摇摆填充墙基底宽度对结构抗震性能的影响分析

发布时间：2020-11-21 01:03

　　 在我国实际工程建设中,钢混框架结构由于开间大、而且分隔相对灵活、建设周期短等优点而被广泛应用。然而在地震作用下,钢筋混凝土框架结构易形成层屈服破坏现象。在结构中布置一定数量的填充墙用来分隔空间增加了结构的实用性,结构填充墙的加入提高了结构的自身刚度,但也降低了结构本身的延性,这就意味着层屈服破坏机制并未发生改变。针对这种情况,国内外学者为对结构变形进行一定的调控,提出了框架摇摆墙结构和摇摆填充墙-框架结构两种新型的结构体系,该体系中通过墙体的摇摆以完成对结构楼层变形进行调控,使其层间变形均匀,防止出现层屈服破坏机制。本文在摇摆填充墙-框架结构的研究基础上,进一步对结构基底宽度进行研究。将结构基底宽度划分为满跨、满跨的1/3、满跨的1/2、满跨的2/3以及基底宽度为0五种情况。通过采用有限元软件SAP2000进行数值模拟,分别建立5种不同基底宽度的4、6、8层摇摆填充墙-框架结构模型。通过静力非线性分析,对比了不同层数不同基底宽度的结构抗震性能,得到了基底宽度为满跨2/3的摇摆填充墙-框架结构模型抗震性能优于其他相同层数的结构模型,然后对结构基底进行了初步设计。之后采用动力时程分析对基底宽度为满跨2/3的摇摆填充墙-框架结构模型抗震性能进行了验证。研究结果表明:摇摆填充墙框架结构改变了混凝土框架的破坏模式,使其由层屈服破坏转变为了整体型破坏,结构各构件作用得到了充分发挥,结构的延性得到了大大提高。此外摇摆填充墙框架结构构造简单,当墙的基底宽度为满跨的2/3时,层间位移角发展更为均匀,结构承载力亦高于其他结构,其所表现出来的抗震性能最佳。
【学位单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU352.11
【部分图文】：

（b）填充墙出现裂缝，脱落，倒塌；（c）短柱抗侧刚度大，因而其承受的剪力也大，很容易发生剪切型破坏；（d）填充墙在建筑物中不规则布置，致结构发生了扭转型破坏。薄弱层破坏填充墙破坏

第 1 章 绪论历次震害研究结果表明，填充墙破坏对结构造成的影响愈发引起重视。填充墙作为非结构构件其对结构发挥的作用不容忽视，所以从抗震设计概念上对结构整体设计应进一步认识。针对填充墙产生的利弊，如何让填充墙发挥对结构主体优势的同时减少其对结构不利的影响具有理论和实际意义的。近些年，研究者们针对填充墙体的工作机理及结构层屈服破坏模式现象，框架-摇摆墙结构体系被提了出来，如图 1-2 所示。这种结构可以有效控制结构变形，墙体底部基础通过放松墙脚转动约束而形成，墙底部与基础由固接改为铰接，此时，摇摆墙就会具有一定的自由转动能力，对结构中的摇摆墙体底部与基础连接处进行了一定程度的放松，其转动约束得到释放，所以其连接处的点弯矩需求就成为了零，这样就在一定程度上避免了墙体出现墙脚的破坏。作为建筑结构整体型关键构件的摇摆墙，其层间变形分布更为均匀，一定程度上避免了框架结构层屈服模式的出现，建筑结构的抗震性能得到了提高。

（5）对向两角斜裂缝破坏模式众所周知，地震作用具有突然性、双向性等特点，墙体在对角线处出现了较大拉应力，当抗拉极限承载能力小于填充墙拉应力值时，墙体出现缓慢出现裂缝，形成 X 向裂缝。如图 1-3D 所示。(A)角部压碎破坏(B)单向对角裂缝破坏
【参考文献】

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本文编号：2892281