浅析填充墙对框架结构的影响

　　1引言
　　填充墙在框架结构的设计中，普遍存在这样一个误区，认为填充墙仅起到分隔和围护的作用，而对于结构的受力、变形来说影响不大，单一地把填充墙做为恒载按照纯框架理论来考虑。纯框架理论只是单一的从结构周期折减来考虑而没有过多的考虑其填充墙与框架件的协同作用。本文采用框架-填充的砌体剪力墙模型与过去视填充墙为荷载的纯框架模型进行对比，研究填充墙对框架的影响。
　　2模型建立
　　本文在分析软件MIDASGEN中采用框架-填充砌体剪力墙模型（视填充墙为剪力墙与框架共同抵抗水平地震作用）进行分析，填充墙取20%的弹性刚度作为自身的有效刚度。
　　本文针对12层的三跨框架来进行分析，平面布置为X方向上6个跨度均采用6.3m，Y方向上的跨度分别为6m、2.7m、6m，楼层高度均为3.6m，梁、板选用C30，柱选用C40混凝土，结构所在场地类别拟定为Ⅱ类，地震分组为第一组，该地区为8度（0.2g）设防区。
　　构件截面尺寸（mm€譵m）：（1）柱截面：1-5层为700€？00，6-9层为600€？00，10-12层为500€？00；（2）梁截面：除Y方向跨中梁为250€？00外，其余梁截面均采用300€？00，另外边框架上的Y方向跨中梁尺寸也采用300€？00。
　　选用混凝土的空心砌块（240厚）作为填充墙，其中砂浆等级为Mb7.5，砌块等级MU15，弹性模量5776Mpa，线膨胀系数10-5，重度为11.8KN/m3。
　　为了从两种设计方法上来研究填充墙对框架的影响，本文借助MIDASGEN有限元分析软件，建立采用框架-填充砌体剪力墙的图1模型A与视填充墙为荷载的纯框架模型B。
　　4模型分析
　　4.1自振周期与两种方法之间的关系
　　本文通过模态分析，得出模型A、B自振周期（前12个振型）及周期比如表1。
　　从表1中可以看出采用的考虑刚度法与现行规范方法相比，刚度法计算的周期要比现行规范法计算的小，周期比在一个范围内波动。
　　4.2层间位移与两种方法之间的关系
　　通过反应谱分析，得出模型A、B的最大层间位移、及层间位移角如表2所示。
　　从表2中可以看出最大层间位移发生在第六层，考虑刚度的方法所建立的图1模型A层间位移及层间位移角要比现行规范方法建立的图1模型B小，可见填充墙对框架结构在刚度上的影响是明显的。
　　5结论
　　通过对模型A、B进行模态分析与反应谱分析，可见填充墙对框架结构的影响是明显的，对比考虑刚度的方法与现行规范采用的纯框架理论方法，可见填充墙与框架结构的协同作用是明显的，有必要进一步研究填充墙对框架结构的影响。
　　参考文献：
　　[1]关国雄，夏敬谦.钢筋混凝土框架砖填充墙结构抗震性能的研究[J].地震工程与工程振动，1996（01）.
　　[2]童岳生，钱国芳.砖填充墙钢筋混凝土框架在水平荷载作用下结构性能的试验研究[J].西安冶金建筑学院学报，l982（2）：1-13.
　　[3]王君.考虑填充墙作用的框架结构抗震性能分析[D].成都：西南交通大学，2010.

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