Ghosh, M.Asce , and Amde M. Made, F.Asce(2002)[14]由于要研究墙体与框架结构两者之间的接触问题，于是提出了一种新的有限元模型即“非结合接触单元”，使用该有限元模拟两者的接触。通过使用新的有限元模型建立了填充墙 RC 框架结构模型，研究结构的破坏情况。通过该研究可以得出：在对模型进行有关研究时，首先要选择合适的有限元模型对其进行模拟，该新的有限元模型可以很好的观察到结构承载力的变化，结构发生开裂一直到破坏的有关情况，为评估填充墙框架结构的抗震性能提供了比较重要的资料。Wale(2003)[15]利用三对角斜撑杆件代替填充墙体，建立了三对角斜撑杆框架结构模型，使用该模型研究结构的刚度以及承载力。采用该三对角斜撑杆框架结构模型分析墙体对框架结构的有关力学性能时发现与实验所得数据非常接近。由于结构进入塑性阶段时，当采用单杆斜撑框架结构模型模拟结构的应力情况分布时，与实际情况相比有些不
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU375.4;TU352.11

【参考文献】