填充墻對框架—剪力墻結(jié)構(gòu)動力特性影響的試驗研究與計算分析.pdf

1、結(jié)構(gòu)的動力特性是結(jié)構(gòu)自身的重要參數(shù)。影響結(jié)構(gòu)動力特性的因素比較復(fù)雜,其中的填充墻是一個重要因素。目前國內(nèi)外對填充墻影響結(jié)構(gòu)動力特性方面的研究主要集中于框架和框架支撐結(jié)構(gòu)體系,而且研究結(jié)論大多是定性的,在其對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)動力特性影響的研究并不多見,可以借鑒的理論和經(jīng)驗也比較局限。 目前的設(shè)計方法中,填充墻對周期的影響通常是根據(jù)填充墻的數(shù)量,對基本周期乘以折減系數(shù),折減系數(shù)一般取值為0.6-1,這是一個籠統(tǒng)的范圍。填充墻的加入對

2、高階周期怎樣影響,影響程度如何還有待于進(jìn)一步的深入研究。 另一方面,由于純框架結(jié)構(gòu)的變形為剪切型；純剪力墻的變形曲線是彎曲型。理想的等剛度剪切梁的頻率比為1:3:5,理想的等剛度彎曲梁的頻率比為1:6.27:17.55。在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,填充墻的加入對結(jié)構(gòu)的頻率比如何影響,值得研究。 基于以上幾個方面,本文分別應(yīng)用實驗?zāi)B(tài)分析(EMA)和有限元法模態(tài)分析(FEM)兩種手段相結(jié)合的方法對某一框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力特性

3、進(jìn)行研究,主要內(nèi)容和結(jié)論如下： 1.總結(jié)了近年來國內(nèi)外填充墻的研究狀況和現(xiàn)行規(guī)范對填充墻的規(guī)定要求,認(rèn)為在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計以及應(yīng)用中,填充墻的剛度影響不可忽略。 2.對本文工程實例的剛度進(jìn)行了簡單的手算,比較填充墻加入前后的變化發(fā)現(xiàn)：填充墻的加入,使得結(jié)構(gòu)的剛度有了很大的提高。 3.利用脈動法分別從縱、橫兩個方向?qū)δ晨蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)的動力特性進(jìn)行了測試。運用Vib’SYS軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,識別出了結(jié)構(gòu)固有頻率和

4、相應(yīng)的振型等模態(tài)信息。并根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范估算出結(jié)構(gòu)基本周期,對比表明試驗結(jié)果符合規(guī)律。 4.對目前已有填充墻模型進(jìn)行總結(jié)和分析,并根據(jù)填充墻的實際受力變形特點,對常用的填充墻模型進(jìn)行了改進(jìn),提出一種更合理有效的填充墻等效模型-半剛度填充墻元模型。通過具體算例驗證了模型的合理性,算例中分別考慮了填充墻布置、數(shù)量和材料等影響因素。 5.按照工程實際情況,應(yīng)用本文建議的半剛度填充墻元模型,分別在未考慮和考慮填充墻的情況下,基于AN