節(jié)點剛性對干砌填充墻框架力學性能的影響.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術的進步,填充墻框架結(jié)構(gòu)的使用越來越廣,如何經(jīng)濟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;但同時干砌墻耗能很大程度上受框架變形的影響,而梁柱節(jié)點正是決定框架變形的關鍵因素。為準確把握干砌墻框架的力學特性,本文以框架節(jié)點為研究對象,選取工程中常用的節(jié)點并利用有限元軟件對干砌墻框架結(jié)構(gòu)進行深入分析,以最大化的增加建筑阻尼,提升結(jié)構(gòu)的力學性

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

3、比,干砌填充墻對框架的附加剛度很小且能大幅提高框架的延性;同時干砌墻墻體和框架的應力分布更為均勻合理。
　　在上述框墻細觀模型的基礎上,逐步釋放節(jié)點的轉(zhuǎn)動能力,分別模擬了工程實際常用的三種不同剛性節(jié)點:全焊接的剛接節(jié)點、剛性較大的雙腹板帶頂?shù)捉卿撨B接節(jié)點(半剛性1)和剛性較小的雙腹板連接節(jié)點的框架(半剛性2)。當采用半剛性節(jié)點時,干砌墻對結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力、延性和應力均勻等特性的貢獻更大。同時本文對砌塊的摩擦系數(shù)和彈性模量進行參數(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,完善了不同工況下干砌墻的使用。
　　通過對前文建立的不同節(jié)點剛性有限元模型進行變幅往復加載,得到了不同剛性節(jié)點下干砌墻的滯回曲線,并提取了結(jié)構(gòu)的骨架曲線。通過對所得的滯回曲線進行積分,獲得了不同節(jié)點下干砌墻的耗能大小;同時,在深入分析干砌填充墻框架受力機理的基礎上,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)力計算的簡化公式,為工程實際應用提供了指導。本文指出干砌墻在框架中的表