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網(wǎng)格框架墻體的抗震性能分析

2014-01-01 00:00:00趙紅欣吳金燕李博
房地產(chǎn)導(dǎo)刊 2014年3期

【摘要】為了研究網(wǎng)格框架墻體的抗震性能的影響,對(duì)該結(jié)構(gòu)的承載能力和破壞形態(tài)等抗震性能進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明:網(wǎng)格框架墻體呈現(xiàn)分階段的破壞模式,明顯改善墻體的延性和抗震性能。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)格框架墻體;抗震性能

0 引言

網(wǎng)格框架墻體是新型網(wǎng)格墻結(jié)構(gòu)體系的主要受力構(gòu)件。網(wǎng)格墻結(jié)構(gòu)體系是一種集保溫、隔熱、隔聲和防火于一體的新型結(jié)構(gòu)體系:由鋼筋混凝土肋梁和肋柱豎肢構(gòu)成網(wǎng)格框架墻,與現(xiàn)澆或裝配式樓蓋組合形成的結(jié)構(gòu)體系,用于墻體填充材料的主要有:①以爐渣、粉煤灰等工業(yè)廢料為主要原料的加氣混凝土砌塊;②制造磷酸的大量廢渣加工而成的磷石膏等[1-2]。已有試驗(yàn)與理論研究表明[3],在地震作用下,墻體始終處于彎、壓、剪復(fù)合受力狀態(tài),破壞形式復(fù)雜,影響因素較多,本文完成了一片網(wǎng)格框架墻體的抗震性能試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)簡(jiǎn)介

本文中將7層網(wǎng)格框架建筑物模型的底部墻體在地震作用影響下的軸向壓力為試驗(yàn)構(gòu)件的設(shè)計(jì)值,計(jì)算出模型墻體軸壓比,從而進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為試驗(yàn)構(gòu)件的軸壓比,進(jìn)而確定試驗(yàn)構(gòu)件的豎向荷載值為140KN。先由豎向千斤頂施加給定的豎向荷載,在試驗(yàn)過(guò)程中保持不變;然后用試件頂端的水平千斤頂施加往復(fù)水平荷載。根據(jù)《建筑抗震試驗(yàn)方法規(guī)程》的規(guī)定,分兩階段采用不同的加載控制方法:彈性荷載階段采用荷載控制,每級(jí)荷載反復(fù)一次;進(jìn)入塑性后采用頂點(diǎn)位移控制,每級(jí)位移幅值反復(fù)三次,直至試件承載能力下降到最大承載能力的 85%以下或者試件破壞喪失承載能力。

試驗(yàn)時(shí),先對(duì)墻體試件施加豎向荷載140KN,然后分級(jí)加載水平荷載。試驗(yàn)得到的骨架曲線(xiàn)如圖3所示,相應(yīng)的抗震性能指標(biāo)在表2中給出。

圖3 FQ1 滯回曲線(xiàn)與骨架曲線(xiàn)

從圖3中可以看出,在試件達(dá)到屈服荷載后滯回曲線(xiàn)均呈弓形,但當(dāng)構(gòu)件逐漸達(dá)到極限荷載時(shí),由于構(gòu)件剛度的退化,F(xiàn)Q1的滯回曲線(xiàn)轉(zhuǎn)化為反 S 型,其滯回曲線(xiàn)呈現(xiàn)比較豐滿(mǎn),曲線(xiàn)的下降段也比較平緩,構(gòu)件都具有良好的抗震性能。從骨架曲線(xiàn)的特點(diǎn),網(wǎng)格剪力墻在水平低周反復(fù)荷載的作用下,經(jīng)歷了彈性、屈服、極限荷載而破壞。

表2 墻體的主要抗震性能指標(biāo)

延性和極限屈服位移角都是衡量結(jié)構(gòu)抗震性能的重要指標(biāo),試驗(yàn)所得的延性系數(shù)值為4.66,大于混凝土規(guī)范中要求的延性系數(shù)3,說(shuō)明結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下就可以承受較大的塑性變形;極限屈服位移角為1/44,也說(shuō)明網(wǎng)格框架剪墻體具有很好的變形能力。從試驗(yàn)過(guò)程中可知,在豎向力和水平力共同作用下,首先在梁端出現(xiàn)豎向裂縫,隨著荷載的進(jìn)一步加大,幾乎所有的肋梁兩端都出現(xiàn)了豎向裂縫,同時(shí)在柱端出現(xiàn)水平裂縫;隨之肋梁內(nèi)縱筋屈服,在肋梁肋柱節(jié)點(diǎn)區(qū)形成塑性鉸,能夠消耗大量的能量,使墻體壞而不倒,屬于合理的破壞形態(tài),具有良好的抗震性能[4]。

綜上所述:網(wǎng)格框架墻體呈現(xiàn)分階段、多模式的破壞形式,肋梁肋柱能夠明顯提高墻體的水平承載能力和剛度,具有良好的延性和抗震性能。

參考文獻(xiàn):

[1]王奇,錢(qián)稼茹,等.保溫砌?;炷辆W(wǎng)格墻抗震性能試驗(yàn)研究.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2004,25(4):15-24.

[2]盧亞琴,馬克儉,等.磷石膏墻體鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)數(shù)值分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)(增刊2),2009:36-40.

[3]姚謙峰,黃煒,等. 密肋復(fù)合墻體受力機(jī)理及抗震性能試驗(yàn)研究. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2004,25(6):67-74

[4]楊江波.鋼筋混凝土網(wǎng)格框架節(jié)能結(jié)構(gòu)體系抗震性能研究.河北工業(yè)大學(xué),2010.

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