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郑强强：填充墙对框架抗震性能的影响及设计建议 77 填充墙对框架抗震性能的影响及设计建议 郑强强 (新疆大学建筑设计研究院。 乌鲁木齐 830008) 【摘 要】 针对 目前结构设计中不考虑填充墙的承载性能，普遍按照纯框架进行设计；抗震验算时只考虑填充 墙对框架结构刚度的影响，对框架自振周期进行折减，剩下仍按纯框架验算的现状。就填充墙对框架结构抗震性能 的影响及 目前抗震验算方法存在的不足进行简单分析、归纳，提出部分设计建议，供工程设计、施工人员参考。 【关键词】 框架结构；填充墙 ；影响；设计建议 【中图分类号】 TU352．11 【文献标识码】 B 【文章编号J 1001—6864(2011)O1—0077—02 框架一填充墙结构 目前是常见的一种结构形式，具有 现出明显的塑性特点。由填充墙和框架共同作用的原理可 结构平面布嚣灵活等优点，利用框架受力，填充墙来围护和 以看出，在地震过程中，填充墙起到抵抗侧 向力的作用主要 分割建筑空间。我国目前在工程设计中一般是忽略填充墙 发生在前两个阶段。多遇地震 (小震)下，填充墙分担了一 的作用的。普遍做法是简单把填充墙体作为荷载作用到框 部分抗侧力；在强震作用下，填充墙 也可起到吸收地震能量 架梁上，根据规范要求利用周期折减系数来考虑填充墙的 的作用；但是遇到罕遇地震情况 ，填充墙即使与框架柱问设 作用。在进行框架结构地震作用下的内力和变形计算过程 有可靠的连接也会出现破坏和倒塌 J。 中，按纯框架进行考虑，完全忽略了填充墙 的存在，使得计 如果填充墙在结构中布置不当，会造成本来均匀规整 算所用的力学模型与实际结构有出入，造成了抗震安全隐 的框架结构的刚度中心偏移 ，从而使框架 一填充墙体在地 患。而现行抗震规范(GB50011—2001)中第 3．7．4条仅是 震作用下的扭转反应会进一步加大，具体不利影响如下：① 定性地规定：围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响， 填充墙偏置于结构的某一侧 ，会造成楼层质心与刚心产生 避免不合理设置而导致主体结构的破坏 ¨1J。抗震规范对具 较大的偏离，地震作用下将使结构发生严重平面扭转而造 体情况没有做相应的说明。 成框架破坏 (如图 1)。②由于建筑或使用功能的需要，结构 实际上，由于填充墙的存在及布置不合理使得建筑物 相邻层的填充墙不能保证竖向连续，如底层大空间需要或 震害严重。而填充墙及 内部预埋管道的损坏使得震后修复 结构不能避免的错层存在等，这些因使用用途的改变或地 工作量很大，震后维修费用很高，因此对于填充墙对结构的 势条件限制等得到的不规则填充墙布置，都会使结构竖向 影响以及破坏形式应该予以重视 。 刚度分布不均匀甚至突变，这容易使结构在填充墙少的楼 大量的地震灾后调查和已做的模型试验分析表明，填 层形成薄弱层，在地震作用下薄弱层柱端将产生很大的塑 充墙和框架共同工作的过程可分为以下几个阶段：①弹性 性集中变形，楼层同时发生很大侧移而导致建筑坍塌 (如图 阶段。填充墙和框架均处于弹性状态两者共同作用 ，填充 2)。③结构在墙上设置的门窗洞 口，易形成短柱现象。在 墙与框架周边相接触的地方产生界面裂缝。② 弹塑性阶 地震作用下，框架柱在形成短柱后极易在弯曲强度未得到 段。随着侧向力的加大，界面裂缝也不断扩展，填充墙和框 发挥之前先发生脆性的剪切破坏 (如图3)。 架 对角接触部分出现局部的破裂现象，墙 面未 出现贯穿的 几点设计建议和思考：① 填充墙应优先采用轻质高强、 “x”型裂缝，此时，框架仍处于弹性工作状态，这时填充墙承 耗能性能好的墙板；不用或少用实心砖、空心砖、加气