浅谈填充墙对框架结构抗震性能的影响_魏文杰
填充墙在地震中对主体框架的影响
填充墙在地震中对主体框架的影响地震对建筑物主体框架的影响十分重大，其中填充墙在地震中起到了关键作用。
填充墙是指将砖或混凝土砌块等材料填充在钢筋混凝土框架中的墙体结构，其作用是增加建筑物的刚度和稳定性。
在地震中，填充墙可以起到以下几个方面的影响。
首先，填充墙可以增加建筑物的整体刚度。
地震是由地壳运动引起的，地震波会在建筑物中产生振动，如果建筑物的刚度不够，容易发生倾覆、倒塌等严重事故。
而填充墙可以增加建筑物整体的刚度，可以有效地抵抗地震波的影响，降低建筑物受到的振动和应力，减少破坏的可能性。
其次，填充墙可以提高建筑物的承载能力。
填充墙可以将地震波传递到整个主体框架上，在地震作用下形成一个整体的力学系统，通过填充墙的作用，可以将地震荷载分散到整体框架各个部分，使得建筑物可以承受更大的荷载。
另外，填充墙还可以提高建筑物的变形能力。
地震波引起的振动会使建筑物产生变形，如果变形能力不足，建筑物容易发生破坏。
而填充墙能够增加建筑物的整体刚度和稳定性，提高其抗震性能，从而提高建筑物的变形能力，减少破坏的可能性。
此外，填充墙还可以提供局部支撑和加固。
填充墙可以在框架结构的一些部位提供额外的支撑和加固，使得这些部位的刚度和承载能力更高，进一步提高建筑物的抗震能力。
特别是在一些关键位置，如柱子和梁的连接处，填充墙可以通过提供额外的支撑和刚度，增加连接处的受力性能，减少破坏的可能性。
此外，在地震后的震后恢复中，填充墙还可以提供额外的保护和修复功能。
填充墙由于其本身的稳定性和耐久性，可以减少地震后的损坏和破坏。
同时，填充墙的维修和更换相对简单，可以节省时间和人力成本，在震后的修复工作中起到积极的作用。
综上所述，填充墙在地震中对建筑物主体框架的影响是十分重要的。
它可以增加建筑物的整体刚度和稳定性，提高建筑物的承载能力和变形能力，提供局部支撑和加固，以及在震后修复中提供保护和修复功能。
因此，在设计和建造建筑物时，需要合理配置填充墙的位置和数量，以提高建筑物的抗震能力，确保其在地震中的安全。
填充墙对框架结构的抗震性能的影响分析
对多次地震灾 害的努力研 究 ， 填充墙 对框架结 构抗震性 能 的影 响 在整个 时间范围内获得 的结构 反应结 果 的处理 。Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ １ － ２ ０ １ ０ 不容小觑 。但是在结构分 析中 ， 一般忽 略其对框 架结构 侧移 刚度 建筑抗震设计规 范对 于结构地震作用 的计 算提供两 种方法 ： 底部 的影 响。根 据建 筑抗震设 计规 范 ， 在结 构设计 中 ， 计 算结 构 的 自 剪 力法 和振型分解法 。底部剪力法 只考 虑结构 的第 一振 型 ， 对 于 振周期 时 ， 采用 ０ ． ６～ ０ ． ７的折 减系数 来粗 略考 虑填 充墙 对 整个 第 一振 型起 控制作用的较低结构是基本 可 以接受 的 ， 但 是对于 高 结构 的影 响。在 通常的框架结 构体系设计 时 ， 一 般把填 充墙 折算 层建筑会带来 较大的误差 ， 因此规 范规定高层 建筑宜采 用振型 分 成线荷 载附加 到墙 体对 应 的框 架结 构 中 ， 而建 模 时按 纯框 架 考 解反应谱法 。本 文所 采用 的反应 谱分 析方法 为振 型分 解法 。规 虑 。在现有 的框架结构 分析及 设计 的有 限元 模 型中 ， 结 构工 程师 范要求振 型分解 法采 用两种振型组合方法 Ｓ Ｒ Ｓ Ｓ和 Ｃ Ｑ Ｃ 。Ｃ Ｑ Ｃ法
填 充 墙 对 框 架 结 构 的抗 震 性 能 的影 响 分析
张 利 军
（ 太原市建筑设计研究院 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ２）
摘Байду номын сангаас
要： 采用大型通用有限元分析软件 Ｅ Ｔ Ａ Ｂ Ｓ建立 了一框 架结构 的有 限元模型 ， 并采 用有 限元法和 对 比分 析法研 究填充墙 对框
浅析填充墙对框架结构抗震性能的影响
框架结构一般使用填充墙进行房 间分割 ， 目前 我国广泛使用 能的填充 墙布置方案。楼层间 由于功 能的不 同， 填充墙布 置的数 的填充墙为混凝土加气块或空心砖砌体 。 量有 较大 差异 ， 从而 引起层 间 刚度 的 突变 ， 出现 了 由于填 充墙 的 在框架结构设 计时 ， 计人员通常是把 填充 墙作为荷载 附加 存在而产生的薄弱层 ， 设 在结构设计 时通过局部增 加抗震墙 或在框 到框 架的对应 位置 ， 未考 虑填充 墙对 结构 抗侧 刚度 的贡献 ， 对结 架 中设置支撑来调节层间刚度 比， 使建筑物 的竖 向体型布 置趋 于 构模 型作纯框 架处理。事实上 ， 充墙 的加 入除 了对结 构产生 附 均匀； 填 另外 ， 由于填充墙平面布置不合理， 使得结构质量中心与刚 加荷 载外 ， 还使 整个框架房屋 的质量 、 刚度 、 自振周 期以及整体变 度中心有较大偏移 ， 地震作 用下 产生较 大 的扭转 效应 ， 在 因此填 形和位移 较纯框架结构有较大不 同， 使得计算 所用 的力学 模型与 充墙平 面布置 方案应 力求均匀、 对称 ， 尽量 减小 结构 的扭转作用 。
豆 ＝ａ
框架柱分配到的水平剪力应按下式计算：
丽 Ｋ
框架柱上 、 下端弯矩设计值按下式计算 ：
＝
（ ２ ）
（） ３
（） ４
力的作 用 ， 但实际计算 中忽 略 了填充墙 对结 构 刚度 的贡献 ， 结构
刚度并 未增 加 ， 使得结 构 的层 间位移 和整体 位移偏 大 ， 时难 以 有 满足现 行规 范的限值要求。
１ 填充墙对主体结构抗震性能的影响
目前 ， 抗震 分析 中用 于填充 墙框 架 共 同工 作 的模 型主 要有 用 ， 缩短 了框 架柱 的计 算 高度 ， 之变 为短 柱 ， 担 的地震 力 增 使 承
浅谈填充墙对结构抗震的影响
浅谈填充墙对结构抗震的影响框架填充墙结构在水平荷载作用下框架与填充墙二者之间相互作用，包括框架对墙性能的影响以及墙对框架的影响。
框架对墙具有约束作用，极大地提高了填充墙抵抗水平荷载的能力，同时也改善了填充墙在水平荷载下的变形能力。
而墙对框架的影响既有有利的方面，也有不利的一面：一方面填充墙与框架共同工作，对整个框架的承载力、刚度、变形以及耗能能力等都有明显的改善：另一方面，填充墙沿层高的不均匀布置造成结构出现薄弱层而破坏，沿平面不均匀布置造成结构出现扭转破坏，墙的约束效应造成结构形成短柱破坏。
1、填充墙对框架抗震的有利影响历次地震灾害的资料表面，框架结构中因填充墙的加入，在地震中有明显的优势，填充墙与框架联系在一起共同工作，对整个结构的承载能力、刚度以及耗能能力都有明显的改善。
1.1 填充墙对框架结构承载力的影响。
填充墙在构造上与框架联系在一起，二者相互作用改变了整个结构体系的抗侧力，在水平荷载的作用下，填充墙由于受到框架的约束作用而具有相当大的阻力，裂缝发展缓慢，直到结构倒塌破坏以前，填充墙始终分担了一部分水平荷载作用。
因此填充墙框架结构的承载力比纯框架结构有明显的提高。
1.2 填充墙对框架结构刚度的影响。
在框架-填充墙结构体系中，由于填充墙本身具有较大的抗侧刚度，在结构遭受水平荷载作用时，填充墙对框架结构起到一定的约束作用，使结构的早期刚度大大增加，限制了框架的变形，从而减小了整个结构的地震侧移幅值。
1.3 填充墙对结构耗能的影响。
在框架内部有了填充墙之后，结构耗能能力大为增加。
《建筑抗震设计规范》指出在进行抗震概念设计时结构应设计成多道抗震防线，结构应有最大可能数量的内部、外部赘余度，以使结构能吸收和耗散大量地震能量。
对框架而言，砌体填充墙具有很大的初期刚度，建筑物遭受地震力之前几个较大的加速度脉冲时，填充墙承担了大部分地震力，并利用自身的变形以及墙面裂缝的出现和开展，可以大量吸收和消耗建筑物的地震能量，以后随着填充墙的刚度退化和强度减弱，框架所承担的地震力逐渐增多，框架才渐渐变为抗震主要构件。
浅谈填充墙对框架结构抗震性能的影响
地震情况 ， 填充墙即使 与框架柱 间设有 可靠 的连接也会出现
破 坏 和倒 塌 。
２ 填 充墙 的不利 影响
在这次汶川地震中 ， 因填充墙引起的柱破坏形态 主要为
早地开裂 ， 甚至倒 塌。因而 ， 在传统 的抗 震设 计 中， 砖填 充墙
被当作一种非传力构件 ， 认为它只起 到隔离 、 保护的作用 ， 对
（） ２ 框架结 构弹性工作阶段 ： 随着水平荷载加大 ， 周边裂 缝也不断加大， 面出现 未贯通 的斜 裂缝 。此 时 ， 墙 框架仍 处 于弹性工作状态 ， 充墙成 为抗侧力构件。 填 （） ３ 框架结构弹塑性工作阶段 ： 这个阶段中 ， 除墙面陆续 出现裂缝及不断扩展外 ， 钢筋混凝土框架也逐渐 出现 裂缝 并 开展 ， 结构的非 线性性 能颇 为明显。此时 ， 填充墙 的抗侧 能 力达 到极 限值 ， 整个结构呈弹塑性状态。 （） ４ 框架结构塑流阶段 ： 这个阶段前期 ， 荷载增量 主要 由 框架来负担 ， 框架构 件 内的弯矩显 著增加 ， 于是在 框架构件 内陆续 出现塑性铰 ， 整个结构表现出明显 的塑性特点 。墙体
了框 架 结 构 原 来 的 性 能 。在 汶 川 地 震 灾 区应 用 较 为 广 泛 ， 有 大量 的填 充 墙 框 架 结构 在地 震 中发 生 了不 同程 度 的 破 坏 ， 因
【 文献标识码】 Ａ
１ 填 充墙框 架结构 体 系受力分 析
在填充墙框架 中， 填充墙与框架共 同工作。砖填 充墙既 能承受部分地震剪力 ， 又改变 了钢筋混凝土框架 的受 力和变
此有必要对填充墙对框 架结构 的影响作一定的分析 。 在汶川地震过后 ， 建筑抗震设 计规范》 对《 中的关 于围护
墙 和 隔墙 作 了强 制 性 规 定 ： 架 结 构 的 围 护 墙 和 隔 墙 ， 考 框 应
分析填充墙对框架结构抗震性能的影响
受 的重力一 同在 填 充墙上 分布 ， 中间 的缝 隙一般 传递 到外部 ， 自身 就承受 了很 大 的侧移 外压 力 。 三是 斜压 作用 。 由于填 充墙 的对角 线位 置承 受侧 面的 应力 很
大， 所 以一 旦出 现地 震外 应力 ， 很容 易顺 着框 架结 构将 墙角 挤碎 。 ４． 设计 填 充墙 防震 应 当把握 的 技 术娶 点
或者混 凝 土砌 成填 充墙 ， 将 建筑 物分 隔成 若干 区域 ， 并且 当做外 部 空间 的维护 体 系 但是这 种填 充墙一 般不 是作 为承 载重力 、 支撑 墙体或 者 防止剪切 的功 能 ，
的抵 御 能力 。
框 架结 构和填 充墙 一起 配合 ， 支 撑梁 边缘形 成 了一 种弯 曲的内力 距 ， 而 支 撑柱 形成 了一 种剪力 和轴 力 的附属 作用 ， 共同构 成 了框架 结构 的坚 固性 。 填 充
而只是 单纯 的隔断 或者 维护屏 障 。 因此 ， 一旦 发生地 震 灾害 ， 很容易破 坏填 充墙
的框架结 构 ， 而 降低整 体抗震 性能 ， 发生 安全 事故 ， 给人 民群众生 命 财产带 来损
害。 按照 国家规定 的设 计规 范标准 ， 具有 填充 墙的 框架结构 ， 在设计 的时候 应 当 事先权 衡 框架 结构 的抗 震性 能 ， 减少 地震 发生 对房屋 建 筑物 的不 良作 用 ， 防止
系统 ， 往 往很容 易被 忽略不 计 ， 可是在 建筑 工程实 际施 工的时 候 ， 这 种填充 墙 的
为 下面 的墙体 不多 坚 固性不 强而 造成损 坏 。 二 是在设 计外 墙窗 台墙 体 的时候 ， 嵌砌 到支 撑柱 中 间 ， 缩 短 了柱高 ， 一 旦发 生地震 ， 填 充墙 因为 比较 坚 固 ， 能 够 承
填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响
填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响郭华【摘要】对钢筋混凝土框架结构中填充墙和框架各自的受力特性进行了分析，并从三个方面论述了填充墙对框架结构抗震性能的影响，结合GB50011-2010建筑抗震设计规范的要求提出了对于该结构的抗震设计建议，从而提高框架结构抗震性能。
%This paper analyzed their stress characteristics of filling wall and frame in reinforced concrete frame structure, and discussed the influ- ence of filling wail to the seismic performance of frame structure from three respects, combining with Code for Building Seismic Design GB 50011- 2010, offered seismic design suggestions to this structure, so as to improve the seismic performance of frame structure.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)036【总页数】2页(P30-31)【关键词】框架结构;填充墙;抗震性能;协同受力【作者】郭华【作者单位】太原理工大学建筑设计研究院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TU398.20 引言钢筋混凝土框架结构平面布置灵活，可随意分隔空间，且可以满足建筑立面的变化，因此被广泛地应用于学校、医院、办公、商业以及住宅等各类型建筑的结构设计中。
目前国内在对于该类型结构的抗震设计中，填充墙作为非结构构件一般不参与整体结构的受力分析，而只是将其作为荷载加在主体结构上，另外根据规范要求对框架结构的自振周期进行了适当的折减。
框架结构中填充墙对结构抗震性能影响
架 的 明 显增 大 ， 到 的 地 震 作 用 也 比纯 框 架 的 大 得 多 。 框 架 受
填 充 墙 结 构 的力 学 模 型 简 图 见 图 ｌ 由 图可 知 ． 充 墙 的 增 加 。 填 可 以使 框 架 柱 产 生 附加 剪 力 和 轴 力 ． 粱 端 产 生 附 加 剪 力 和 使
对 框 架 能 够 起 到 很 大 的 增 强 作 用 ， 大 大增 加 了框 架 的 抗 侧 它 刚 度 。 国 内外 的试 验 研 究 结 果 表 明１１ 算 采 用 的 是 轻 质 填 － 就 ２， － ３
充 墙 ． 填 充 墙 的框 架 结 构 的刚 度 也 可 以 比 纯框 架结 构 大 ５ 带 ～
共 同作 用 为 机 理 ， 出 了框 架 填 充 墙 结 构 的 力 学模 型 ， 析 了框 架 填 充 墙 结 构 体 系的 层 问侧 移 刚度 ， 讨 填 充 墙 给 分 探
对 框 架结 构 的 不利 影 响 。
关 键 词 框 架 ； 充墙 ； 学模 型 ； 问 刚 度 ； 震 填 力 层 抗
荷 载 来 考 虑 ，而 没 有 考 虑 填 充 墙 对 整 个 框 架 结 构 的 刚 度 、 自
墙 参 与 了抵 抗 水 平 力 。 由 于 砌 体 墙 在 平 面 内 的 刚 度很 大 ， 与 同条 件 下 没 有 砌 体 墙 的 柔 性 框 架 相 比 ， 架 填 充 墙 中的 墙 体 框
为 剪 切 型 。填 充 墙 在 初 始 弹性 阶段 对 结 构 层 刚 度 贡 献 很 大 ， 与 框 架 在 初 始 阶 段 能 较 好 地 协 同工 作 ，水 平 地 震 作 用 下 ， 由
个 三 层 五 跨 的框 架 空 心 砖 填 充 墙 结 构 （ 间 跨 未 设 置 填 充 中
框架填充墙对框架结构抗震性能的影响
框架填充墙对框架结构抗震性能的影响摘要: 历届地震震害表明，框架填充墙对框架结构的抗震性能有着重要的影响，本文从框架填充对框架结构刚度及框架柱的约束效应等方面分析了框架填充墙对框架结构抗震性能的影响，并就此提出框架填充墙在抗震设计时的合理设计方案。
关键词：框架结构；框架填充墙；刚度；约束效应；抗震概念设计0 前言：框架结构填充墙在实际工程设计时，仅考虑其维护作用而不参与实际受力，因此在设计时仅将填充墙的自重计算到结构荷载中去。
然而历次地震震害表明，框架结构填充墙对框架结构的抗震性能有着重大影响，以下分析了框架填充墙对框架结构抗震性能的影响，并对抗震设计的框架填充墙提出了符合结构抗震概念设计的方案。
1 框架填充墙对框架结构抗震性能的影响因素1.1框架填充墙刚度对框架结构刚度的影响第一、框架填充墙布置对框架结构刚度的影响结构刚度在抗震设计中起着重要的作用，然而在实际工程中，仅充当维护作用的框架填充墙，在布置时仅仅考虑了建筑功能的要求，却忽略了填充墙对结构刚度的影响，使结构刚度在平面内没有做到均匀、对称、分散，致使结构的刚度中心与质量中心偏离较大，使其在地震作用下产生扭转或应力集中。
如图1所示，汶川地震中某结构由于平面刚度不均匀、对称而产生震害。
另外，由于框架填充墙使结构沿竖向的刚度突变，而导致结构出现薄弱层。
例如许多建筑下部为较大空间的商场、超市，而上部则为开间较小的写字间、宾馆标准间等，该类框架结构由于上部的填充墙较下部的多，使得结构底部刚度较小，竖向刚度突变。
而在实际工程设计时，并没有考虑到在竖向刚度突变处设置加强层，或对底部采取加强措施，在地震作用下结构极易在此处破坏。
如图2所示，某框架结构在地震中，由于底层大空间使其结构下柔上刚而造成底层震害。
第二、不同框架填充墙材料对框架结构刚度的影响填充墙材料性质的不同会影响其自身刚度的不同，进而影框架的抗侧刚度。
不同填充墙材料对框架刚度影响程度的大小，依次是标准砖、空心砖、加气混凝土砌块，但即使采用低强度砌块，填充墙刚度对框架结构的影响也不能完全忽略【1】。
浅谈填充墙的框架结构震害分析
浅谈填充墙的框架结构震害分析前言：据统计发现我国建筑物在地震灾害中填充墙框架结构遭到损害的情况非常普遍，有的还出现倒塌现象，给我国人民生命安全造成非常大的威胁，同时在地震多发区，人们会产生一种心理阴影。
因此填充墙的框架结构在震中的安全系数得到了我国科学家和工程界的广泛关注。
填充墙根据框架结构和受力程度不同，分为承重墙和非承重墙，在地震发生时填充墙可以帮助整个楼体的框架分担和消耗地震的能量，以便较少地震带来的损害。
一、填充墙框架结构的基本性能1、填充墙一般是属于非结构构件，因此在使用中大多数不会考虑其结构对整体性能的影响，但是在实际使用中，填充墙的框架结构在一定程度上改变了见着的结构体系，因此对于填充墙的框架结构不能单纯的用普通框架来模拟。
2、在地震灾害下，建筑物中的填充墙和其框架是共同起到抗震作用的，两者互相依附，互相支持，填充墙支持者框架结构的完整，框架因为其原料的原因们可以较大的吸收地震的作用，一次来降低地震的强度。
3、在地震灾害中，一旦框架结构的破坏比较严重，一般非常容易出现裂痕，因为填充墙主要是用粘土和混凝土等材料制作的，在地震发生时墙体会产生比较严重的层间位移，建筑物的四角就比较容易裂开，这通常就是因为填充墙角部连接处比较薄弱造成的。
二、填充墙震害分析现在很多的填充墙在墙体结构中，都是采用黏土砖混凝土加气块的方式，进而获得刚刚性强度的建筑材料。
其材料可以在水平地震的过程中，主体结构在層间位移中的稳定度会出现一定的不稳定，同时承重墙体会让拉结不牢自身材料出现相对较为明暗的非韧度表现。
其过多的偏向刚性选择以及填充墙的刚度与主体结构的刚度不协调等作用下，会发生破坏填充墙的危害。
建筑体边缘会很出现明显的碎块，目前这种情况产生的主要原因是填充砌块强度不够，角部连接节点处韧性过高而出现。
因而在填充墙的墙体结构中，过刚性以及过韧性都会让墙体在地震中出现各种问题[1]。
其过多墙体韧性的加强，这类问题产生的原因是填充墙砌筑砂浆整体刚性强度相对较低，同时也包含接触面过于弱而引起的。
浅谈框架结构中填充墙的抗震影响
浅谈框架结构中填充墙的抗震影响摘要：钢筋混凝土框架填充墙结构由于具有良好的经济性和适用性，在当前建筑行业被广泛采用，但通过历次震害表明框架结构中的填充墙对于框架结构影响不容忽略。
本文通过研究带填充墙的框架结构与纯框架结构的区别，分析了框架结构中填充墙对框架结构有利和不利的影响。
作为工程设计人员，在结构设计中应全面考虑框架结构中填充墙在结构抗震设计中造成的各种影响，采用有效的设计方法和构造措施，使得填充墙与主体结构协调工作。
关键词：框架填充墙结构；抗震影响；填充墙；构造措施1.前言钢筋混凝土框架填充墙结构由于具有良好的经济性和适用性，并且建筑平面布局灵活多变，广泛应用于办公楼、医院、学校、商店、住宅等房屋建筑。
为了满足框架结构在使用上、功能上、房间布置以及维护要求上的需求，工程中常常采用多孔砖、空心砖、轻集料混凝土小型空心砌块等材质在框架结构内砌筑墙体，在框架结构中砌筑的墙体即为框架填充墙。
当前在框架结构的受力分析和设计中，大部分设计人员采用的计算方法是先建立框架结构模型，填充墙一般仅作为荷载考虑。
实际上，砌体填充墙的使用，会改变框架结构的某些受力性能，比如说框架结构的质量、重心位置、本身的刚度、自振周期以及整体和局部的变形和位移都会有所变化。
作为设计者如果没有考虑这些变化，那么建立的计算模型与实际中工程建设有着较大出入，在地震来临时，部分房屋很有可能满足不了规范规定的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的要求。
所以在进行框架填充墙结构和纯框架结构设计中应予以分别考虑。
2.填充墙对框架结构抗震性能有利的影响长期以来，国内外学者对砌体填充墙对框架结构在地震作用下的影响进行了大量的研究，多数研究认为填充墙对框架结构的有利影响主要体现在如下几个方面：增大抗侧移刚度、限制侧向位移、减短自振周期，改变了结构的地震力分布模式，分担了框架部分的层剪力，提高了建筑物吸收和耗散地震能量的能力等，同时以上结论也得到了大量实验研究和实际震害的验证。
填充墙对混凝土框架结构抗震性能的影响
采取 相应 的抗 震 加 强措 施 以确 保 安 全 。
抗震计算 按照 Ｇ ０ １－０ ０建 筑抗 震设计 规范 规定 ， Ｂ５０ ２ １ １ 采用
Ｐ Ｐ 软件进行 。 ＫＭ
对于此类 结构设计 ， 行 Ｇ ０ １－０ ０建 筑结构 抗震 设计 ３ ２ 计算 结果及 对 比分析 现 Ｂ ５０ ２ １ １ ． 规范 要求 ： 围护墙 和隔墙应 考虑 对结构 抗震 的不利 影响 ， 免 避 该工程 Ｘ方 向， ｙ方 向布置 较均 匀 ， 算结 果 的对 比分析 分 计 不合理设置而导致主体结构 的破坏 。Ｊ Ｊ －０ ２高层建筑混凝 土 别 针 对 方 向 。 Ｇ ２０ ３ 结构技术规程 对框架结 构 中的填充墙 设计 规定也 仅有 结构 布 ３ ２． 自振 周 期 ． １ 置和构造方面的一般要求。 该模 型用 Ｐ Ｐ Ｓ Ｔ ） Ｋ Ｍ（ Ａ ＷＥ 软件计算 ， 模型一 自振周期 ０ ５ ， ．８ｓ 所 以深入研究填充 墙对 于框架 结构体 系 的刚度 与抗力 的影 模 型 二 自振 周 期 ０ ４ 。Ｘ 向竖 向填 充 墙 的布 置 基 本 一 致 ， 表 １ ．６ｓ 从 响 ， 而 在 一 定 程 度 上 提 高 填 充 墙 框 架 结 构 的整 体 抗 震 性 能 是 有 进 计算结果可 以看 出， 两种模 型的侧 向刚度有一定 的差别 ， 向的第
・３ ・ ３
填 充墙 对 混凝 土 框 架 结 构 抗 震 性 能 的影 响
韩 小 兵
摘 要： 结合 Ｇ ０ １２ １ Ｂ５ １－０ ０建筑 结 构 抗震 设 计 规 范 和 Ｊ Ｊ －０２高层 建 筑 混凝 土 结 构技 术规 程 ， ０ Ｇ ２０ ３ 以框 架 结 构 工程 为例 ， 对 填 充墙 刚 度 对 混凝 土 框 架 结构 抗 震性 能 的影 响 进行 了研 究 ， 得 出一 些有 益 的 结论 ， 并 以期 指 导 混 凝 土框 架 结 构抗 震 设 计 。 关键 词 ： 架 结 构 ， 震 设 计 ， 充 墙 框 抗 填 中 图分 类 号 ： Ｕ ７ ． Ｔ ３ ８４ 文 献标 识码 ： Ａ
填充墙对框架结构抗震性能影响分析
填充墙对框架结构抗震性能的影响分析摘要：填充墙砌体工程一般采用空心砖、蒸压加气混凝土砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块等材料进行砌筑。
框架-填充墙结构是指填充墙砌体在框架结构中起围护、分隔作用，不承担荷载，属于非结构构件。
在地震力的作用下，填充墙的材料、种类、位置、数量等的不同布置方法对框架结构的刚度影响很大，因此，地震剪力对填充墙框架结构与纯框架结构所造成的破坏程度是不一样的。
所以，在填充墙框架结构的设计规范中都有明确的要求，必须考虑到填充墙的布置对框架结构的刚度影响。
所以本文通过分析填充墙对框架结构的抗震影响，得出填充墙的有利和不利影响，并总结规律，提出填充墙合理布置的一些建议。
关键词：填充墙框架结构抗震性能0引言1906年4月18日发生在美国旧金山的大地震中，框架结构采用了砖砌体做填充墙，并因此抵御了地震的冲击，发挥了很好的结构性能。
然而，在1989年10月17日的奥克兰地震中，这种结构有一些受到了严重的地震破坏影响。
直到2008年5月12日发生在汶川的8.0级大地震的考察研究中发现，很多填充墙框架结构由于填充墙的不合理布置造成了结构更严重的破坏；也有填充墙对结构的贡献使得结构避免发生倒塌的情况存在。
因此，填充墙框架结构中，填充墙如何布置，布置多少，与主体结构怎么进行很好的连接都成了许多科学技术人员力图解决的一个工程难题。
如果能合理考虑填充墙在地震力作用下对框架结构承载能力的影响并合理进行设计，将大大减轻地震破坏的影响程度，从而更好的保护人们的生命和财产安全。
1 框架结构中填充墙的影响分析1.1填充墙对框架结构水平承载力的影响分析在拟动力地震反应试验[1]中，填充墙框架结构所测得的水平承载力是294kn，而纯框架结构所测得的水平承载力为191kn。
可见，布置了填充墙的框架结构比纯框架结构的承载力要高出许多。
1.2填充墙对框架结构的变形影响分析在填充墙框架结构体系中，墙体部分和框架部分材料选用不同，受力性能也不同。
简述框架结构中填充墙对结构抗震性能影响
简述框架结构中填充墙对结构抗震性能影响摘要：在框架结构填充墙设计中，通常仅考虑维护作用，忽视实际受力，因此设计期间仅将填充墙的自身重量算入结构荷载中。
但是从实际来看，填充墙对框架结构的抗震性能影响是非常大的，从历年地震灾害就能体现。
基于此，本文首先分析了填充墙对结构抗震性能的影响，然后探讨了减少填充墙对结构抗震性能影响的措施，供同行参考。
关键词：框架结构；剪力墙；抗震性能既往研究证实，虽然填充墙能加强结构的承载能力和刚度，提升变形能力，但是其所具备的刚度会在地震作用下破坏薄弱层和整体结构，造成结构倒塌，因此深入分析填充墙对框架结构抗震性能的影响非常重要，从而制定有效措施进行处理，预防地震灾害的发生。
下面，笔者从自身经验出发，从以下探讨了填充墙对框架结构抗震性能的影响。
1、框架结构中填充墙对结构抗震性能的影响1.1填充墙对结构构件的影响1.1.1填充墙自身的破坏在框架结构中，多用填充墙来分隔房间，而在地震初期，框架和填充墙是同时作业的，一方面框架受填充墙支撑，另一方面墙体受框架约束。
从框架结构来看，填充墙能吸引地震效应，因为砖填充墙抗剪力弱，所以地震发生后墙体易受破坏。
报告显示，结构层间位移角度为0.2‰时，墙面会出现裂缝，而在地震反作用下，墙面会出现交叉裂缝。
虽然填充墙裂缝不会破坏结构本身，但是易影响结构的使用性能、用户心理[1]。
1.1.2对框架梁的影响在建筑工程中，填充墙多砌筑在框架梁上，地震发生后两者同时受力，导致框架梁变形，增加承载力和刚度。
但是当相同跨梁两端布置填充墙且留门洞后，其变形多受填充墙束缚，破坏结构构件的剪切力。
1.1.3对框架柱的影响框架填充墙是一种组合结构，地震初期变形不大，框架和填充墙共同承担着水平剪力。
然而由于填充墙材料脆性，抗拉强度弱，易在地震作用下产生裂缝，降低刚度，这时框架处于弹性状态。
当层间变形增加后，会降低填充墙的刚度，使填充墙、框架刚度值变化。
在实际设计中，多根据框架柱层间刚度将层间剪力分配框架柱中，忽略着填充墙的地震剪力，由此可见，虽然该计算方法比较安全，但是由于填充墙布置不均匀，反而会使填充墙的刚度效应低于地震剪力，增加安全隐患的发生风险。
填充墙对框架结构抗震性能影响的研究
填充墙对框架结构抗震性能影响的研究摘要：本文先从结构概念分析入手，分析了不考虑填充墙对框架结构的计算的影响，然后以填充墙与框架结构共同作用为机理，通过分析在水平力作用下各类填充墙－框架结构体系的层间侧移刚度，探讨填充墙对框架结构动力特性的影响程度．结果表明，填充墙一框架结构体系的侧移刚度比纯框架有不同程度的提高，在工程设计中应充分考虑这种影响，使框架结构在地震作用下的计算结果更加符合实际情况，提高结构设计的安全性与经济性。
关键词：填充墙框架结构抗震性能abstract: this paper first from the structure analysis of the concept, this paper analyzes the don’t consider fill walls in the framework structure calculation effect, then to fill the wall and frame structure for joint action mechanism, through the analysis in the level of all kinds of forces fill walls-frame structure between layers of the lateral stiffness, fill walls of frame construction discusses the dynamic characteristics of the influence degree. the results show that fill walls a frame structure of the lateral stiffness than pure frame have different degrees of improvement in engineering design should fully consider the effect, make the frame structure under the action of earthquake in the result of calculation is more tally with the actual situation,improve the structure design of the security and the economy.keywords: filling wall frame structure seismic performance中图分类号：tu352.1+1 文献标识码：a 文章编号：引言框架结构的填充墙体在地震中的作用十分复杂，结构错层处楼梯窗下等部位，填充墙使框架长柱变成短柱，发生剪切破坏;同一楼层间填充墙位置数量的变化，在水平方向改变结构的侧向刚度分布，从而改变地震内力的分布；不同楼层间填充墙位置数量的变化，在竖直方向改变层间刚度分布，形成薄弱层。
填充墙对于rc框架结构抗震性能的影响研究
(5) The effects of different Infill wall materials on seismic performance of frame structure were investigated. The results show that the light-weight infill wall occupies obvious advantages on controlling displacement of the structure under the elastic analysis and the light-weight infill wall shows good seismic performance on the vertical irregular arrangement of infill wall. Under rare earthquake, the heavy brick wall caused the frame structure to bear more horizontal load. Once the infill wall is damaged, the pure frame structure will dissipate all the energy by deformation, which also does great harm to aseismic design. Therefore, the selection of light-weight infill wall material is more consistent with the concept of seismic fortification.Keywords: infill wall; vertical irregular arrangement; seismic performance; plastic hinge; infill wall materials目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2填充墙对框架结构的影响 (2)1.2.1 对框架结构承载能力的影响 (2)1.2.2 对框架结构抗侧刚度的影响 (2)1.2.3 对框架结构变形能力的影响 (3)1.2.4 对框架结构的约束效应 (3)1.2.5 对框架结构耗能能力的影响 (3)1.3填充墙框架结构国内外研究现状 (3)1.3.1 国外填充墙框架研究现状 (3)1.3.2 国内研究现状 (4)1.4本文研究的主要目的和内容 (6)1.4.1 本文研究的主要目的 (6)1.4.2 本文研究的主要内容 (6)第二章填充墙等效模型的研究 (8)2.1填充墙简化模型的研究 (8)2.1.1 层模型 (8)2.1.2 墙框并联模型 (8)2.1.3 等效平面框架模型 (9)2.1.4 等效斜撑模型 (10)2.1.5 三对角斜撑模型 (11)2.1.6 有限元模型 (12)2.1.7 填充墙简化模型的对比 (12)2.2砌体填充墙的本构关系 (12)2.3本章小结 (13)第三章填充墙框架结构的抗震性能分析 (14)3.1工程实例 (14)3.1.1 工程概况 (14)3.1.2 等效斜撑有效宽度的计算 (14)3.1.3 填充墙框架结构模型的建立 (15)3.2模态分析 (16)3.2.1 模态分析概述 (16)3.2.2 模态分析结果 (16)3.3振型分解反应谱分析 (20)3.3.1 振型分解反应谱法概述 (20)3.3.2 振型分解反应谱法位移响应分析 (20)3.3.3 振型分解反应谱法剪力响应分析 (22)3.4罕遇地震作用下的时程分析 (23)3.4.1 时程分析法概述 (23)3.4.2 地震波的选取 (23)3.4.3 地震波的调整 (24)3.4.4 罕遇地震作用下位移响应分析 (25)3.4.5 罕遇地震作用下剪力响应分析 (28)3.5本章小结 (29)第四章填充墙框架结构的静力弹塑性分析 (30)4.1概述 (30)4.2Pushover分析原理 (30)4.2.1 Pushover分析方法的基本思路 (30)4.2.2 静力弹塑性分析方法的基本步骤 (31)4.3填充墙框架结构的Pushover分析 (32)4.3.1 Pushover分析模型的建立 (32)4.3.2 塑性铰的本构模型 (32)4.3.3 侧向荷载加载模式 (33)4.3.4 塑性铰的发展过程与分析 (33)4.3.5 Pushover曲线及性能点分析 (37)4.3.6 各模型性能点处层间位移角分析 (39)4.4本章小结 (40)第五章填充墙竖向不规则布置的改进措施及验证 (42)5.1引言 (42)5.2填充墙竖向不规则布置的改进措施 (42)5.3有限元模型的建立 (42)5.4非线性时程分析对改进措施的有效性验证 (43)5.5Pushover分析对改进措施的有效性验证 (45)5.5.1 改进前后pushover曲线及性能点对比分析 (45)5.5.2 改进前后各模型达到性能点时塑性铰发展对比分析 (47)5.5.3 改进前后性能点处层间位移角对比分析 (48)5.6本章小结 (49)第六章不同填充墙材料对框架结构抗震性能的影响 (50)6.1填充墙材料的选取 (50)6.2等效斜撑有效宽度计算 (50)6.3有限元建模 (50)6.4多遇地震下反应谱分析结果 (51)6.5罕遇地震作用下非线性时程分析结果 (52)6.6本章小结 (54)第七章结论与展望 (56)7.1本文研究的主要结论 (56)7.2不足与展望 (57)插图清单图1.1填充墙典型震害 (1)图2.1层模型示意图 (8)图2.2墙框并联模型示意图 (9)图2.3等效平面框架模型示意图 (9)图2.4等效斜撑模型示意图 (11)图2.5三对角斜撑模型示意图 (11)图3.1结构平面布置图 (14)图3.2填充墙等效模型 (16)图3.3反应谱工况下各模型弹性层间位移角 (21)图3.4模型一与模型二中框架柱所受剪力 (22)图3.5地震波的选取 (24)图3.6不同地震波作用下模型一~三的弹塑性层间位移角 (26)图3.7不同地震波作用下模型三~五的弹塑性层间位移角 (27)图4.1能力谱法计算流程 (31)图4.2塑性铰本构模型 (32)图4.3模型一的塑性铰发展 (34)图4.4模型二的塑性铰发展 (34)图4.5模型三的塑性铰发展 (34)图4.6模型四的塑性铰发展 (35)图4.7模型五的塑性铰发展 (35)图4.8基底剪力—位移曲线 (37)图4.9 FEMA440等效线性化能力谱曲线 (38)图4.10性能点处各模型层间位移角 (40)图5.1填充墙等效模型 (43)图5.2不同地震波作用下模型三改进前后弹塑性层间位移角 (44)图5.3基底剪力—位移曲线 (45)图5.4 FEMA440等效线性化能力谱曲线 (46)图5.5各模型性能点处的塑性铰发展 (47)图5.6改进前后各模型性能点处层间位移角 (48)图6.1填充墙等效模型 (51)图6.2反应谱工况下各模型弹性层间位移角 (52)图6.3不同地震波作用下各模型弹塑性层间位移角 (54)表格清单表3.1等效斜撑有效宽度 (14)表3.2模型一自振周期与质量参与系数 (17)表3.3模型二自振周期与质量参与系数 (17)表3.4模型三自振周期与质量参与系数 (18)表3.5模型四自振周期与质量参与系数 (18)表3.6模型五自振周期与质量参与系数 (19)表3.7各模型周期折减系数 (19)表3.8反应谱工况下各模型弹性层间位移角 (20)表3.9模型一与模型二中框架柱所受剪力 (22)表3.10Ⅱ类场地地震波地震动参数 (23)表3.11时程分析所用地震加速度时程的最大值（cm/s2） (25)表3.12不同地震波作用下模型一~三的弹塑性层间位移角 (26)表3.13三条地震波作用下模型三~五的弹塑性层间位移角 (27)表3.14不同地震波作用下各模型Y向的楼层剪力（kN） (28)表4.1罕遇地震作用下各模型的性能点值 (39)表4.2性能点处各模型层间位移角 (39)表5.1不同地震波作用下模型三改进前后弹塑性层间位移角 (43)表5.2模型三改进后弹塑性层间位移角降低幅度 (45)表5.3罕遇地震作用下各模型的性能点值 (46)表5.4改进前后各模型性能点处层间位移角 (48)表6.1等效斜撑有效宽度 (51)表6.2反应谱工况下各模型弹性层间位移角 (51)表6.3不同地震波作用下各模型弹塑性层间位移角 (53)第一章绪论第一章绪论1.1 引言地震是一种对工程结构极具破坏性的自然现象。
浅析框架结构中填充墙对结构抗震性能的影响
浅析框架结构中填充墙对结构抗震性能的影响在工程中采用框架结构的优点在于柱网开间尺寸较大，空间使用较为灵活，填充墙可根据使用上的需要灵活布置和调整，故被广泛应用于办公楼、商业建筑及住宅中，填充墙用来分隔房屋。
研究和设计中常将填充墙作为非结构构件处理，而忽略填充墙对框架主体结构抗震性能的影响。
实际上在地震作用下填充墙与框架是共同工作的，填充墙的存在不仅改变了结构体系的刚度、强度及其分布，还对主体结构构件的局部约束条件产生不利影响。
一般来讲，填充墙首先是可以作为结构的第一道抗震防线，在地震发生时，首先消耗一部分地震能量；其次是对结构的动力特性有一定的影响，从而影响结构在地震发生时，地震作用在结构中的分布情况；三是填充墙会影响框架结构在竖向荷载作用下的内力分布，从而对框架梁的安全性产生影响。
1.填充墙对结构自振周期的影响填充墙刚度效应明显，即便采用轻质填充墙，带填充墙的框架结构的初始弹性刚度也会比纯框架结构大5～10倍。
填充墙的刚度会显著影响结构整体刚度，使结构周期变短，地震力增大，而填充墙数量、布置位置、材料类型、开洞率及开洞大小等都会影响结构周期。
2.填充墙对框架内力的影响设计模型中考虑填充墙的作用，将使结构整体弯曲效应更为明显，结构倾覆力矩部分由柱拉压轴力形成；当满布填充墙时填充墙承担了较大部分的地震剪力，使得框架内力减小，填充墙的存在对抗震是有利的；而底层空旷上部满布填充墙时将使得底层内力增大，对抗震不利。
3.填充墙对框架层间变形的影响填充墙各层分布不均匀，变化部位为薄弱层，在强震中可能成为能量累积的部位；各层均匀满布填充墙可显著提高结构整体抗侧刚度，减小结构变形，对抗震有利。
4.填充墙约束效应的考虑填充墙约束效应有两种情况：一种是填充墙在层高范围满布时由于填充墙斜支撑作用并非作用在框架节点上，而是与节点及相连的柱和梁有一定接触范围，会对梁端及柱端引起附加剪力，若设计中未充分考虑，在地震中就可能柱端受剪的破坏；另一种是层高范围内开窗由于填充墙的局部约束效应使柱计算高度减小而导致框架柱在窗台以上至梁底范围内形成短柱破坏。
填充墙对框架结构抗震性能的不利影响
填充墙对框架结构抗震性能的不利影响摘要：就填充墙对框架结构的抗震性能的不利影响，进行归纳和总结，供设计人员参考。
关键词：框架结构；抗震；填充墙Abstract: the unfavorable influence of filler wall on seismic performances of frame structure, and summarized, to provide references for designers.Keywords: frame structure; seismic; filled wall框架填充墙结构体系是一种工程上应用十分普遍的结构体系，填充墙和框架作为一个整体共同承受竖向荷载和水平荷载的作用的思想也普遍被接受。
在同样的抗震条件下，填充墙框架有更大的抗侧刚度、更大的抗侧强度、更好的耗能能力和更好的延性。
但是在现在的结构设计中，一般不考虑填充墙和框架的协同工作，不考虑填充墙的协同作用并不总是安全的。
多次地震中框架结构的抗震性能调查表明：填充墙的不合理布置导致的扭转破坏、短柱破坏等现象非常普遍。
这样的破坏形式，与框架结构的柔性抗震计算假设悖逆，本文仅讨论填充墙对框架结构抗震性能的不利影响。
1 刚度效应1.1由刚度效应引起的扭转破坏在框架结构的周边沿竖向和水平均匀布置填充墙能够极大提高框架结构的抗扭强度和刚度，可以防止因扭转振动使构件产生不均匀应力。
但是如果增加的填充墙在结构中布置不当，负作用会更大，将会使结构的扭转反应进一步加大。
一个本来均匀规整的框架结构由于加入了填充墙，造成结构的刚度中心偏移，从而使结构在地震作用下发生较大的扭转。
1.2 由刚度效应引起的薄弱层破坏有些房屋建筑在设计时，由于建筑功能的要求在底层设置车库或商场，上部作住宅或办公，从而使底层成为薄弱层；还有一些住户由于装修原因取消部分填充墙从而使整个结构上产生薄弱层。
这对整个结构的抗震性能十分不利。
浅析填充墙对框架结构体系抗震性能的影响
浅析填充墙对框架结构体系抗震性能的影响文章根据填充墙和框架结构的相互作用为研究的原理，在分析水平作用力下，各种填充墙框架结构体系层间侧移刚度基础上，对填充墙框架结构动力特性的影响范围进行了探讨。
研究的结果显示，填充墙-框架结构体系的侧移刚度，在一定程度上要强于纯框架结构。
所以在工程的设计和施工中要引起我们的重视，以更好的提高地震作用下框架结构的抗震能力，增强结构设计的经济安全性能。
标签框架结构；填充墙；侧移刚度引言当前，建筑结构系统的抗震性能计算，多数都包括地震时产生的反应数值，地震作用下由此产生的内力以及变形等两大部分的内容；地震作用计算时候使用的方法主要有：反应谱法、时程分析等两种方法，结构体系的内力以及变形一般使用变形协调的假定方式进行分析，进行侧移刚度的确定作为这一计算的关键和核心工作。
在建筑框架结构体系的抗震综合分析时，结构整体的侧移刚度作为一个重要参数，将会在很大程度上影响着整个结构系统，对其自振周期，地震作用之下的内力分析以及产生的作用计算等產生直接的影响。
在目前的框架结构的分析当中，都把各种类型的填充墙作为非承重结构，忽略了承重墙对框架结构体系侧移刚度产生的影响。
即便有的文献提出了在框架结构的抗震规划设计中，已经考虑到填充墙产生的各种影响，也只是通过结构的自振周期，使用折减系数的计算方法进行的估略，对于框架结构地震作用下产生的内力、变形等没有充分的考虑到填充墙的存在，使造成计算的结果和实际的作用影响存在着较大的出入。
文章通过对单层框架和相关的各种砌体填充墙的共同作用，深入的分析其侧移刚度在地震作用力下的变化。
1 对框架结构系统侧移刚度的研究1.1 填充墙框架结构体系相关内容的假定本文为了更好的对填充墙结构体系影响进行分析，特对结构体系的相关内容作如下的假设：首先是对弹性形变的假定，当前我国采用的规范中，指出使用三水准设防两个阶段设计的抗震设计，在这里面两个阶段的设计，都是通过结构弹性状态下产生的承载力，以及变形作为整个计算过程的基础，因此使用弹性方法，引进填充墙框架的结构体系进行研究。
浅谈填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响
浅谈填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响【摘要】本文从结构刚度、薄弱层、框架柱和框架梁等方面分析了填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的有利和不利影响,提出了在对框架填充墙进行结构设计时的一些建议和加强措施,供设计人员参考。
【关键词】填充墙;框架结构;抗震性能;结构设计Discussion on Influence of Infill Walls on Seismic Behavior of Reinforced Concrete Frame StructureWang Zhi-hui Qiu Jian-hui Meng Qing-li Zhu Shan Sun Jian-de(1.Construction Engineering College, Jilin University Changchun Jilin 130026;2.Institute of Engineering Mechanics,China Earthquake Administration Haerbin Heilongjiang 150080;3.SKET Shenyang Liaoning 110016)【Abstract】In this article, the positive and negative effects of infill walls on dynamic properties of reinforced concrete frame structure about structural stiffness、weak layer、frame column and frame beam are analyzed, some suggestions and strengthen measures on structural design of infilled frame are advanced, which provide references for designers.【Key words】Infill Walls; Frame Structure; Seismic Behavior; Structural Design1. 概述。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ 上接第 47 页）
虑，另一种是将填充墙和框架结构彻底脱开。
1） 将填充墙作为框架结构的一部分时，应充分考虑在
地震初期填充墙和框架的共同作用和对框架的影响。但基
于框架和填充墙本身属于不同材料，如何量化填充墙在地
震初期的 参 与 作 用 还 比 较 复 杂，有 待 于 进 步 一 研 究 探 讨。
在目前的结构设计中，应尽量做到： ①在建筑定案时尽早
4 结束语
根据以上分析，可得出如下结论： 1） 结构完成 30 s 动力弹塑性分析后，结构 8 ～ 10 层位 （ 刚桁架所在楼层） 移角显然大于其他楼层，在考虑重力二 阶效应和大变形的情况下，连体结构的 X 方向最大层间位 移角为 0. 008 2，位于第 8 层，Y 方向最大层 间 位 移 角 为 0. 007 97，位于第 10 层，均小于《高规》第 3. 7. 5 条结构薄 弱层的层间弹塑性位移角上限值 1 /100 的要求。因此结构 满足“大震不倒”的设防要求； 2） 核心筒中部受拉损伤较为严重，表明其混凝土开裂 角严重，是因为 8 ～ 10 层悬挑结构导致结构刚度变化较大 所致。核心筒底部存在一定程度的受压损伤破坏 ，但未见
图 18 填充墙和框架彻底分开
2） 将填充墙和框架彻底脱开，可考虑在填充墙和框架 之间设置足够的变形空间，满足地震时填充墙的位移要求。 这种做法在国外已有使用，我们尚需进一步研究和应用到 实践中来。
［ID： 001908］
的考虑。填充墙与各构件关系如图 16 ～ 18 所示。
参 考Байду номын сангаас文 献：
［1］ 叶列平，曲哲，马千里，林旭川，陆新征，潘鹏． 从汶川地震中框 架结构震害谈“强 柱 弱 梁”屈 服 机 制 的 实 现［J］． 建 筑 结 构， 2008，38（ 11） ： 52 － 59．
文献标志码： B
文章编号： 1672 － 4011（ 2015） 02 － 0046 － 03
DOI： 10． 3969 / j． issn． 1672 － 4011． 2015． 02． 023
1 填充墙自身的破坏
框架结构中，通常采用砖砌体填充墙来分隔房间。在 水平地震初期，填充墙与框架是共同工作的，一方面墙体 受到框架的约束，另一方面框架受到填充墙的支撑。因为 填充墙的支撑作用，使结构的早期刚度大为增加。从整个 结构来看，填充墙框架吸引了较大的地震作用，而砖填充 墙的抗剪强度又较低，故在地震时填充墙的破坏较早也较 严重。试验表明，当结构的层间位移角达 0. 2‰时，墙面即 出现初裂，在 地 震 的 反 复 作 用 下， 在 墙 面 形 成 交 叉 裂 缝。 除此以外，在填充墙和框架梁交界界面上出现水平裂缝的 情况也较为普遍； 当填充墙与框架梁柱缺少连接或连接很 弱时，填充墙还可能发生平面外倒塌。填充墙的裂缝虽然 不是结构本身的破坏，但对于结构的使用功能和用户的心 理都会产生一定的影响。裂缝产生情况见图 1 ～ 4。
图 9 梁下两端填充墙使中间梁段成为短梁 图 10 门洞上方短梁剪切破坏
图 13 外墙刚度不同导致结构 扭转效应严重
图 14 结构扭转致使角柱 发生严重破坏
4 如何减小填充墙对框架结构抗震性能的不利影 响
综上所述，填充墙和框架是两种性质不同的材料，但 是在地震的过程中又相互作用相互影响。仅仅把填充墙作 为荷载考虑不能够真实地反映填充墙在地震中发挥的作用， 填充墙对框架结构的影响比较复杂。填充墙需要引起设计 人员的足够重视，建筑专业的配合，并且施工时保证填充 墙这类非结构构件的施工质量。这样才有可能把填充墙对 框架的不利影响削弱，减小地震时的损失。
分填充墙以形成大空间，因此结构由于填充墙竖向布置不 均匀发生刚度突变，产生薄弱层。而在地震作用时，薄弱 层的破坏往往极为严重。汶川地震显示，当底层没有布置 填充墙或 者 填 充 墙 较 少，即 薄 弱 层 出 现 在 结 构 的 底 层 时， 底层柱上下端都极易形成柱铰，底层位移明显大于上部其 他楼层。个别底部没有填充墙的框架结构，很可能由于底 层柱位移过大而失去承载能力，甚至造成整体结构倾斜或 倒塌。图 11 ～ 12 为底层填充墙布置较少的框架结构震害。
图 8 填充墙对框架柱产生斜压作用示意图
2. 2 填充墙对框架梁的影响 实际工程中填充墙通常直接砌筑在框架梁上，发生地
震时填充墙与框架梁共同受力，很大程度减少了框架梁的 弯曲变形，增大框架梁的刚度和承载力。此外，同一跨梁 两端范围内布有填充墙而中间形成了门洞，有填充墙位置 的框架梁段变形受到约束，中间门洞上方的梁段因此极易 形成短梁，地震时发生剪切破坏。如图 9 ～ 10 所示。
·50·
2 填充墙对框架梁柱等结构构件的影响
2. 1 填充墙对框架柱的影响 框架填充墙作为一种组合结构体系，在地震初期，结
构变形较小，框架和填充墙共同承担水平地震剪力。然而 填充墙作为脆性材料，抗拉强度低，在地震作用下首先出 现裂缝，造成刚度退化，而此时框架仍处于弹性阶段。随 着层间变形的增加，填充墙的刚度逐步减小，填充墙和框 架的刚度比值随之不断发生变化，从而使结构承担的地震 剪力在填充墙和框架之间产生较大内力重分布。尽管此时 房屋总的地震作用因整体刚度的下降而有所减小，但框架 柱仍将比地震作用初期分担更多的地震剪力。在实际工程 设计中，一般把计算所得的全部层间地震剪力按照框架柱 的层间侧移刚度在所有框架柱间进行分配，而不考虑填充 墙分担的地震剪力。这种把地震剪力全部由框架柱承担的 设计计算方法似乎偏于安全，而实际上，由于填充墙在楼 层平面布置的不均匀性，将造成部分填充墙刚度效应明显 的框架柱的设计地震剪力偏小，从而使结构存在安全隐患。
介入结构布置，均匀对称的布置填充墙体，避免由于建筑
墙体布置的不合理形成薄弱层或使结构产生明显的扭转效
应。如果一定要在底层等部位设置开敞大空间，可以考虑
在底层加钢支撑等增加结构抗侧刚度，减小结构上下层刚
度的突变； ②尽可能地减少由于窗洞或门洞形成的短柱和
短梁； ③在砌筑填充墙时，填充墙体和框架结构之间宜采 取可靠的连接措施。这可通过设置构造柱、水平系梁、拉 结钢筋等构造措施实现，有效增强填充墙与主体框架结构 的协同工作能力，提高填充墙的变形能力，包括抗裂能力 和抗倒塌能力。以保证地震作用时，填充墙发生的开裂不 至于过大并可以及时修复，并且应保证大震下填充墙不倒 塌； ④对于不同材质的填充墙的刚度和强度贡献应有不同
图 7 连体结构中框架柱损伤因子计算结果
大范围刚度退化； 3） 结构层间位移角在 8 ～ 10 层存在较大突变，表明悬
挑层导致的刚度突变显著加大楼层位移角； 4） 剪力墙连梁拉、压损伤破坏严重而与其相连剪力墙
却破坏轻微，表明： 连梁耗能作用明显，能很好地保护与 其相连的剪力墙；
5） 底部框架柱及顶部框架梁、柱存在较大损伤破坏。 顶部框架存在柱截面变化导致顶层刚度突变，导致其破坏 严重。
的影响。通常进行抗震设计时，用周期折减的方式近似地
考虑填充墙对框架结构地震力的增大作用。而事实上，填
充墙的布置不仅会对梁柱等结构构件产生一定的影响，不
合理的填充墙布置还会引发整体结构的扭转或产生薄弱层。
可见在框架结构的设计中，对填充墙也应引起足够的重视。
关键词： 框架结构； 填充墙； 抗震性能
中图分类号： TU352. 11
减小填充墙对框架结构抗震性能的影响，目前主要思 路有两种。一种是将填充墙作为框架结构的一部分进行考
（ 下转第 50 页）
·47·
Vol.41，No.2 April，2015
Sichuan Building Materials
第 41 卷 第 2 期 2015 年 4 月
a． 受拉损伤
b． 受压损伤
本文阐述了动力弹塑性分析法的基本原理及主要实现 过程，通过弹塑性动力时程分析的不断发展，设计人员可 以对超高层建筑有更加深刻的认识，从而为超高层结构的 抗震性能化设计提供更加具体的设计依据。 ［ID： 001673］
参 考 文 献：
［1］ GB 50011 － 2010 建筑抗震设计规范［S］. ［2］ JGJ3 － 2010 高层建筑混凝土结构技术规程［S］． ［3］ 阎红霞，杨庆山，张丽英． ABAQUS 在超高层结构动力弹塑性分
另一方面汶川地震表明，填充墙特别是窗下填充墙形 成的短柱造成柱破坏极为严重。图 5 显示，两个窗子之间 的柱子，上下两部分被填充墙体约束变形很小，而中间段 由于窗户的约束很小，计算长度由原有的层高变为了填充 墙之间的窗高，因而形成短柱，地震作用下产生严重的脆 性破坏。
图 1 框架柱之间填充墙的 交叉裂缝 （ 1）
析中的应用［J］． 震灾防御技术，2010 ，5（ 1） ： 108 － 115． ［4］ 王伟． 复杂高层建筑结构动力弹塑性分析方法及其应用［J］．
建筑结构，2012，42（ S2） ： 158 － 160．
欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇欇
［2］ 王旋，李碧雄，王哲，薛永亮． 汶川地震中填充墙钢筋混凝土框 架结构抗震性能思考［J］． 工业建筑，2009，46（ 1） ： 25．
［3］ 苗凤． 填充墙对钢筋混凝土框架结构动力性能的影响［D］． 长 沙： 湖南大学，2006．
图 16 填充墙与周边框架连接良好 图 17 底层框架设置钢支撑
Vol.41，No.2 April，2015
Sichuan Building Materials
第 41 卷 第 2 期 2015 年 4 月
浅谈填充墙对框架结构抗震性能的影响
魏文杰
（ 中国建筑西南设计研究院，四川 成都 610032）
摘 要： 汶川地震中，大量框架结构发生破坏甚至倒
塌，其中填充墙这类非结构构件对其抗震性能产生了不小
图 2 框架柱之间填充墙的 交叉裂缝 （ 2）
图 3 框架梁与过梁之间填充 图 4 框架柱与门边框之间填充