框架阻尼填充墙平面外受力性能分析研究

通过有限元方法,对比分析普通填充墙与阻尼填充墙在平面外单调静力荷载作用下各主要构件的响应,研究阻尼填充墙平面外受力性能,揭示阻尼填充墙平面外工作机制。分析结果表明:平面外荷载作用下,阻尼填充墙出平面侧移量集中于中间两层阻尼层,从墙侧移看,阻尼填充墙出平面变形区别于普通填充墙变形模式,其为"图7可知普通为三折线,阻尼填充墙为三折线"变形模式;阻尼填充墙平面外工作机制具体表现为:竖直方向为拱承载机制,水平方向为砌体单元与拉结筋协同受弯工作的工作机制;在平面外受力过程中,顶层、底层砌体单元与其相邻的混凝土框架梁之间的相对滑移现象显著降低了阻尼填充墙平面外承载能力及其刚度。加强砌体单元与顶梁、底梁间的相互作用是保证阻尼填充墙平面外性能的关键。     

阻尼填充墙平面外工作机制与受力性能研究

采用ABAQUS通用有限元软件，对比分析了单调静力下，阻尼层剪切强度、柔性端填充物硬度等周边约束程度对阻尼填充墙（damped infill wall, DIW）平面外工作机制与受力性能的影响，揭示了DIW平面外工作机理，给出了相关的设计建议。结果表明：平面外荷载作用下，不同周边约束程度可使DIW形成六种工作机制类型。低强度砂浆阻尼层抗压强度平均值大于1.2MPa与柔性端填充物弹性模量大于1.5MPa分别是沿墙体高度方向、宽度方向拱承载机制形成的充分条件，该情况下DIW的工作机制合理，承载能力与初始刚度最高；沿墙体高度方向看，DIW各砌体单元作近似刚体运动，平面外位移集中于中间两层阻尼层及中间层砌体单元，变形模式因约束程度不同主要呈现“二折线”、“三折线”以及介于“二折线”与“三折线”三种形式；当低强度砂浆阻尼层抗压强度平均值大于1.2MPa时，DIW的受力以沿墙体高度方向为主，而沿墙体宽度方向的影响可忽略；采用低强度砂浆作为阻尼层时，建议采用抗压强度大于1.2MPa的砂浆，柔性端填充物采用M1.5砂浆或弹性模量大于1.5MPa的材料。     

经历平面内损伤的阻尼填充墙框架平面外受力性能试验研究

为研究双向地震作用下阻尼填充墙(damped infill wall, DIW)的平面外受力性能,对3片经历了平面内拟静力加载试验的DIW进行平面外静力加载试验,研究DIW平面外的受力性能、变形模式和破坏特征。结果表明：DIW的平面外受力阶段分为弹性、弹塑性、塑性和破坏4个阶段,各阶段的DIW平面外位移沿墙体高度分布均呈“三折线”形态;DIW具有一定的平面外抗侧刚度,与以低强度砂浆作为阻尼层的DIW相比,以 SBS 改性沥青卷材作为阻尼层的DIW平面外初始刚度明显较大,可更好地控制墙体的平面外变形。DIW通过砌体单元间以及砌体单元与框架梁间的相互作用形成拱承载机制,具备抵御9度罕遇地震作用下平面外承载能力;DIW的拉结筋主要在墙体平面外位移较大时发挥作用,具有第二道防线的作用。拉结筋拉断标志着DIW的最终破坏,拉断前DIW未发生失稳倒塌现象。