【摘要】為了研究網(wǎng)格框架墻體的抗震性能的影響,對該結構的承載能力和破壞形態(tài)等抗震性能進行了綜合分析。結果表明: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)格墻結構體系的主要受力構件。網(wǎng)格墻結構體系是一種集保溫、隔熱、隔聲和防火于一體的新型結構體系:由鋼筋混凝土肋梁和肋柱豎肢構成網(wǎng)格框架墻,與現(xiàn)澆或裝配式樓蓋組合形成的結構體系,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]。已有試驗與理論研究表明[3],在地震作用下,墻體始終處于彎、壓、剪復合受力狀態(tài),破壞形式復雜,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研究。
1 試驗簡介
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構件的設計值,計算出模型墻體軸壓比,從而進一步轉換為試驗構件的軸壓比,進而確定試驗構件的豎向荷載值為140KN。先由豎向千斤頂施加給定的豎向荷載,在試驗過程中保持不變;然后用試件頂端的水平千斤頂施加往復水平荷載。根據(jù)《建筑抗震試驗方法規(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,每級荷載反復一次;進入塑性后采用頂點位移控制,每級位移幅值反復三次,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。
試驗時,先對墻體試件施加豎向荷載140KN,然后分級加載水平荷載。試驗得到的骨架曲線如圖3所示,相應的抗震性能指標在表2中給出。
圖3 FQ1 滯回曲線與骨架曲線
從圖3中可以看出,在試件達到屈服荷載后滯回曲線均呈弓形,但當構件逐漸達到極限荷載時,由于構件剛度的退化,F(xiàn)Q1的滯回曲線轉化為反 S 型,其滯回曲線呈現(xiàn)比較豐滿,曲線的下降段也比較平緩,構件都具有良好的抗震性能。從骨架曲線的特點,網(wǎng)格剪力墻在水平低周反復荷載的作用下,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
延性和極限屈服位移角都是衡量結構抗震性能的重要指標,試驗所得的延性系數(shù)值為4.66,大于混凝土規(guī)范中要求的延性系數(shù)3,說明結構在強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,也說明網(wǎng)格框架剪墻體具有很好的變形能力。從試驗過程中可知,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,隨著荷載的進一步加大,幾乎所有的肋梁兩端都出現(xiàn)了豎向裂縫,同時在柱端出現(xiàn)水平裂縫;隨之肋梁內縱筋屈服,在肋梁肋柱節(jié)點區(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:
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[4]楊江波.鋼筋混凝土網(wǎng)格框架節(jié)能結構體系抗震性能研究.河北工業(yè)大學,2010.