節(jié)點(diǎn)剛性對(duì)干砌填充墻框架力學(xué)性能的影響.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,填充墻框架結(jié)構(gòu)的使用越來(lái)越廣,如何經(jīng)濟(jì)性的提高填充墻框架結(jié)構(gòu)的抗震性能具有重要的意義。已有的研究表明,利用干砌墻滑動(dòng)摩擦的特性,可以有效地提高填充墻框架結(jié)構(gòu)的抗震性;但同時(shí)干砌墻耗能很大程度上受框架變形的影響,而梁柱節(jié)點(diǎn)正是決定框架變形的關(guān)鍵因素。為準(zhǔn)確把握干砌墻框架的力學(xué)特性,本文以框架節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,選取工程中常用的節(jié)點(diǎn)并利用有限元軟件對(duì)干砌墻框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析,以最大化的增加建筑阻尼,提升結(jié)構(gòu)的力學(xué)性

2、能。
　　根據(jù)課題組完成的干砌墻框架擬靜力試驗(yàn),文章利用ANSYS建立了干砌墻框架細(xì)觀分析模型并進(jìn)行了驗(yàn)證。該細(xì)觀分析模型能夠準(zhǔn)確把握砌塊之間、墻體與框架之間的接觸作用。為模擬實(shí)際的框墻作用,本文將框墻連接分為框墻無(wú)縫以及框墻完有縫兩種邊界條件,并分別建立模型進(jìn)行分析。通過(guò)將仿真結(jié)果與課題組已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了該有限元模型的準(zhǔn)確性和可靠性,為后續(xù)的各種荷載工況的研究奠定了基礎(chǔ)。結(jié)果表明:與有漿填充墻對(duì)框架的附加作用對(duì)

3、比,干砌填充墻對(duì)框架的附加剛度很小且能大幅提高框架的延性;同時(shí)干砌墻墻體和框架的應(yīng)力分布更為均勻合理。
　　在上述框墻細(xì)觀模型的基礎(chǔ)上,逐步釋放節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力,分別模擬了工程實(shí)際常用的三種不同剛性節(jié)點(diǎn):全焊接的剛接節(jié)點(diǎn)、剛性較大的雙腹板帶頂?shù)捉卿撨B接節(jié)點(diǎn)(半剛性1)和剛性較小的雙腹板連接節(jié)點(diǎn)的框架(半剛性2)。當(dāng)采用半剛性節(jié)點(diǎn)時(shí),干砌墻對(duì)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力、延性和應(yīng)力均勻等特性的貢獻(xiàn)更大。同時(shí)本文對(duì)砌塊的摩擦系數(shù)和彈性模量進(jìn)行參數(shù)分析,

4、優(yōu)化了框墻之間的相互作用和干砌墻摩擦耗能的特點(diǎn),完善了不同工況下干砌墻的使用。
　　通過(guò)對(duì)前文建立的不同節(jié)點(diǎn)剛性有限元模型進(jìn)行變幅往復(fù)加載,得到了不同剛性節(jié)點(diǎn)下干砌墻的滯回曲線,并提取了結(jié)構(gòu)的骨架曲線。通過(guò)對(duì)所得的滯回曲線進(jìn)行積分,獲得了不同節(jié)點(diǎn)下干砌墻的耗能大小;同時(shí),在深入分析干砌填充墻框架受力機(jī)理的基礎(chǔ)上,分析不同工況下結(jié)構(gòu)的骨架曲線,提出了干砌墻框架抗側(cè)力計(jì)算的簡(jiǎn)化公式,為工程實(shí)際應(yīng)用提供了指導(dǎo)。本文指出干砌墻在框架中的表