填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震的影響分析

對(duì)于框架抗震效果的設(shè)計(jì)中，將填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)影響的考慮是非常必要的。本文通過(guò)填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震影響的原理、建模和實(shí)例進(jìn)行分析。

緒論

在過(guò)去的幾年中，我國(guó)發(fā)生了很多大大小小的地震，在這樣的情況中建筑工程中的抗震性是人們所關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)了。目前很多建筑施工中都會(huì)使用框架結(jié)構(gòu)，它具有：布置靈活，室內(nèi)空間大的一些優(yōu)點(diǎn)。在框架結(jié)構(gòu)的實(shí)施中，會(huì)使用填充墻來(lái)進(jìn)行分隔與對(duì)外部的圍護(hù)。在對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震性檢驗(yàn)時(shí)，會(huì)將填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行考慮，使用填充墻的數(shù)量，把框架結(jié)構(gòu)中的框架進(jìn)行自振周期折減，從而大體還是按照純框架結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。在實(shí)際中填充墻能將框架結(jié)構(gòu)的各種指標(biāo)都進(jìn)行改變。

填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震的影響和原理分析

1.框架填充墻在實(shí)際中的應(yīng)用

填充墻在框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，被大量的使用在辦公樓、學(xué)校、商業(yè)建筑中。利用填充墻來(lái)將房屋進(jìn)行分隔，實(shí)際中在發(fā)生地震的時(shí)候，填充墻和框架結(jié)構(gòu)是會(huì)一起工作的?？蚣芙Y(jié)構(gòu)利用填充墻，可以將框架結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)剛度加強(qiáng)，在實(shí)際的應(yīng)用中，填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)還是有利有弊。利：將框架結(jié)構(gòu)整體的抗側(cè)移的能力提高；填充墻的填充形式與框架結(jié)構(gòu)形成了相互約束，將框架結(jié)構(gòu)整體的承載力提高；填充墻自身的破壞可以將地震的能量進(jìn)行消耗。弊：框架結(jié)構(gòu)整體的剛度加大，地震的作用力也會(huì)增大；有填充墻的存在，框架結(jié)構(gòu)的變形會(huì)受到影響，可能會(huì)將小柱的長(zhǎng)度減少變成短柱，然而短柱的變形能力不高，在地震中，將分擔(dān)的剪力加大，造成剪切破壞。

2.框架填充墻受力分析

填充墻在框架結(jié)構(gòu)中，其一是將墻體在框架中受到一定的約束，其二是框架結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)樘畛鋲Χ玫街?。使用填充墻?lái)進(jìn)行的支撐的框架結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)因此增大，在此同時(shí)也會(huì)使填充墻框架結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件受力比純框架的構(gòu)件受力有很大的差別。框架填充墻的受力可以分成下面的四階段：填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)工作的整體階段；框架結(jié)構(gòu)工作中的彈性階段；框架結(jié)構(gòu)工作中的彈塑性階段；框架結(jié)構(gòu)工作中的塑流階段。

3.框架填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)變形能力的影響

在框架結(jié)構(gòu)的填充墻中，墻體和框架的某些部分使用的材料不一樣，然而受力性也不一致。然而在地震剪力的影響下，填充墻和框架共同作用下，相互協(xié)助，一起將地震造成的影響抵制，可以將自身結(jié)構(gòu)變形的問(wèn)題得以改善，讓整個(gè)框架結(jié)構(gòu)有更好的延展性，這就是填充墻與磚墻的不同。填充墻對(duì)于框架結(jié)構(gòu)具有約束性，由此可知框架架構(gòu)中的填充墻是起到了很重要的作用。

4.結(jié)構(gòu)在地震作用下的震動(dòng)對(duì)填充墻的影響

在地震的作用下，填充墻會(huì)受到一定的影響。①在豎直的方向中布置的不均勻，會(huì)導(dǎo)致在地震中填充墻會(huì)沿著此方向發(fā)生薄弱層的破壞；②在水平的方向中布置的不均勻，會(huì)導(dǎo)致在地震中填充墻會(huì)沿著此方向發(fā)生扭轉(zhuǎn)性的破壞；③在填充墻的建造中，會(huì)將一些長(zhǎng)柱的長(zhǎng)度減少，因此形成短柱，在地震中受力情況不一致，會(huì)造成脆性的剪切破壞。

5.實(shí)例

2008年的特大地震災(zāi)后，通過(guò)對(duì)災(zāi)區(qū)的房屋受損的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在震感強(qiáng)烈的地區(qū)，房屋中的框架結(jié)構(gòu)的填充墻的開(kāi)裂、倒塌是非常嚴(yán)重的。在之前的幾十年中，人們主要研究是針對(duì)框架結(jié)構(gòu)方面的抗震性，并且有很好的成果，但是在對(duì)于填充墻方面的研究并沒(méi)有全面的考慮，繼而導(dǎo)致了填充墻框架結(jié)構(gòu)在特大地震災(zāi)害中有毀滅性的破壞，因此在2008年特大地震災(zāi)害之后的重建工作中，填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震的影響是需要我們重點(diǎn)研究的，通過(guò)填充墻來(lái)加強(qiáng)框架結(jié)構(gòu)的剛度。

設(shè)計(jì)實(shí)例分析

在災(zāi)前的建筑中，大多數(shù)的房屋是使用純框架的來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)修建的，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)中的填充墻只考慮到了它自身的重量，并且把它作為外荷載在框架梁上進(jìn)行使用；使用填充墻的數(shù)量，來(lái)將框架結(jié)構(gòu)中的周期進(jìn)行減少，再考慮框架結(jié)構(gòu)中的填充墻對(duì)剛度的影響。在地震后的重建中，將填充墻的作用和重要性做了充分的研究和分析，需要將填充墻的利弊全面的進(jìn)行考慮，填充墻存在框架結(jié)構(gòu)中，通過(guò)實(shí)際的受力情況，對(duì)填充墻的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行分析，將其受力的情況計(jì)算出來(lái)，在地震中填充墻與框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)整體共同來(lái)對(duì)抗地震的，不能將填充墻和框架結(jié)構(gòu)分開(kāi)。在建筑的設(shè)計(jì)中不能將填充墻的作用給忽略，填充墻在框架結(jié)構(gòu)中不僅僅是對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度有影響，也對(duì)框架結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理有一定的影響。

結(jié)論

填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震中的影響，是有利有弊的，我們應(yīng)該將其利弊全面考慮，不可忽視填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)的作用，根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行考慮，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該預(yù)防發(fā)生薄弱層破壞、扭轉(zhuǎn)性破壞、切剪性破壞等一些災(zāi)害。填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)的抗震影響是非常復(fù)雜的，還需要我們?nèi)祟?lèi)在進(jìn)一步的全面的分析和研究，走向另一個(gè)高度。

（作者單位：成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院）

作者簡(jiǎn)介：曾思榮（1991-），男，漢族，四川中江縣人，本科在讀，研究方向：土木工程（建筑方向）。