浅谈填充墙对框架结构抗震性能的影响_魏文杰
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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。
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。
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。