填充墻對框架結構抗震的影響分析

對于框架抗震效果的設計中，將填充墻對框架結構影響的考慮是非常必要的。本文通過填充墻對框架結構抗震影響的原理、建模和實例進行分析。

緒論

在過去的幾年中，我國發生了很多大大小小的地震，在這樣的情況中建筑工程中的抗震性是人們所關注的一個焦點了。目前很多建筑施工中都會使用框架結構，它具有：布置靈活，室內空間大的一些優點。在框架結構的實施中，會使用填充墻來進行分隔與對外部的圍護。在對框架結構抗震性檢驗時，會將填充墻對框架結構的影響進行考慮，使用填充墻的數量，把框架結構中的框架進行自振周期折減，從而大體還是按照純框架結構來進行檢驗。在實際中填充墻能將框架結構的各種指標都進行改變。

填充墻對框架結構抗震的影響和原理分析

1.框架填充墻在實際中的應用

填充墻在框架結構中的應用，被大量的使用在辦公樓、學校、商業建筑中。利用填充墻來將房屋進行分隔，實際中在發生地震的時候，填充墻和框架結構是會一起工作的。框架結構利用填充墻，可以將框架結構的體現剛度加強，在實際的應用中，填充墻對框架結構還是有利有弊。利：將框架結構整體的抗側移的能力提高；填充墻的填充形式與框架結構形成了相互約束，將框架結構整體的承載力提高；填充墻自身的破壞可以將地震的能量進行消耗。弊：框架結構整體的剛度加大，地震的作用力也會增大；有填充墻的存在，框架結構的變形會受到影響，可能會將小柱的長度減少變成短柱，然而短柱的變形能力不高，在地震中，將分擔的剪力加大，造成剪切破壞。

2.框架填充墻受力分析

填充墻在框架結構中，其一是將墻體在框架中受到一定的約束，其二是框架結構會因為填充墻而得到支撐。使用填充墻來進行的支撐的框架結構的剛度對因此增大，在此同時也會使填充墻框架結構中的構件受力比純框架的構件受力有很大的差別。框架填充墻的受力可以分成下面的四階段：填充墻對框架結構工作的整體階段；框架結構工作中的彈性階段；框架結構工作中的彈塑性階段；框架結構工作中的塑流階段。

3.框架填充墻對結構變形能力的影響

在框架結構的填充墻中，墻體和框架的某些部分使用的材料不一樣，然而受力性也不一致。然而在地震剪力的影響下，填充墻和框架共同作用下，相互協助，一起將地震造成的影響抵制，可以將自身結構變形的問題得以改善，讓整個框架結構有更好的延展性，這就是填充墻與磚墻的不同。填充墻對于框架結構具有約束性，由此可知框架架構中的填充墻是起到了很重要的作用。

4.結構在地震作用下的震動對填充墻的影響

在地震的作用下，填充墻會受到一定的影響。①在豎直的方向中布置的不均勻，會導致在地震中填充墻會沿著此方向發生薄弱層的破壞；②在水平的方向中布置的不均勻，會導致在地震中填充墻會沿著此方向發生扭轉性的破壞；③在填充墻的建造中，會將一些長柱的長度減少，因此形成短柱，在地震中受力情況不一致，會造成脆性的剪切破壞。

5.實例

2008年的特大地震災后，通過對災區的房屋受損的調查中發現，在震感強烈的地區，房屋中的框架結構的填充墻的開裂、倒塌是非常嚴重的。在之前的幾十年中，人們主要研究是針對框架結構方面的抗震性，并且有很好的成果，但是在對于填充墻方面的研究并沒有全面的考慮，繼而導致了填充墻框架結構在特大地震災害中有毀滅性的破壞，因此在2008年特大地震災害之后的重建工作中，填充墻對框架結構抗震的影響是需要我們重點研究的，通過填充墻來加強框架結構的剛度。

設計實例分析

在災前的建筑中，大多數的房屋是使用純框架的來進行設計修建的，對于框架結構中的填充墻只考慮到了它自身的重量，并且把它作為外荷載在框架梁上進行使用；使用填充墻的數量，來將框架結構中的周期進行減少，再考慮框架結構中的填充墻對剛度的影響。在地震后的重建中，將填充墻的作用和重要性做了充分的研究和分析，需要將填充墻的利弊全面的進行考慮，填充墻存在框架結構中，通過實際的受力情況，對填充墻的框架結構的設計模型進行分析，將其受力的情況計算出來，在地震中填充墻與框架結構是一個整體共同來對抗地震的，不能將填充墻和框架結構分開。在建筑的設計中不能將填充墻的作用給忽略，填充墻在框架結構中不僅僅是對結構的剛度有影響，也對框架結構的破壞機理有一定的影響。

結論

填充墻對框架結構抗震中的影響，是有利有弊的，我們應該將其利弊全面考慮，不可忽視填充墻對框架結構的作用，根據工程的實際情況進行考慮，在設計中應該預防發生薄弱層破壞、扭轉性破壞、切剪性破壞等一些災害。填充墻對框架結構的抗震影響是非常復雜的，還需要我們人類在進一步的全面的分析和研究，走向另一個高度。

（作者單位：成都理工大學環境與土木工程學院）

作者簡介：曾思榮（1991-），男，漢族，四川中江縣人，本科在讀，研究方向：土木工程（建筑方向）。