網(wǎng)格框架墻體的抗震性能分析

【摘要】為了研究網(wǎng)格框架墻體的抗震性能的影響，對(duì)該結(jié)構(gòu)的承載能力和破壞形態(tài)等抗震性能進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明：網(wǎng)格框架墻體呈現(xiàn)分階段的破壞模式，明顯改善墻體的延性和抗震性能。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)格框架墻體；抗震性能

0 引言

網(wǎng)格框架墻體是新型網(wǎng)格墻結(jié)構(gòu)體系的主要受力構(gòu)件。網(wǎng)格墻結(jié)構(gòu)體系是一種集保溫、隔熱、隔聲和防火于一體的新型結(jié)構(gòu)體系：由鋼筋混凝土肋梁和肋柱豎肢構(gòu)成網(wǎng)格框架墻，與現(xiàn)澆或裝配式樓蓋組合形成的結(jié)構(gòu)體系，用于墻體填充材料的主要有：①以爐渣、粉煤灰等工業(yè)廢料為主要原料的加氣混凝土砌塊；②制造磷酸的大量廢渣加工而成的磷石膏等[1-2]。已有試驗(yàn)與理論研究表明[3]，在地震作用下，墻體始終處于彎、壓、剪復(fù)合受力狀態(tài)，破壞形式復(fù)雜，影響因素較多，本文完成了一片網(wǎng)格框架墻體的抗震性能試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)簡(jiǎn)介

本文中將7層網(wǎng)格框架建筑物模型的底部墻體在地震作用影響下的軸向壓力為試驗(yàn)構(gòu)件的設(shè)計(jì)值，計(jì)算出模型墻體軸壓比，從而進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為試驗(yàn)構(gòu)件的軸壓比，進(jìn)而確定試驗(yàn)構(gòu)件的豎向荷載值為140KN。先由豎向千斤頂施加給定的豎向荷載，在試驗(yàn)過(guò)程中保持不變；然后用試件頂端的水平千斤頂施加往復(fù)水平荷載。根據(jù)《建筑抗震試驗(yàn)方法規(guī)程》的規(guī)定，分兩階段采用不同的加載控制方法：彈性荷載階段采用荷載控制，每級(jí)荷載反復(fù)一次；進(jìn)入塑性后采用頂點(diǎn)位移控制，每級(jí)位移幅值反復(fù)三次，直至試件承載能力下降到最大承載能力的 85%以下或者試件破壞喪失承載能力。

試驗(yàn)時(shí)，先對(duì)墻體試件施加豎向荷載140KN，然后分級(jí)加載水平荷載。試驗(yàn)得到的骨架曲線(xiàn)如圖3所示，相應(yīng)的抗震性能指標(biāo)在表2中給出。

圖3 FQ1 滯回曲線(xiàn)與骨架曲線(xiàn)

從圖3中可以看出，在試件達(dá)到屈服荷載后滯回曲線(xiàn)均呈弓形，但當(dāng)構(gòu)件逐漸達(dá)到極限荷載時(shí)，由于構(gòu)件剛度的退化，F(xiàn)Q1的滯回曲線(xiàn)轉(zhuǎn)化為反 S 型，其滯回曲線(xiàn)呈現(xiàn)比較豐滿(mǎn)，曲線(xiàn)的下降段也比較平緩，構(gòu)件都具有良好的抗震性能。從骨架曲線(xiàn)的特點(diǎn)，網(wǎng)格剪力墻在水平低周反復(fù)荷載的作用下，經(jīng)歷了彈性、屈服、極限荷載而破壞。

表2 墻體的主要抗震性能指標(biāo)

延性和極限屈服位移角都是衡量結(jié)構(gòu)抗震性能的重要指標(biāo)，試驗(yàn)所得的延性系數(shù)值為4.66，大于混凝土規(guī)范中要求的延性系數(shù)3，說(shuō)明結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下就可以承受較大的塑性變形；極限屈服位移角為1/44，也說(shuō)明網(wǎng)格框架剪墻體具有很好的變形能力。從試驗(yàn)過(guò)程中可知，在豎向力和水平力共同作用下，首先在梁端出現(xiàn)豎向裂縫，隨著荷載的進(jìn)一步加大，幾乎所有的肋梁兩端都出現(xiàn)了豎向裂縫，同時(shí)在柱端出現(xiàn)水平裂縫；隨之肋梁內(nèi)縱筋屈服，在肋梁肋柱節(jié)點(diǎn)區(qū)形成塑性鉸，能夠消耗大量的能量，使墻體壞而不倒，屬于合理的破壞形態(tài)，具有良好的抗震性能[4]。

綜上所述：網(wǎng)格框架墻體呈現(xiàn)分階段、多模式的破壞形式，肋梁肋柱能夠明顯提高墻體的水平承載能力和剛度，具有良好的延性和抗震性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]王奇，錢(qián)稼茹，等.保溫砌?；炷辆W(wǎng)格墻抗震性能試驗(yàn)研究.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2004，25（4）：15-24.

[2]盧亞琴，馬克儉，等.磷石膏墻體鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)數(shù)值分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)（增刊2），2009：36-40.

[3]姚謙峰，黃煒，等. 密肋復(fù)合墻體受力機(jī)理及抗震性能試驗(yàn)研究. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2004，25（6）：67-74

[4]楊江波.鋼筋混凝土網(wǎng)格框架節(jié)能結(jié)構(gòu)體系抗震性能研究.河北工業(yè)大學(xué)，2010.