论文部分内容阅读
框架填充墙结构建筑成本低,平面布置灵活,广泛应用于民用建筑中。填充墙作为非结构构件,起分隔维护作用,但对结构整体抗震性能产生明显影响。框架填充墙结构由于墙体材料延性差、承载力低以及未考虑填充墙与框架间复杂的相互作用,地震作用下易发生严重的破坏,其中填充墙的平面外破坏是造成大量人员伤亡及财产损失的主要原因。因此提高框架填充墙结构的抗震性能是工程界亟待解决的问题。为此阳超等结合我国AAC砌块生产能力现状及装配式产业发展需求,提出了一种装配式AAC砌体填充墙(阳超,2018),进行了3片1:2缩尺填充墙的平面外抗震性能试验。为进一步深入研究该类框架填充墙的抗震性能,本文在阳超等试验的基础上,基于ABAQUS有限元程序对该种装配式AAC砌体填充墙进行了平面外受力有限元模拟,研究了装配式AAC砌体填充墙的抗震性能,分析了该种填充墙的抗震性能影响因素,提出了抗震设计方案。本文主要完成了以下工作:(1)查阅大量文献,总结砌体填充墙平面外试验和数值模拟的国内外研究现状,采用简化分离的建模方式并合理选择参数,建立装配式AAC砌体填充墙的ABAQUS有限元模型。(2)将填充墙缩尺试件的试验值、计算值与足尺试件的计算值三者对比分析,首先对比缩尺试件的试验值与计算值,然后对比缩尺试件与足尺试件的计算值,通过分析,验证了本文建立的装配式AAC砌体填充墙有限元模型的合理性,可以用于后续分析。(3)装配式AAC砌体填充墙平面外抗震性能的影响因素主要包括墙体高厚比、配筋率、填充墙与框架间的连接方式、砌块强度等级,对这几种影响因素进行足尺试件的有限元分析。结果表明:填充墙高厚比降低,填充墙的平面外承载力和位移得以大大提高,墙体高厚比不宜小于10,否则易发生脆性破坏;填充墙配筋率与墙体承载力及位移近似呈正比关系,填充墙适筋延性破坏墙体配筋率范围在0.05%-0.2%之间;采用顶部双向卡槽式连接或顶底同时使用双向卡槽连接,能使填充墙与框架之间的连接具备较强的约束强度和合理的柔性;配筋率合理时,提高填充墙的砌块强度等级,能够有效提升墙体的平面外承载能力和延性。(4)进行了开洞装配式AAC砌体填充墙抗震性能的有限元模拟,结果表明开洞对墙体平面外刚度有一定的削弱作用,但墙体基本保持两端简支的变形模式,洞口处由于应力集中,导致破坏严重,建议采取加强措施。(5)结合填充墙平面外抗震性能影响因素的计算结果,通过拟合曲线定量给出各影响因素分析;评价了装配式AAC砌体填充墙的抗震性能,针对不同烈度下该种填充墙的抗震水准给出了装配式AAC砌体填充墙的设计方案。