框架填充墙对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影响的研究的开题报告
填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响的研究的开题报告一、选题背景在钢筋混凝土框架结构建筑中，填充墙是一种常见的结构形式。
填充墙通过在框架结构中添加一些墙体以提高整个结构的抗震性能，从而有效地改善结构的安全性和稳定性。
近年来，随着建筑结构的不断更新和设计理念的变化，填充墙的设计和应用也逐渐得到了越来越广泛的关注。
因此，对填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响的研究具有十分重要的意义。
二、选题意义填充墙已成为钢筋混凝土框架结构中不可或缺的组成部分。
然而，填充墙的大小、材料和位置对结构的抗震能力存在着不同影响。
针对这些影响因素，目前尚缺乏全面的实验研究和定量的分析结果，导致相关设计规范和标准参数不尽合理，需要更进一步的探究和研究。
本文旨在通过对填充墙不同条件下的模拟实验研究和动力学分析，探究填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响及变化规律，为填充墙的合理设计提供科学依据和技术支持。
三、研究内容和方法（一）研究内容本研究将主要从以下几个方面开展：1. 填充墙对钢筋混凝土框架结构整体抗震性能的影响分析研究；2. 不同类型、数量、位置、厚度、材料、连接方式等因素对填充墙抗震性能的影响研究；3. 填充墙地震破坏机理的探究；4. 探究填充墙抗震设计规范的可靠性和合理性。
（二）研究方法本研究采用数值模拟和物理实验相结合的方法，具体措施如下：1. 基于ANSYS软件建立填充墙的有限元模型，并通过动力学分析方法验证填充墙的抗震性能；2. 采用钢筋混凝土框架结构中填充墙的灰色物理模型进行装配，进行静力和动力荷载实验，观察结构的流变特征和破坏模式，并分析填充墙抗震能力的差异；3. 从不同方面分析、总结实验结果，形成符合实际需求的填充墙设计指导原则等。
四、进度安排基于以上研究内容和方法，本课题研究预计在18个月内完成，并按以下进度安排：第1~3个月：文献综述和分析第4~8个月：模拟实验模型的建立和动力学分析第9~12个月：装配式填充墙破坏模式和抗震性能的现场实验研究第13~15个月：实验结果的数据处理、统计和分析第16~18个月：研究总结和学术论文撰写五、预期成果本研究的预期成果包括：1.系统、完整的针对填充墙对框架结构抗震性能影响的研究成果；2.具有实践指导意义的设计规范及其参数，以及相关的设计和施工经验；3. 发表高质量的学术论文。
填充墙刚度对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响
填充墙刚度对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响摘要：本文通过实际工程的震害及抗震设计情况进行分析思考，探讨考虑填充墙对结构抗震不利影响的设计思路及方法。
关键词：填充墙框架结构填充墙刚度抗震分析abstract: based on considering the earthquake damage of engineering cases and the analysis of seismic design, the design ideas and means to reduce the adverse effects of infill walls on seismic structure are discussed in this paper.key words: frames of infill wall; stiffness of infill wall; seismic analysis中图分类号：tu318文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）填充墙框架结构是现代房屋建筑结构中常见的一种结构体系。
已有大量的研究表明,填充墙的刚度对框架结构的承载力、刚度及其变形性能都有很大的影响。
在08年汶川特大地震中，框架结构的大量震害大多发生于柱端与节点，呈现出强梁弱柱形态，而非强柱弱梁形态的破坏，即框架柱的上、下两端出现塑性铰，形成机构破坏形式。
抗震设计的原则是强柱弱梁，而实际地震中出现的情况并非如此，其原因何在呢?本文将从大量的震害研究分析得出，未能正确考虑填充墙的刚度影响是重要原因之一。
以粘土砖或混凝土砌块为填充墙的钢筋混凝土框架结构，我国目前较常见的设计方法是使钢筋混凝土框架承担全部竖向和水平荷载，填充墙构件不作为主体的一部分(即仅将填充墙作为荷载输入计算模型中，不计算其刚度，将计算所得框架房屋的基本周期采用调整系数予以降低，计算出地震荷载全部分配给所有框架，而不考虑填充墙本身承受地震荷载的能力)。
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
邓 强
（ 重庆 市瑞 丰建筑 勘察设计有限责任公司 重庆市 璧 山县 ４ ０ ２ ７ ６ ０ ）
摘 要： 随着我 国建筑 业的快速发 展， 人们不 断的追求更 高、 更荚 的建筑 。 钢筋混凝 土框架结 构由于质量轻 ， 而且有着 良 好 的经济 性和 适用性 ， 成 为当前建筑物广 泛使用 的结构体系 ， 框 架结构施 工完成后再 通过填充墙 将室 内空间 隔开。在过 去几十年 中 ， 框架 结构 的填充墙被认 为只能作 为围护和隔 断墙 体 ， 对建筑 结构的抗震 性能没有 影响， 人们往 往忽略 了对框架 结构填 充墙的抗 震性能研 究 ， 导 致我 国在最近几 年大地震 中很 多钢筋混凝 土框架 结构 损害严重 。随着对钢 筋混凝土框 架结 构填充墙 的不断深 入研究 ， 研究表 明填充 墙对 框架结构 的承载 力 、 刚度及其变形 能力都有着很 大的影响 ， 对结构 的抗 震性能影 响不容忽视 。 关键词 ： 填充墙 ； 钢筋混凝 土框架结构 ； 抗震性 能； 影响
膨胀剂 等对砂石料 的含泥量进行控制 。
尤其是在焊接直螺纹时可 以保证接头 的强度高于母材强度。
２ ． ２ 高强高性 能混凝土
３ 钢 结构 安 装技 术
目前我 国已利 用多种地方材 料 （ 磨细砂 渣、 无机超 细粉 、 粉煤灰 、 硅 除原钢板箱形 柱焊 接技术 、 高强螺栓施工技 术和 钢结构安装技术继 粉等）和超塑化剂在 工业 化生产水平 Ｃ ６ ０ 的高强混凝 土， Ｃ ８ ０高强混凝 续发展 、 提 高外 ， 在钢 结构预应力技术方面发展很快 。２ Ｏ世纪 ９ ０年代 以 土在 一些大城 市开始用 于工 程实践，也 已基本 掌握了配置 １ ０ ０ ｍ高强混 后我 国大跨度公共 建筑 兴建较多 ， 预应力技术在 空间钢结构 中得到较广 凝土 的技术 ， 并在国家大剧院工程 中应 用。此外 ， 一些特种混凝土如纤维 泛 的应用 ，创造 出多种空间钢结构 的新体 系，如预应力网架与 网壳、 索 混凝 土、 水下不分散混凝 土、 特细砂 混凝土 等， 亦成功配制和应用 。 网、 索拱、 索膜 、 斜拉体系 等， 充分发 挥受拉杆件 的强度潜力 ， 结 构轻盈 ， ２ ． ３ 大体 积 混 凝 土 浇筑 时代感强 。在空间钢 结构预应力是施工中也创造 了许 多新颖 的施加预应 大 体积 混凝土 的浇筑不 同于普 通混凝土 ， 总体措施可 以归结为 以下 力 的方法 ， 有张拉整体下压整体顶升等多种 ， 工艺简易 、 经济而且可靠 。 几步 ： ４ 建 筑 防水 技术 （ １ ） 确 定材料 配合 比， 进行试配 ； 防水能力是评定建筑工程整体质量的一大要素。防水能力不仅取 决 （ ２ ） 预估混 凝土的用量 ， 组织建 设混 凝土储备站 、 泵车 、 备 用电源等， 于建筑防水技术 ， 防水材料也至关重要 。根据 市场调查显示 目前主要 的 定要保证混凝土的供给， 不能间断旖工： 防水 材料还是 Ｓ Ｂ Ｓ和 Ａ Ｐ Ｐ沥青防水卷材 ，一些高分子材料 也在稳步 发 （ ３ ） 混凝土 的下料采用分层下料 、 斜面推进 ， 然后逐层浇筑搅拌 ； 展 中。 （ ４ ） 采 用专业的大体积测温仪 ， 及时掌握混凝土 的内外温 差并调整 ， ５ 结 语 以免出现温 差过大导致裂缝现象。 自改革开放 以来 ， 我 国的建筑 行业发展迅速 ， 经过 多年 的发展和 实 ２ ． ４ 预 应 力 混 凝 土技 术 践， 建筑施工 技术 已经得 到了长足 的进 步， 局部领 域更是处于 世界领 先 新 Ⅲ级钢筋和低松弛 高强度钢 绞线的推广 ， 以及开 发研究的新型预 水平 。当然科学 技术是在不断发展 的， 将 来的建筑行业也将越来越 多元 应力锚 夹具的应用 ， 都为推广预应 力混凝土创造 了条件 目前大跨度预 化， 建筑施工人 员应当加 强 自身建筑专业 知识 ， 建筑 企业应 当不断总 结 应 力框 架和高层建筑大开 间的无粘 结预应力楼板应用较 为普遍， 后者能 工程案例 ， 积 累经验 并努力开拓思想 ， 创新技 术， 为我 国建筑行业 的发展 减少板 厚、 减低 高度、 减轻建筑物 自重， 优越性显著 。在构筑物 中如压力 而努 力。 管道 、 水 池、 贮罐、 核 电站 、 电视塔 应用更普遍 。 如天津 电视塔采 用 了最长 束达 ３ １ ０ ｍ 的竖 向预应力筋 ， 其预应力束长度为 国内之最 参考 文献 ２ ． ５ 钢筋 技术 ［ １ １ 张 鑫． 浅谈高层建筑施工技术要 点［ Ｊ 】 ． 技术与市场 ． ２ Ｏ １ ２ （ ０ ２ ） ． 粗钢 筋的连接 目前最主 要的还 是 电渣压力焊接 ， 除此 之外机械连接 ［ ２ ］ 房 哲， 伞 国涛． 建筑后浇 带施 工技术及施工注意 事项浅析【 Ｊ 】 ． 黑龙江科 应用 的也比较多 。相 比于 电渣压 力焊接 ， 机械连接不会受 到钢 筋化学成 技信息． ２ ０ １ ０ （ 墙） ． 分的影 响， 而且焊接 质量 比较稳 定， 整个施工 过程 简单 明了， 安全 快速 。
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
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
填充墙对框架抗震性能的影响及设计建议
大量 的地震灾 后调 查 和已做 的模 型试 验分 析表 明 ， 填 充墙和框架共同工 作 的过程 可分 为 以下几 个阶 段 ： 弹性 ①
阶 段 。 填 充 墙 和 框 架 均 处 于 弹 性 状 态 两 者 共 同 作 用 ， 充 填
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实际上 ， 由于填 充墙 的存 在及 布置不 合理 使得 建 筑物
震 害严 重 。而 填 充 墙 及 内部 预 埋 管 道 的 损 坏 使 得 震 后 修 复
相邻层 的填 充墙 不 能保 证竖 向连 续 ， 如底 层大 空 间需要 或
结 构 不 能避 免 的 错 层 存 在 等 ， 些 因 使 用 用 途 的 改 变 或 地 这 势 条 件 限制 等 得 到 的 不 规 则 填 充 墙 布 置 ， 会 使 结 构 竖 向 都
郑 强 强 ： 充 墙 对 框 架 抗 震 性 能 的 影 响 及 设 计 建 议 填
７ ７
填 充 墙 对 框 架 抗 震 性 能 的 影 响 及 设 计 建 议
郑强 强
（ 疆 大 学 建 筑 设 计 研 究 院 。 乌 鲁木 齐 新 ８０ ０ ３ ０ ８）
【 摘
要】 针对 目前结构设计 中不考虑填充墙的承载性 能， 普遍按照纯框 架进行设计 ； 抗震验算时 只考虑填充
墙与框架周边 相接 触 的地方 产 生界 面裂 缝 。② 弹 塑性 阶
地震作用下 ， 架柱 在形成 短 柱后 极易 在弯 曲强 度未得 到 框
段。随着侧向力的加大 ， 面裂缝 也不断扩 展 ， 界 填充墙 和框
架 对 角 接 触部 分 出 现 局 部 的破 裂 现 象 ， 面未 出现 贯 穿 的 墙
填充墙刚度的框架结构抗震设计影响分析
■ 朱 海 涛 １ 述 ． 概
３Ｏ ． ｍ，结构采用单 跨框架 ，跨度 为８１ ．ｍ，每 个框架 的距 离为 ４５ ． ｍ。该工程建成即遭遇 汶川 大地震 ，工程所处位置 实际烈度
钢 筋混凝土框架结构 由于其 自身的侧 向刚度较 小 ，地 震作用引起 的侧 向位移较大 ，故合理 的抗 震措施成为框架结 构抗震性能实现 的有力保证。其中 “ 强柱弱梁 ”是一项关键
明 确 ，那 么 就跟 周 边 的 框架 有 足够 的隔开 、分 开 。 目前 规范及现有计 算手段尚无法将填 充墙 对结构刚度
３抗震计算结果对 比分析 ．
３１ ．计算模 型 从结构平面布置情况看，该工程刚度不均匀情况出现在底 层 ，由于布 置了两个大会议室 ，造成Ｙ方向底层填充墙只剩下
楼梯 间和 卫生问 ，底层层 高为４Ｏ ．ｍ，二至四层为标准 的小
开 问 宿舍 用 房 ，向 北 悬挑 ２１ ．ｍ作 为外 走 廊 ，层 高 均 为
表１楼层抗剪承载 力比值表
从 表 １ 以看 到 ，不 考虑 填 充墙 的刚 度 影 Ｄ Ｂ ，结 构 是 可 ［－ ￣， ｉ
一
位 ，以采取有效 的抗震加强措施。在抗震设计计 算中，必须考
２工 程 概况 ．
２１ 构 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ置 ．结
楼 层
１ ２ ３
模 型 一
Ｙ向
１０ ．４ １２ ．３ １３ ．１
模 型二
Ｙ向
０ ６ ．７ １ １ ．６ １２ ．６
该 四层 宿 舍 楼 采 用 外 走 廊 钢 筋 混凝 土 框 架 结 构 ，平 面 呈长 方形 ，纵 向沿 东 西 向十 个 开 间 ，底 层 东 侧 三个 开 间 为会 ’ 议室 ，接 着 是楼 梯 间 和 四 个开 间 的 大会 议 室 ，其后 是 另 一个
填充墙对轻型钢框架结构抗震性能影响分析
填充墙对轻型钢框架结构抗震性能的影响分析【摘要】作为我国目前房屋住宅建筑中使用最为广泛的一种建筑结构，填充墙结构有着自身的优点和不足。
设计单位越来越关注填充墙对钢框架结构抗震性能的影响，结合大量的震灾实例研究和相关模型试验，我们发现填充墙对轻型钢框架结构的承载力、刚度和变形能力都有一定程度的影响。
【关键词】填充墙钢框架结构抗震影响中图分类号：u452.2+8 文献标识码：a 文章编号：改革开放以来，我国居民的生活水平显著提高，大量的住宅楼也在建设施工过程中，不同的建筑工程可能会采取不同的结构方式，但得到普遍应用的是框架填充墙结构方式，由于我国的建筑行业在近些年才得到发展，对结构体系的研究更是远远落后国际水平，对于钢结构的很多研究都还处于起步阶段，对钢结构的破坏机理也无法进行准确的分析。
在这个结构体系中，填充墙的作用只是围护和隔断，并不承受承重、支撑和抗剪切的作用。
受力的主体是钢架结构，但大量的研究和实例表明，填充墙的不合理处理会降低轻型钢框架结构的抗震性能。
本文作者结合自身的实际施工经验，参考钢架结构受力分析，并研究了大量的震害实例，分析了填充墙对轻型钢框架结构抗震性能的影响。
填充墙对钢架结构抗震性能的影响1.1 对结构承载力的影响由于填充墙在构造上是与框架联系在一起共同作用的，因此改变了整个结构的抗侧力，两者相互作用，直至结构破坏，所以填充墙始终都在承担一定程度的水平荷载，虽然不大，但确实存在。
经过大量的震害调查，我们通过理论分析结合模型试验，发现填充墙钢架结构远比空框架结构的抗震性能出色，他有一定的抗侧压力作用。
将填充墙和钢架结构联合在一块进行试验，结构整体的抗侧力总承载力大于单独的填充墙和框架结构抗侧力之和，如果墙面不存在洞口的话，填充墙将会使钢框架结构的抗侧力总承载力至少提高百分之二十五以上。
1.2填充墙对结构刚度的影响填充墙的加入可以有效的增加钢框架结构的刚度，在早期的时候效果最为显著，因此在水平荷载作用下结构侧移较小，可以提高正常工作阶段的建筑物的使用效果；另外在强震或遇到强风的时候由于结构刚度增加，侧移减少，结构中的柱子轴力也就随之减少了。
填充墙影响下底层薄弱框架结构抗震性能论文
填充墙影响下底层薄弱框架结构抗震性能研究摘要：本文以带底层薄弱层的框架结构为研究对象，利用sap2000建立分析模型，考虑底层层高和填充墙布置数量等因素，讨论了我国现行抗震规范规定的“周期折减系数”法在底层薄弱框架结构中的适用范围。
关键词：底层薄弱结构填充墙抗震性能1.概述2008年5月12日，汶川里氏8.0级地震，损失巨大。
震后调查发现，底层薄弱框架结构的破坏为一种典型震害形式。
大量震害表明：填充墙在结构中往往是形成薄弱部位或薄弱层的一个重要因素。
我国现行规范在设计时考虑填充墙对整体结构刚度的影响，主要体现在周期折减系数上，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。
为此，本文将利用sap2000进行带底层薄弱层框架结构建模，考虑结构底层层高和填充墙布置数量等因素，校核规范规定“周期折减系数”能否满足底层薄弱框架结构设计要求。
2.模型的建立及计算结果模型选取一栋底层无填充墙的钢筋混凝土框架结构，为七层规则框架结构，x方向有五跨，y方向为四跨，x和y方向跨度均为6.0m，如图2所示。
梁、柱、板混凝土强度等级为c30，受力筋采用hrb335，箍筋采用hpb235。
抗震设防烈度为8度（0.2g），二类场地，设计地震分组二组，特征周期为0.4s，不考虑风荷载的影响。
柱截面尺寸：首层为550×550、其他层均为500×500；梁截面尺寸：首层为250×550、其他层均为250×500；板厚：140mm；楼板上活荷载为2.0kn/m；楼板上装修荷载为：1.5 kn/m（考虑二次装修和板底抹灰）；填充墙采用蒸压粉煤灰砖，其强度等级为mu10，砂浆强度等级为m5，内外墙墙厚为240mm，砌体弹性模量为1.59×109n/m2，砌体质量密度1400kg/m3。
建模计算时，该模型首层层高分别取为3.3m、3.9m、4.5m、5.4m、6.0m和6.6m，上部结构楼层层高均为3.6m。
填充墙在框架结构抗震性能方面的影响研究
１３ 计 算模 型 的 选 取 ． １３ １ 传 统框 架模 型 ．．
模 型只建框架 柱 、 架梁 和楼板 ， 充墙视 为线 荷载 加 框 填
在 梁 上 ， 考 虑 填 充 墙 的 刚 度 ， 型 如 图 ２ 不 模 。 １３ ２ 等 效 单 杆模 型 ．．
纵 、 向配 筋率 均 为 ０ ５ 横 ． ％。各 种 计算 模 型 平 面示 意 图如
【 摘 要 】 地震 中大量的震害表明 ， 充墙 对 于框 架结构的 刚度 和抗震性 能有很 大的影响。文章分 析 填
了多种填 充墙 的计算模 型 ， 并运 用 Ａ Ｓ Ｓ有限元分析 软件 对取 不 同填充墙模 型 的同一框 架结构进行 模拟 ， ＮＹ 通过计 算分析 ， 明了框 架结构 中填充墙对框架结构抗 震性 能的影响 。尤其是 忽略 填 充墙 刚度会 产 生一 定 说 安 全隐患 ， 实际设计 中应根据 不 同情况加 以考虑 。
框 架 柱 、 筋 混 凝 土 ３ ８ Ｘ１ 钢 ０４ 框 架 梁
．
１９Ｘ１ ． ０
Ｓｅ１３ ｈｌ ６
２
２６×１ Ｂ ａ ８ ． ０ ｅｍｌ８ ３
楼板 钢筋混凝土 ３ ８×１ ． ０ 支撑杆件 钢筋混凝土 ３ ８×１ ． ０
０２ ． Ｏ２ ．
２６Ｘ１ ． ０ ２ ６Ｘ１ ． ０
； ０ 麓辕 辛 奄
填 充墙 在 框 架 结 构 抗 震 性 能 方 面 的 影 响研 究
毛 锐 李兆惠 ， ， 李 可
（． １西南 科技 大学 土木 工 程与建 筑 学 院 ， 四川 绵 阳 ６ １１ ２００； ２ 四川 省建 筑设 计 院 ， ． 四川成 都 ６ ０ ３ ） １０ ６
图 １ 。
等效单杆模 型是将填充墙视为 与墙材性 相同的杆单元 ， 对 角斜撑杆铰接 于框架 平面 ， 与填 充墙 厚度相 同 ， 有效 宽度
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
填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响
文章编号：1009-6825（2012）36-0030-02填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响郭华（太原理工大学建筑设计研究院，山西太原030024）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。
关键词：框架结构，填充墙，抗震性能，协同受力中图分类号：TU398．2文献标识码：A0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。
然而，历次震害以及现有研究资料表明，在地震作用下，填充墙与框架作为协同受力构件共同参与了抗震，而且填充墙的布置对于框架结构中主体构件的内力以及整体抗震性能都有一定的影响。
因此，上述的设计方法存在一定的不足，很有必要对该类型结构的整体抗震性能进行深入研究，并且在实际设计中予以改进。
1填充墙和框架在地震中的受力特性在地震作用下，填充墙和框架的受力特性大致经历了以下三个阶段：1）弹性阶段：在地震作用初期，填充墙和框架均处于弹性阶段，二者协同受力，并且在接触的界面产生了初始裂缝。
随着水平地震力的增加，界面裂缝也不断加大，在二者接触的对角部分有破碎现象，填充墙未出现贯通斜裂缝。
此时，框架仍处于弹性工作阶段，填充墙成为主要的抗侧力构件。
2）弹塑性阶段：随着水平地震力的继续加大，墙面的裂缝不断增加并最终扩展为贯通斜裂缝，框架也逐渐出现裂缝并不断发展。
此时，填充墙的抗侧力达到了极限，整个结构呈现出弹塑性受力的特性。
3）塑性阶段：填充墙吸收一定地震力并破坏后，全部水平地震力均由框架承担。
基于填充墙对框架结构影响的抗震分析
一
图 ２ 模型 Ａ
墙常常被视为非结构构件 ， 在体系 中只起 围护与 隔断 的作用 而不
能用来承重 、 抗剪 。对于带 有填充 墙 的框 架结 构 ， 范 中通 常是 规
在纯框架设计的基 础上 ， 把填 充墙 以荷载 的形式 加入结 构 中去 ，
单一地考虑其周期折减 ， 而没有合 理地考虑填 充墙 自身 刚度对结
与框架并联计算 ， 且采 用填充 墙计算 刚度 ， 即取 用填 充墙 自身 开 裂后 的刚度 （ 充 墙初 始 刚度值 的 ０ ２— ． ） 填 ． ０ ３ 为计 算 刚度 。在 《 底层框架 和后砌填 充墙共 同作 用 的试 验研究 》 文 中王春武等 一 人在对先浇框架而后砌筑填充墙 的试 验基础上 ， 研究分 析 了框架
・５１ ・
基 于 填 充 墙 对 框 架 结 构 影 响 的 抗 震 分 析
王 珏
（ 太原市龙城发展投资有限公司 ， 山西 太原 ０ ００ ） ３０ ０
摘
要： 通过采用框架一 砌体剪 力墙模型 ， 考虑填充墙 刚度效应 的加入 ， 研究 了填充墙数量对框架结构 的影 响， 同时与规 范法进行
（ 填充率为 ５ ％ ） 同时为了与规 范法进行对 比 ， ０ ， 建立 模型 Ｄ与模 降低的幅度 逐渐增大 。 型 Ａ进行 比较 。模型见 图 ２～图 ５ 。
收 稿 日期 ：０ ２０ —６ ２ １ －７ ０ 作者简 介： 王 珏（９ ６ ， ， １８ 一） 男 助理工程师
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。
填充墙对框架结构抗震性能的影响.
地震工程与工程振动第２９卷４５ｋ／活载取２０ｋ／屋面恒载取６０ｋ／活载取２０ｋ／．Ｎｍ，．Ｎｍ；．Ｎｍ，．Ｎｍ。
梁柱纵筋采用ＨＢ３Ｒ３５级，柱梁箍筋和板筋采用ＨＢ３Ｒ２５级，板厚１０ｍ０ｍ。
非线性分析中Ｃ０混凝土强度平均值取２．ａ弹性模量平３６１ＭＰ，均值为３２６×１ＭＰ。
．３０ａ分析软件采用ＯｅＳｅ，ｐｎｅｓ梁柱单元采用表３动力分析算析Ｔｌｅ３Ｍｏｅｓｆｒｄｎｍｉｎｌｓｓａｂｄｌｏｙａｃａａｙｉ基于柔度法的非线性梁柱单元，截面采用纤维模型以模拟框架柱在双向弯曲和变化轴力间的耦合作用 ¨。
填充墙模拟为等效斜压杆模型，采用Ｔｕｓｒｓ单元，单轴滞回材料，制点参数同控Ｍ４Ｍ５模型填充墙布置情况无填充墙ｙ向４榀１～６层满布填充墙ｙ向４榀２～６层满布填充墙ｙ向左端榀１～６层满布填充墙Ｍ６Ｍ７上节中Ｍ２的算例。
输入地震动为了避免２—填充墙刚度带来的周期变化影响选用４条人工波（采用ＡＭＡ模型拟合相应规范反应谱的人工波）输入方向为ｙ向。
Ｒ，３１预估大震下动力分析结果．预估大震地震加速度最大值为５１ｍ／计算时间步长取００５ｓ图ｌ出了Ｍ、．ｓ，．０。
３给４Ｍ５及Ｍ６最右端榀及Ｍ７左右榀框架层间位移角最大值的平均值（动力分析结果中未特指均为各波的平均值）沿楼层的分布。
由图可知，４的第２层和第４层（Ｍ因柱在此层变截面）间位移角最大，、６的层间位移角最大值明层Ｍ５Ｍ显小于Ｍ１Ｍ６底层层间位移角还处于较低水平；７右边榀层间位移角明显大于Ｍ４而左右边榀层问位移，Ｍ，角相差较大，明存在明显的扭转效应。
结果表明，说Ｍ４～Ｍ６的计算结果同７度区框架结构弹塑性静力分析的结论相似，预估大震下结构均匀满布填充墙对结构抗震是有利的，层无填充墙而上部填充墙刚度较小在底；一］ｌｌ时在预估大震下反应较小；而填充墙平面布置不对称时将引起明显的扭转效应，对抗震不利。
Ｍ４Ｍ５Ｍ８篓ＬＪ一一一一图１各模型大震下层间３位移角最大值沿楼层分布Ｆｉ．１Ｔｈａｉｇ３ｅｍｘｍｕｍｆｓｏｙｄｆｏｔｒｒｔｉａｇｅｏ４一Ｍ７ｉｒｒａｔｑｋｅｎｌｆＭｎａｅｅｒｈｕａ层问位移角层间位移角ｌ主层间位移角图１填充墙刚度不同时层间位移角最大值沿楼层分布对比４Ｆｇ１Ｃｎｒｓｏｔｅｍｘｕｆｔｙｄｉｆｏｅ（ｇ５１／ｉ４．ｏｔｔｆｈａｉｍｏｏｒｏｄｌ０＝．ｍｓ）ａｍｓｒｆｍｔｓ３２填充墙刚度的影响．为了考察填充墙不同刚度对结构地震反应的影响，别将分６５Ｍ、５Ｍ６和Ｍ７的填充墙刚度扩大３倍（当于ＭＵ１、５砂相０砖Ｍ：篓２１一层间位移角・－浆砌筑的２０ｍ砖墙）４ｍ形成Ｍ８Ｍ、９和Ｍ１。
填充墙对RC框架结构抗震性能的影响分析及其相关规范探讨
的框支剪力墙结构。为此 ，高规》 ．． 规定 ， 《 口６ １３ 框架结构如采用砌体填充墙 ， 避免形成上、 下层刚度变化
过 大 。但 没有 给 出具体 的设计 方法 和参数 ， 由设计 人员 根据经 验 自行决 定 ， 而造 成 了工程 实际应 用 中 均 从
出现了大量的不合理的填充墙布置 ， 导致在地震 中遭到破坏 。对于这种结构 ， 建议设计人员按底层框架 一
中 图 分 类 号 ：Ｕ １ Ｔ ３８ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０５ ５２ ２ １）４一 Ｋ ２ ３ ２９ —２６ （ ２０ （Ｉ —０ ０ ７
目前我 国多 高层 建筑 中 ， 填充 墙钢 筋混凝 土 框架结 构是 常用 的一 种结构 形式 ， 这种 结构 为 了进行 房 间 分 隔 或外部 围护 ， 在梁 柱 间嵌 砌 由各种 材料 制作 而成 的填 充 墙 。研 究 表 明 ， 在地 震 作 用下 ， 充 墙 与框 架 填 是 相互 作用 、 同工作 的 ， 方 面墙 体 受 到 框 架 的 约 束 ， 一 方 面 框 架 受 到 填 充 墙 的支 撑 ［。 因此 ，抗 共 一 另 １ ３ 《
填 充墙 在构 造上 是与框 架联 系在一 起 的 ， 者相互 作 用 与共 同工 作 ， 样 ， 充墙 框 架 结构 是 作 为一 两 这 填 种 组 合结构 体 系 ， 同承受水 平地 震作 用 。文献 ［ ］ １２５比例 的填充 墙框 架结 构进 行 了拟 动力 地 震 反 共 ４ 对 ：． 应试验 ， 研究 了砖 填充 墙框 架结 构模 型在 弹性 、 裂 和破坏 各 个 阶段 的地 震 反应 和破 坏状 态 ， 与 纯框 架 开 并
１２ 填 充墙加 强 了框架 结构整 体变 形能 力 ．
由于填 充墙 与框 架之 间的相 互作用 ， 框架 受 到填充 墙 的支 撑 ， 高 了框 架结 构 的抗侧 移 刚度 ， 制 了 提 限
浅谈填充墙对框架结构体系抗震性能的影响
１引 言
近 年来 地 震 频 发 ， 人 类 带 来 极大 的灾 难 ， 成 巨 给 造
（ 图 １ 图 ２ 。文 献 提 出在 汶 川 地震 中 ， 架 结构 的 如 、 ） Ｉ 框
抗 震性 能 表 现 基本 较 好 ， 能保 证 施 质 量 ， 架结 构 若 框
但 人 的经 济损 失 和人 员伤 亡 。２ ０ ０ ８年 ５月 １ ２日北 京 时间 可 以实 现预 期 的中震 和大 震抗 震性 能 目标 。 这 次地 震 中框架 结 构 的 内外 装 饰 饰 面 、 围护 结 构 、 填充 墙 的破 坏 １ ４时 ２ ８分 ， 川汶 川 县发 生 里 氏 ８ ０级 地 震 ， 四 ． 共造 成 严 重 ， 然造 成 了较 大 的 生命 和 财 产损 失 ， 别是 给 震 仍 特 ６ ２ ７人遇 难 、 ７ ２ ９２ ｌ ９ ３人 失 踪 、 ７ １ ９人 受伤 、６ ４万 人 ３４ ５ ４２ 需在 今 后 的抗 受灾， 直接 经济 损 失达 ８ ５ 亿 人 民 币 。２ ０ ４１ ０ ９年 ９月 ３ 后恢 复 重建 和人 们 的心理 造成 很大 影 响 ， Ｏ
研究与探讨
广东建材 ２１ 年第 ９ ０１ 期
浅谈 填 充墙 对 框架 结 构体 系 抗震性能 的影 响
陈 伟 杜 宏 彪 ｚ 管 民生 （ １广 东 工 业 大 学 土 木 与 交 通 工程 学 院 ； 深 圳 大 学 土 木 工 程 学 院） ２
摘 要 ：本文通过填充墙对框架结构抗震性能的影响分析，总结嘲内外关于填充墙的研究现状， 为
工程 中被广 泛应 用 的一种 结构 形 式 ， 填充 墙对 框 架 结构 第 三种 是 单长 型 院墙 ， 如气 象 局 的院墙 和 中 山村 居 民区 的抗 震性 能 的影 响 ， 些 年来 ， 到 国 内外 学 者 的广 泛 近 受 大量倒 塌 的 院墙 。文 献 提 出汶 川 地震 中大 多数 的框 架 关注 ， 并做 了大 量 的研 究工 作 ， 中主要 包括 两方 面 ， 其 试
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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】。
因此框架结构在抗震设计中，应考虑不同材料对框架抗震性能的影响。
1.2框架填充墙对框架柱的约束效应
近年大量的框架填充墙震害表明，框架中填充墙的开洞对框架结构的抗震性能有着显著的影响。
文献2通过对框架中填充墙不同布置方式的结构构件的实验研究表明，全高填砌的填充墙框架试件与空框架试件的变形能力差别不大, 但全高填砌的填充墙因填充墙的破损过程参与了结构的滞回耗能, 使结构的耗能能力得到增加。
另外，半高填砌的填充墙框架试件由于发生短柱破坏使其延性系数明显降低, 其延性仅为空框架的0. 47倍【2】。
在汶川地震中这种因填充墙而形成的短柱震害也表明了这一点（如图3所示）。
2.抗震设计时，对框架填充墙合理设计的几点建议
2.1由于填充墙对框架结构刚度影响所采取的措施
抗震设计的框架填充墙在布置时应尽量考虑其对称、均匀及上下刚度连续，以避免其在地震作用下的扭转震害及薄弱层的震害。
如建筑功能要求，使得填充墙的布置不能满足均匀、对称，或有薄弱层出现时，应采取调整填充墙材料、填充墙与框架结构柔性连接或加强薄弱部位刚度等方法解决。
2.2对由于框架填充墙对框架柱的约束效应所采取的措施
当由于建筑要求，而在填充墙中开有洞口时，应注意避免此处的框架柱形成短柱而发生震害。
如必须开洞，应考虑采取对框架柱在柱全长布置加密箍筋或其他构造措施或填充墙与框架连接处考虑柔性连接，来减少由短柱所造成的破坏。
3 结束语
在地震作用下，由于框架填充墙与框架结构间存在着复杂的受力关系，框架填充墙对框架结构抗震性能的影响还缺乏一定的理论研究。
因此在实际工程设计时，应注意运用结构抗震概念设计的观点去解决框架填充墙对框架结构抗震性能的影响。
参考文献3，填充墙要发挥其抗侧力构件的作用，必须要嵌砌于框架柱中，四边需与梁、柱界面顶紧。
没有嵌砌于框架柱中的填充墙，其侧向刚度与GBJ 11 －89 的计算结果大相径庭，对结构的整体刚度影响甚微，一般仅作为荷载考虑【3】。
因此，笔者认为在抗震设计时，解决框架填充墙对框架抗震性能影响的主要途径是如何在施工过程中处理好框架与填充墙之间的连接，这也是有待进一步研究的问题。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。