一种提高框架结构抗震性能方法的研究——填充墙的减震利用

一种提高框架结构抗震性能方法的研究——填充墙的减震利用2目录CONTENTS一、研究意义二、国内外研究现状三、研究内容四、技术路线五、进度计划3研究意义地震造成巨大的社会经济损失和严重的人员伤亡房屋倒塌破坏造成的经济损失及伤亡人数占大多数填充墙框架结构4研究意义框架结构对填充墙的约束作用较弱填充墙的整体性很差裂缝产生→迅速发展→墙体严重破坏甚至倒塌→退出工作框架与砌体填充墙之间的合理而有效的连接显得尤为重要5近年来，建筑抗震设计方法已经有了很大的发展，而且在不断地更新和完善，但填充墙对结构的影响目前设计方法考虑得还不够全面，只是简单地考虑周期折减，并没有与结构构件的设防水准相协调，即没有在同一标准下加以考虑设计，结果导致其震害严重，甚至会引起结构倒塌伤人。国内外研究现状6国内外研究现状“以强御强”抗震思路“捆绑法”“构造次框架法”加大构件强度或加强构件间连接7国内外研究现状“捆绑法”的具体做法是在结构施工过程中，在梁和柱(构造柱或框架柱)内预埋钢筋，砌墙时再安装“外围钢筋”，再采用扭结或焊接方式将预埋钢筋与“外围钢筋”连接，用钢筋将填充墙和框架梁、柱捆绑在一起增强墙体以及整个结构的整体性，从而提高其抗震能力。8国内外研究现状“构造次框架法”的具体做法是在普通框架结构的基础上，嵌入由一定数量构造柱和构造梁形成的次框架网格，填充墙砌筑于次框架网格中，次框架网格不仅加强了框架梁、柱的联接从而增强了主体框架的整体性，而且加强了对填充墙的约束，提高了墙体对结构抗侧刚度和承载力的贡献。9国内外研究现状“以柔克刚”抗震思路对结构的某些构件或部位削弱，从而降低输入结构(构件)的地震能量、减轻构件间相互作用所造成的抗震不利影响或提高结构(构件)的延性在结构的某些部位设置阻尼装置(或阻尼元件)，利用阻尼装置(或阻尼元件)的耗能性能，耗散部分输入结构(构件)的地震能量，从而减轻或者避免结构(构件)的破坏10国内外研究现状“以柔克刚”填充墙开缝耗能柔性连接框架阻尼填充墙11国内外研究现状填充墙开缝借鉴目前对剪力墙开缝的做法对填充墙进行开缝处理，在填充墙中沿竖向或者水平向设置一定数量的缝从而达到削弱墙体平面内刚度，降低其承受的地震作用和提高墙体延性的目的。另外，若在所留缝隙中填充耗能材料，填充墙的耗能能力将进一步提高。12国内外研究现状耗能柔性连接新型的填充墙—主体框架柔性连接方法。具体做法是将填充墙的左右两侧及上部均与主体框架脱开一定的间隙，然后在上部缝隙、左右两侧缝隙或者在上部和左右两侧缝隙中都设置特定的阻尼装置或者阻尼元件，如剪切联结装置、减震弹簧和扁钢等，再用软砂浆填缝，并用固定在主体结构上的活动连接板连接。13国内外研究现状框架阻尼填充墙就是把一整块填充墙砌体分成若干砌体单元，砌体单元之间设置粘弹性材料层，形成一层砌体加一层粘弹性材料层，类似于粘弹性阻尼器一层钢板加一层粘弹性材料层的构造，并在砌体单元与框架柱之间留缝(即不砌满)，填充软砂浆或粘弹性材料条。14国内外研究现状抗震结构地震倒塌模拟是一个非常复杂的过程，目前国内外对框架填充墙大震倒塌仿真的研究还不多，哈尔滨工业大学借助数值计算软件LS－DYNA，曾对填充墙的面外倒塌问题进行过仿真分析，发现其能够很好地模拟填充墙的倒塌过程，有助于深入了解填充墙框架结构的破坏机理。15研究内容设计一个TMD系统进行试验研究数值模拟分析16研究内容综合借鉴已有的研究中的做法，拟将结构被动控制方法用在提高填充墙框架结构抗震性能上，即用阻尼元件将填充墙和框架连接，使阻尼元件和填充墙框架结构做为一个TMD系统来改变或调整填充墙框架结构的动力特性或动力作用，使填充墙框架结构在地震作用下动力反应明显减少并得到合理的控制，确保结构本身及结构中的人、物等的安全。17研究内容采用数值计算软件LS—DYNA或其它有限元软件模拟此TMD系统在地震作用下的抗震性能并将模拟结果与试验结果对比18技术路线录入说明将填充墙作为质量M将填充墙和框架用阻尼装置连接阻尼装置的选择提供合理的刚度K和阻尼C阻尼装置的安装位置保持填充墙的整体性谢谢请各位老师批评指正