●综合论述婕建材2i)年。
杨春侠。侯晓辉。
长沙理工大学建筑工程学院,湖南长沙410
摘。要对于填充墙在框架结构中所起的刚度作用的认识是一个从无到有的过程。现今大部分建筑的设计。
都考虑到了填充墙刚度的影响。本文介绍了现今常用的刚度计算模型,并对其各自所具有的优缺点进行归纳总结,同时也指明了它们各自必须在一定的范围内使用才能够达到符合人们对建筑的要求。
关键词框架填充墙结构:计算模型。
引言。导致**作用结果有大的偏差,最终影响房屋的性能:同时。
根据现行的《建筑抗震设计规范它对是否考虑砌体填充墙,特别是混凝土砌块之类砌体填充填充墙在工程设计中被视为“非结构”构件,但实际上它仍然。
墙的承载力存有争议。
参与了结构体系的内力作用分配,并且与框架结构之间存在而200年发行的现行的<建筑抗震设计规范》(g
复杂的相互作用。填充墙的刚度效应是填充墙框架区别于空则较好地解决了此争议,它规定一般情况下不框架的主要特点之一,这种刚度效应可能导致填充墙框架结应计入其抗震承载力,当有专门的构造措施时。尚可按有关构在**作用下发生软弱层破坏或扭转破坏。
从而引起结构规定计人其抗震承载力。并且还具体指出了对嵌入抗侧力构严重受损甚至倒塌。如当填充墙沿竖向分布不均匀时.填充件平面内的刚性建筑,可采用周期调整简化方法计入其刚度墙的刚度效应往往会在填充墙布置较少的楼层中产生沿竖影响。
向的软弱层;装修和改变使用功能等原因。在中间层取消部2墙、框并联模型。
分填充墙时也可能造成中部软弱层。鉴于框架结构下填充墙。
框架部分按刚架计算,填充墙部分视为在各层粱处与框的刚度效应不仅较复杂同时也具有较大的价值,就引起了国架用连杆相连接的悬臂杆,刚度和强度分别由二者迭加.并。
内外相关学者的广泛关注,许多人在此方面进行了大量的工且框架和填充墙之间用铰接的方式联结(如图1)。这种模型作,提出了许多框架结构填充墙刚度计算模型。现今关于填能够成立的根据是横粱处框架与填充墙的侧移相等。
充墙框架的计算及其模型主要有5种,本文对其各自所具有框架。
填充墙。的优缺点进行归纳总结,并指明它们各自的使用范围。
调整系数法。
调整系数法:即在框架房屋动力特性计算时.对填充墙只考虑重量而不计算其刚度。将计算所得框架房屋的基本周期采用调整系数予以降低,由计算之**荷载全部分配给所有框架,而不考虑填充墙本身承受**荷载的能力。
这同时也是《建筑抗震设计规范建议的常用方法,即按纯框架刚度计算的基本周期乘以折减系数(一般为0.6而且在内力计算时,水平**作用全部由所有框架承担而不考虑填充墙承受水平**作用的强度。但它所具有的缺陷也较明显:即过于简单,与工程实际刚度、周期不符,从而。
圈1第l期(总第120期)
翘楚建村。框架。
综合论述●填充瞌。
该模型把填充墙视为抗水平**作用的剪力墙,与框架并联计算。结构体系的刚度视为二者刚度的叠加。这种模型的根据是横梁处框架与填充墙的侧移相等,框架填充墙结构的抗侧刚度为:
但填充墙体为脆性材料,易开裂,继而影响到其自身的刚度。因此采用填充墙框架结构的初始状态进行计算会夸大填充墙对结构的影响,因此一般取填充墙框架结构的弹性极限状态p1进行计算。既考虑了填充墙的刚度作用,又不至于因刚度取值过大也与实际情况出入较大。
所以取填充墙开裂后的刚度(填充墙初始刚度值的0.2怍为计算用的刚度:
式中:——框架结构的弹性侧移刚度,采用d值法进。
行计算:砌体填充墙的弹性侧移刚度。
此模型的优点是计算简单,容易操作。但是由于它的计算原理方面是根据横梁水平处墙、框两者侧移相同所得来的.而实际上墙与框的接触是有一定长度的,它们的侧移是。
不可能相同的.这将会影响到框架柱中的内力分布情况.并且按照这种方法所得框架柱的弯矩都是柱端截面处最大。所以它一般适用于无抗剪销键时的情况,并且是在填充墙与框架之间已有一定分离的弹性阶段。
等效斜撑模型。
此模型将填充墙视为一根斜杆铰接于框架平面.此斜杆只承受压力,不承受拉力,形成斜撑与框架共同抗侧力,其刚度计算可以按照结构力学计算方法进行(如图2)。关键的问题是填充墙等效斜撑杆宽度的确定,在此方面,国内外有许多通过实验得到了许多数值:如取为填充墙厚的1,3或1/4等。
但等效斜撑的折算宽度不仅与加荷阶段有关外。而且受墙、框相对剐度等因素的影响。所以有些研究者并不取析算。
宽度为常数.而是根据墙、框相对刚度并参考弹性地基粱理论提出了接触长度的经验方式。
影响斜撑折算宽度的因素是比较多的,需进一步研究。
特别是当墙面有洞口时以及墙面尺寸的高宽比较小时(例如。
:2)从直观的形象及试验所得的现象来看,填充墙的作用不再象一个对角斜撑。所以当结构处于弹性阶段,对于实体填充墙框架且无抗剪销键以及墙面高宽比为o.7时.应用斜撑框架法才比较合适。
填充墙元模型。
在此新的填充墙元模型中fs1如图3),用墙板单元来摸拟。
被粱柱隔开的填充墙块。将填充墙框架结构用图所示填充墙。
元模型来模拟,其中用墙板单元(如图4)来摸拟被粱柱隔开的填充墙块。根据实际工程中框架填充墙的联接与实际传力特征,墙板单元上、下端设刚性横梁,与粱柱节点铰接,且填充墙元之间也是通过铰接来联接的。单元的厚度、长度和宽度取砖填充墙的实际厚度、长度和宽度。
填充墙元模型的优点是其与实际情况比较接近.计算结。图2框架。
填充墙元。图3
图4果合理.能够较好地反映填充墙和框架共同抗侧力的受力变形特点。但是它也存在着缺陷,最主要的就是不能模拟框架和墙体之间的柔性连接的缺陷。
有限元模型。
上述模型都是将建筑某一区域的质量及其刚度集中于。
一。点来进行考虑,为了在理论上比较精确地分析问题,则可。
以采用有限元模型。
填充墙按平面应力问题考虑,有限单元并不固定,可以将墙体划分成一些三角形单元或矩形单元;一般来说,对于框架则取杆单元.即每个构件分为若干段而成一系列杆单元;墙、框之间的接触面,采用有限个链杆来联结。
图5为一个框架填充墙有限元计算模型。
值得注意的是,将整个填充墙作为一个矩形单元来近似处理,其侧移计算结果的精确度仍然是符合要求的。如此就将大为简化汁算过程。因为整个填充墙被视为一个矩形单元时,其相应框架的每一构件是一个单元不必再分段。
使用有限元这样处理的话,就与墙、框并联计算模型存在相似之处。
除上述模型之外,还存在其他的计算模型,如角撑框架、
等效框架和悬臂梁模型[61等.在此就不一。
下转第85页)
第1期(总第t20期)
翘楚建材。持随时联络。
施工技术■基础和柱身多根柱子可以同时开挖,『旦应问隔“跳挖”施工。
4)柱子结构和常规施工基本相同,住子周围土方挖完后,先施工基础部分,再施工柱身,拄身和顶板预留下接柱通过“喇叭口”连接。
5)当一定区域内柱子、墙板完成后,要及时浇筑底板。2.出入口、通风井施工。
2)明确土质情况,准确掌握土方的最大直立高度,在开挖外墙通道时.通道高度一定不能超过最大直立岛度的80%通道内侧以及柱子开挖边坡一定要放坡,增加土方稳定系数。
3)土方一旦开挖形成,必须立即形成结构,通过结构支撑保证工程安全。
出入口、通风井在主体施工期问可以穿插进行,施工方法基本和出土口相同。
4)地下施工要加强通风,照明要使用安全电压,电气安全防护装置必须安全有效,要配备足够的消防设备.同时避3逆作法施工的质量安全管理。
.1质量控制。
免机械伤害。
1)模板配模必须尺寸准确,模板背面必须用土填实或。
逆作法效益分析。
灌细砂,保证模板背撑牢固,安装后拼缝严密、连接牢固。模采用逆作法施工,由于其施工作业在封闭的地表下,减板安装好后要认真复查尺寸、垂直度、轴线、标高等。
少了对外部的噪音污染,避免了因夜问施工噪音问题而延误。
2)钢筋的下料、制作、绑扎必须严格按图纸设计和施工工期.并可以最大限度的减少扬尘。工程在进度、质量、安全规范要求进行。钢筋接长及焊接不能有咬口或烧伤钢筋。
和文明施工方面都得到保证。并可快速恢复施工区域的正常。
3)逆作法施工时,下接墙、柱钢筋插入土中采用长钢钎交通,维护社会形象和周边居民的利益,为城市的基础工程引孔的方法,可有效保证下插钢筋的质量。
建设作出积极的贡献。
4)预留钢筋要确保规格数量正确、位置准确、固定牢。
固,需要相连的接头还要互相对应,同时接头还要满足规范参考文献。
规定的长度和错接要求。
1】超大面积深基坑逆作法施x-.术的**.地下空间,20
5)施工缝必须按照方案规定的位置留设,接茬前必须(o4
将施工缝剔凿到位,清洗干净并充分湿润。
2】深基坑工程逆作法的实测研究.工业建筑,20
6)混凝土的养护必须保证,混凝土表面洒水后覆盖棉毡,并保持棉毡始终湿润。作者简介:
.2安全管理。
周臻,女,19年7月出生,学历本科,工程师。主要从。
1)施工前,~定要对地下管线摸排清楚,对附近的开事建筑与安装工程技术工作。
关、闸门要了解清楚,提前制订妥善的应急预案,一旦发生事。
余守金,男197年1o月出生,学历本科,工程师。主要故,可以及时关闭管线、疏散人员,同时要和相关抢险单位保。
从事建筑与安装工程技术工作。
上接第41页)究的空问及价值。
参考文献。建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范【s】
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筑工业出版社.20
图555】刘建新.填充墙框架结构的一种新的抗震计算模型ⅱ】.工。
一。介绍了。
程抗震。结论。
6】童岳生,钱国芳.填充墙框架的工作性能及设计计算u】.西。
如上文所述,对于众多的框架填充墙刚度计算模型,它安冶金建筑学院学报。
们具有不同的优缺点,在具体的计算过程中,应根据建筑的实际情况:包括其地基基础、建筑物重要程度、资金情况等众作者简介:
多因素的考量之下选择出合适的模型。当然,以上模型并不杨春侠:副教授,博士,硕士生导师。
能够完全正确反映出框架集填充墙刚度状态,还有进一步研。
侯晓辉:08级硕士研究生。
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