框架填充墙结构体系的抗震性能分析

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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。但是在现在的建筑结构设计中,一般并不考虑填充墙与框架的协同工作。例如,在钢筋混泥土高层建筑结构设计与施工规程(JGJ3-91)中第4.42条—第4.4.4条看到:在竖向荷载作用下框架内力可以采用分层法进行简化计算;在风荷载和水平地震作用下框架内力可以用D值法进行简化计算。在施工图设计阶段,更精确的计算方法用矩阵位移法进行框架杆系的弹性计算。以上例子表明,填充墙与框架的协同工作,在实际设计以及应用中,还没有到达一个很成熟的水平。钢筋混凝土框架填充墙结构是目前普遍应用的一种结构形式。而由于填充墙的存在,导致结构在弹性阶段具有很大刚度。本文对其在弹性阶段的刚度计入问题进行了探讨,对框架填充墙结构在弹性阶段进行了线性的时程分析,并利用有限元软件对其协同作用进行分析。在结构进入弹塑性阶段,填充墙的刚度也会逐渐退出工作,钢筋混凝土框架也会进入屈服阶段,本文对此阶段进行了时程分析和有限元非线性分析。对填充墙刚度退化对结构造成的影响进行了探讨和总结。填充墙,作为一个建筑上的非结构构件,它的存在,改变了框架结构的各种性能指标。在地震的作用下,由于填充墙的存在,也造成了许多不同于纯框架结构的地震破坏形式。从近年来的几次地震可以看到,非结构构件的破坏也严重危及人的生命安全和财产安全,非结构构件的破坏造成的损失也大有超过结构损伤所造成的损失的趋势。同时,本文通过对几种分析方法和有限元的建模方法进行优劣对比,找出一种比较适合的有限元分析模型和分析方法,用以对模型进行动态模拟地震分析,并对结构的地震反应进行了探讨和研究。鉴于现行设计方法中将填充墙作为非结构构件而忽视其对结构的影响,本文通过分析和探讨,认为在考虑填充墙刚度的基础上,填充墙对钢筋混凝土框架结构的影响应予以充分考虑。
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