框架填充墙抗震性能研究的回顾与前瞻

从震害调查、模型试验和理论分析三个方面回顾了国内外在框架填充墙抗震性能方面的研究和取得的成果,阐述了改进框架填充墙抗震性能的一些思路和方法。针对工程上出现的新问题和新趋势,结合目前的研究情况,提出了今后应重点研究的方向和内容。     

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。     

阻尼砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究

通过对阻尼砌体填充墙框架、空框架和普通砌体填充墙框架的低周反复加载试验,对比研究阻尼砌体填充墙框架结构的滞回性能、承载能力、变形能力、延性、刚度退化、耗能性能和破坏特征等。结果表明：阻尼砌体填充墙通过砌体单元往复剪切阻尼层参与结构的滞回耗能,具有良好的耗能效果,阻尼砌体填充墙框架结构滞回曲线饱满,耗能能力强,等效黏滞阻尼系数在0.1以上;阻尼砌体填充墙能为框架提供一定的抗侧力和抗侧刚度,但其对框架提供的抗侧刚度和约束效应较普通砌体填充墙大为削弱,避免了框架柱产生剪切破坏;阻尼砌体填充墙框架结构的承载力衰减速率和刚度退化速率明显较普通填充墙框架结构缓慢,极限层间位移角与空框架的基本相同,具有良好的延性和变形能力。     

摩擦阻尼填充墙简易摩擦层性能试验研究

设计了5种用于摩擦阻尼填充墙的简易摩擦层,并对其进行拟静力试验,研究其力学性能。结果表明:1沥青砂摩擦层的剪切变形能力较强,但滞回耗能性能稳定性差;2苯丙乳液聚丙烯砂浆、苯丙乳液橡胶粉砂浆和乳化沥青橡胶粉砂浆摩擦层与低强度未改性砂浆摩擦层的滑动摩擦力相差不大,滞回环呈矩形,滞回性能稳定,剪切变形能力和耗能性能相当,聚合物纤维的掺入对提高摩擦层剪切变形能力和滞回耗能性能的效果不明显;3建议采用低强度砂浆构筑摩擦阻尼填充墙的摩擦层。     

带SBS层阻尼砌体填充墙钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究

针对阻尼砌体填充墙的砌体单元抗拉能力不足及预留缝隙不便于建筑使用的问题,提出改进的墙体构造措施,并制作2榀阻尼砌体填充墙框架试件,对其进行拟静力试验,研究阻尼砌体填充墙框架结构的抗震性能。试验结果表明:拉结筋通长布置的构造措施可有效解决砌体单元抗拉能力不足的问题;在克服了砌体单元的拉裂破坏后,阻尼砌体填充墙的耗能效果显著提高,阻尼砌体填充墙框架结构的承载力衰减更慢,滞回曲线更饱满,耗能能力更强,等效黏滞阻尼系数达到0.12以上;用M1.5砂浆和用发酵聚氨酯填缝的构造措施都是可行的,可确保阻尼砌体填充墙率先耗能、发挥保护主体框架的作用,明显提高阻尼砌体填充墙早期对框架的刚度贡献,同时保留阻尼砌体填充墙不过强约束框架变形、不改变框架结构的延性破坏模式、不造成框架结构延性变差的良好性能;填缝后,阻尼砌体填充墙框架结构的初始抗侧刚度明显提高,位移延性系数在6.0以上,极限层间位移角在1/40以上,可以满足结构在大震下的弹塑性变形要求。     

新型框架阻尼填充墙性能分析

介绍了新型框架阻尼填充墙的构造方法,并剖析其原理;采用有限元方法分析空框架、普通填充墙框架与阻尼填充墙框架在单调静力荷载作用下的响应,揭示了阻尼填充墙的工作机制,对比研究了阻尼填充墙和普通填充墙的性能差异和优劣,结果表明：框架侧移时,阻尼填充墙的变形主要集中于剪切刚度较小、变形能力良好的粘弹性层,与普通填充墙相比,其变形能力明显提高,受力大为降低;阻尼填充墙能给主体框架提供一定的侧向刚度,有利于小震下结构的位移控制,但其刚度明显低于普通填充墙,能延长结构周期,减小结构在地震中所承受的地震作用。此外,阻尼填充墙对框架侧向变形造成的约束较普通填充墙大为削弱,能延缓主体框架形成塑性铰发生破坏。