趙德鵬，周 劍，田春雨，潘冰洪，劉 嶸

(1 華潤(rùn)置地有限公司， 深圳 518057； 2 中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司， 北京 100013)

0 引言

目前，我國(guó)正大力推廣裝配式建筑，其中住宅建筑常采用裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系。實(shí)際工程中該體系外墻一般存在一定數(shù)量的非承重圍護(hù)墻，且一般為預(yù)制混凝土內(nèi)嵌形式。當(dāng)圍護(hù)墻與剪力墻分別獨(dú)立預(yù)制時(shí)稱為獨(dú)立式內(nèi)嵌外圍護(hù)墻，當(dāng)二者整體預(yù)制時(shí)稱為一體式內(nèi)嵌外圍護(hù)墻，具體構(gòu)造詳見(jiàn)文獻(xiàn)[1]。

預(yù)制內(nèi)嵌外圍護(hù)墻剛度大且與主體結(jié)構(gòu)連接較強(qiáng)，目前設(shè)計(jì)時(shí)未能合理考慮其對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)可能存在安全隱患。從已有對(duì)非承重墻的研究來(lái)看，砌體填充墻應(yīng)用最為廣泛，其對(duì)主體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響成為研究熱點(diǎn)[2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者一方面通過(guò)擬靜力、擬動(dòng)力及振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)就其對(duì)主體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響進(jìn)行研究[3-5]；另一方面對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬計(jì)算并結(jié)合理論分析，研究填充墻的影響并提出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造措施[6-8]。文獻(xiàn)[9-11]對(duì)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)中非承重墻進(jìn)行了研究，但墻體形式單一且研究?jī)?nèi)容不夠全面。

圖3 7度區(qū)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖

筆者針對(duì)預(yù)制內(nèi)嵌外圍護(hù)墻，提出了優(yōu)化構(gòu)造，并通過(guò)對(duì)包含內(nèi)嵌外圍護(hù)墻的剪力墻試件進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，研究了圍護(hù)墻對(duì)主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能的影響[1]。為全面研究預(yù)制內(nèi)嵌外圍護(hù)墻對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響及為采用此類外圍護(hù)墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，本文在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，選取典型的含有此類圍護(hù)墻的工程項(xiàng)目作為案例，通過(guò)對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈性分析和彈塑性分析，研究圍護(hù)墻對(duì)整體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，并提出設(shè)計(jì)建議。

通過(guò)對(duì)實(shí)際工程調(diào)查發(fā)現(xiàn)，工程中圍護(hù)墻的典型形式包括窗下墻、窗側(cè)墻、窗間墻及結(jié)構(gòu)洞墻(圖1)。 由于裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位一般采用現(xiàn)澆形式，因此這些部位的非承重外圍護(hù)墻一般仍采用傳統(tǒng)做法。此外，本文所研究的裝配式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部非承重填充墻相對(duì)外墻而言數(shù)量較少，一般也采用傳統(tǒng)做法。對(duì)傳統(tǒng)做法的非承重墻，由于其對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響相比混凝土墻而言要小很多，因此本文計(jì)算分析中未考慮。

圖1 內(nèi)嵌外圍護(hù)墻典型形式

根據(jù)文獻(xiàn)[1]研究結(jié)果可知，一體式內(nèi)嵌外圍護(hù)墻和獨(dú)立式內(nèi)嵌外圍護(hù)墻對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響和破壞模式基本一致，故本文僅以獨(dú)立式為例進(jìn)行介紹。

1 計(jì)算分析方案

1.1 項(xiàng)目信息

針對(duì)獨(dú)立式構(gòu)造內(nèi)嵌外圍護(hù)墻，按抗震設(shè)防烈度7度和8度，選取1個(gè)8度區(qū)項(xiàng)目和2個(gè)不同高度的7度區(qū)項(xiàng)目，項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層平面布置見(jiàn)圖2，3，虛線圈處為采用內(nèi)嵌外圍護(hù)墻的部位，對(duì)7度區(qū)項(xiàng)目1和8度區(qū)項(xiàng)目，圖中僅給出對(duì)稱平面的一半。其中7度區(qū)項(xiàng)目1地上26層，層高3m，結(jié)構(gòu)高度約80m，相對(duì)較高；7度區(qū)項(xiàng)目2地上16層，層高3m，結(jié)構(gòu)高度約50m，相對(duì)較低；8度區(qū)項(xiàng)目地上18層，層高2.8m，結(jié)構(gòu)高度約50m。各項(xiàng)目均為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)均為二級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限均為50年，抗震設(shè)防類別均為丙類。各項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

圖2 8度區(qū)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖

各項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)參數(shù) 表1

1.2 計(jì)算軟件及流程

首先，采用PKPM軟件中的SATWE模塊建立不含圍護(hù)墻的模型并進(jìn)行彈性計(jì)算和配筋；然后在不含圍護(hù)墻模型中加入未優(yōu)化的圍護(hù)墻形成含未優(yōu)化圍護(hù)墻的模型，加入采用優(yōu)化構(gòu)造的圍護(hù)墻形成含優(yōu)化圍護(hù)墻的模型，具體操作在ETABS軟件中進(jìn)行，并采用該軟件對(duì)各模型進(jìn)行彈性分析。最后利用SAUSAGE軟件將3種彈性模型轉(zhuǎn)換為彈塑性模型，并對(duì)各模型進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析。以8度區(qū)項(xiàng)目為例，各項(xiàng)目采用不同軟件建立的計(jì)算模型如圖4所示。

圖4 項(xiàng)目計(jì)算模型

基于含未優(yōu)化圍護(hù)墻的模型，按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)[12](簡(jiǎn)稱《抗規(guī)》)選取地震波，共選取2組天然波和1組人工波，波長(zhǎng)均為20s，每組地震波包含主向波和次向波。以7度區(qū)項(xiàng)目1為例，所選3組地震波的主向波反應(yīng)譜與規(guī)范反應(yīng)譜對(duì)比如圖5所示。

圖5 地震波反應(yīng)譜對(duì)比

1.3 圍護(hù)墻模擬方法

在計(jì)算模型中，圍護(hù)墻均采用殼單元模擬，殼單元的厚度根據(jù)圍護(hù)墻實(shí)際厚度確定。對(duì)于填充聚苯板范圍內(nèi)的圍護(hù)墻，其厚度取聚苯板兩側(cè)混凝土的厚度之和，對(duì)于無(wú)聚苯板的部位，圍護(hù)墻厚度同結(jié)構(gòu)墻厚度。模型中假定預(yù)制和后澆混凝土協(xié)調(diào)變形，不考慮二者接縫的影響。

對(duì)優(yōu)化構(gòu)造圍護(hù)墻，其與主體結(jié)構(gòu)相接處墻厚僅為40mm，計(jì)算模型中相接處的殼單元厚度即取40mm。彈塑性分析模型中，對(duì)模擬圍護(hù)墻的殼單元按其實(shí)際配筋構(gòu)造輸入相應(yīng)的配筋率，以模擬圍護(hù)墻內(nèi)鋼筋的作用。不同軟件中的圍護(hù)墻模型見(jiàn)圖6。

圖6 不同軟件中圍護(hù)墻模型

2 彈性分析

2.1 模態(tài)

采用ETABS軟件計(jì)算的整體結(jié)構(gòu)前3階周期T1～T3及振型見(jiàn)表2，表中各項(xiàng)目均同時(shí)計(jì)算了不含圍護(hù)墻的模型(簡(jiǎn)稱模型A)、含未優(yōu)化圍護(hù)墻的模型(簡(jiǎn)稱模型B)和含優(yōu)化圍護(hù)墻的模型(簡(jiǎn)稱模型C)。

結(jié)構(gòu)周期及振型 表2

對(duì)各項(xiàng)目，由表2可知：1)與模型A相比，模型B以X向平動(dòng)為主振型的扭轉(zhuǎn)分量增加，周期減小為模型A的0.66～0.82倍，同時(shí)扭轉(zhuǎn)振型的X向平動(dòng)分量增加。這是由于結(jié)構(gòu)中X向圍護(hù)墻數(shù)量一般較多，且南、北側(cè)布置一般不均勻。2)與模型A相比，模型B的Y向平動(dòng)振型一般不變，周期減小為模型A的0.75～0.96倍。這是由于結(jié)構(gòu)中Y向圍護(hù)墻數(shù)量一般很少或沒(méi)有，且一般對(duì)稱布置。3)與模型B相比，模型C的周期略有增大，說(shuō)明采用優(yōu)化構(gòu)造后圍護(hù)墻對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度影響略有減小。

2.2 層間位移角

在ETABS軟件中，采用反應(yīng)譜法(按單向地震)計(jì)算的對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的結(jié)構(gòu)層間位移角分布如圖7所示，其中模型A考慮周期折減，周期折減系數(shù)詳見(jiàn)表1。

對(duì)各項(xiàng)目，由圖7可知：1)與模型A相比，模型B的X向?qū)娱g位移角整體減小，最大層間位移角減小幅度為20%～30%；同時(shí)在圍護(hù)墻起始層部位(7度區(qū)項(xiàng)目1為5層，7度區(qū)項(xiàng)目2和8度區(qū)項(xiàng)目均為3層)的層間位移角一般存在突變現(xiàn)象，這是由于起始層以下模型中無(wú)圍護(hù)墻，起始層及以上樓層圍護(hù)墻數(shù)量較多，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度在此部位發(fā)生突變；2)與模型A相比，模型B的Y向?qū)娱g位移角也整體減小，最大層間位移角減小幅度為9%～36%；由于Y向圍護(hù)墻很少，因此無(wú)層間位移角突變現(xiàn)象；3)與模型B相比，模型C的層間位移角略有增大。

圖7 結(jié)構(gòu)層間位移角

2.3 層剪力

采用ETABS軟件計(jì)算的對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的層剪力如圖8所示，計(jì)算原則與計(jì)算層間位移角時(shí)相同。

對(duì)各項(xiàng)目，由圖8可知：1)與模型A相比，模型B的X向?qū)蛹袅φw增大，結(jié)構(gòu)底部剪力增大幅度為6%～70%，相對(duì)較大，這是由于X向圍護(hù)墻數(shù)量較多，對(duì)結(jié)構(gòu)剛度貢獻(xiàn)較大；2)與模型A相比，模型B的Y向?qū)蛹袅φw增大，結(jié)構(gòu)底部剪力增大幅度最大為15%，相對(duì)較小；這是由于Y向圍護(hù)墻數(shù)量較少；3)與模型B相比，模型C的層剪力略有減小。

圖8 結(jié)構(gòu)層剪力

2.4 側(cè)向剛度

由前述層間位移角計(jì)算結(jié)果可知，含圍護(hù)墻的模型B和模型C在圍護(hù)墻起始層部位存在層間位移角突變現(xiàn)象，因此有必要分析圍護(hù)墻對(duì)結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的影響，判斷結(jié)構(gòu)薄弱層。

根據(jù)ETABS軟件結(jié)果按兩種方式計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌圍護(hù)墻下一層與起始層的側(cè)向剛度比，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。第一種方式為按地震剪力及位移計(jì)算，即按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3—2010)[13](簡(jiǎn)稱《高規(guī)》)第3.5.2條第2款計(jì)算；第二種方式為按等效剪切剛度計(jì)算，即將圍護(hù)墻下一層視為轉(zhuǎn)換層，按《高規(guī)》附錄E對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的規(guī)定計(jì)算。

綜合《高規(guī)》第3.5.2條第2款和附錄E，要求計(jì)算得到的側(cè)向剛度比需滿足以下條件：1)圍護(hù)墻起始層為第2層或第3層時(shí)，按地震剪力及位移計(jì)算的結(jié)果不宜小于0.9且不應(yīng)小于0.5，按等效剪切剛度計(jì)算的結(jié)果不應(yīng)小于0.5；2)圍護(hù)墻起始層為第4層及以上時(shí)，可僅按地震剪力及位移計(jì)算，結(jié)果不宜小于0.9，不應(yīng)小于0.6。

結(jié)構(gòu)圍護(hù)墻下一層與起始層側(cè)向剛度比 表3

對(duì)各項(xiàng)目，由表3可知：1)對(duì)模型A均能滿足《高規(guī)》的要求；2)對(duì)模型B和模型C，Y向側(cè)向剛度比均能同時(shí)滿足《高規(guī)》要求，但X向側(cè)向剛度比按地震剪力及位移計(jì)算時(shí)可能小于0.9，不滿足結(jié)構(gòu)薄弱層驗(yàn)算的要求，當(dāng)不滿足時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)地震剪力進(jìn)行放大；3)與模型B相比，模型C的側(cè)向剛度比有所增大，剛度突變問(wèn)題有所改善。

3 彈塑性分析

對(duì)各項(xiàng)目模型進(jìn)行罕遇地震作用和設(shè)防地震作用下的彈塑性時(shí)程分析。分析時(shí)對(duì)每組地震波的主向波和次向波按1∶0.85的比例輸入，主方向取X，Y向兩種情況。3個(gè)項(xiàng)目中模型A、模型B、模型C的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸及配筋完全相同，僅圍護(hù)墻部分不同，且計(jì)算采用相同的地震波。

3.1 層間位移角

對(duì)各項(xiàng)目，計(jì)算的模型B在罕遇地震作用下的最大層間位移角統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。

以天然波1為例，各項(xiàng)目模型的層間位移角沿樓層的包絡(luò)曲線對(duì)比如圖9所示，圖例“模型A-X”代表模型A以X向?yàn)橹飨虻墓r，其余類推。各項(xiàng)目模型的最大層間位移角對(duì)比見(jiàn)表5。

罕遇地震作用下模型B最大層間位移角 表4

罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)最大層間位移角對(duì)比 表5

對(duì)各項(xiàng)目，由表4、圖9及表5可知：1)罕遇地震作用下各模型B的最大層間位移角為1/283～1/170，均滿足《抗規(guī)》的限值要求；2)與模型A相比，模型B和模型C的層間位移角均有所減小，其中模型B的最大層間位移角減小幅度為16%～43%；3)與模型B相比，模型C的結(jié)果總體有所增大，最大層間位移角增大幅度最大約為20%，增大幅度大于多遇地震彈性分析結(jié)果；4)與模型B相比，模型C的X向位移角突變問(wèn)題有所改善，計(jì)算結(jié)果總體更接近于模型A。

圖9 罕遇地震作用下層間位移角對(duì)比

3.2 層剪力

對(duì)各項(xiàng)目，以天然波1為例，罕遇地震作用下各模型的結(jié)構(gòu)層剪力沿樓層的包絡(luò)曲線對(duì)比如圖10所示，結(jié)構(gòu)底部剪力對(duì)比見(jiàn)表6。由圖10及表6可知：1)與模型A相比，模型B和模型C的地震剪力一般均增大，其中模型B增大更明顯，結(jié)構(gòu)底部剪力增大幅度為9%～42%；2)與模型B相比，模型C地震剪力一般均減小，結(jié)構(gòu)底部剪力減小幅度最大約為20%，減小幅度總體大于彈性分析；3)模型C的底部剪力總體與模型A更接近。

罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)底部剪力/kN 表6

圖10 罕遇地震作用下層剪力對(duì)比

3.3 整體破壞情況

以7度區(qū)項(xiàng)目1和8度區(qū)項(xiàng)目為例介紹罕遇地震及設(shè)防地震作用下結(jié)構(gòu)的整體破壞情況。為便于評(píng)價(jià)構(gòu)件的破壞程度，采用SAUSAGE軟件提供的構(gòu)件單元性能水平標(biāo)準(zhǔn)(包括無(wú)損壞、輕微損壞、輕度損壞、中度損壞、重度損壞、嚴(yán)重?fù)p壞共6級(jí))，對(duì)構(gòu)件破壞程度進(jìn)行評(píng)定。

參考《高規(guī)》中D級(jí)性能目標(biāo)對(duì)應(yīng)的性能水準(zhǔn)，本文對(duì)罕遇地震和設(shè)防地震作用下的構(gòu)件破壞程度目標(biāo)設(shè)定見(jiàn)表7。

構(gòu)件破壞程度目標(biāo) 表7

3.3.1 罕遇地震作用分析

整體結(jié)構(gòu)在罕遇地震(天然波1)作用下構(gòu)件的破壞程度如圖11所示，圖中僅給出X主向工況的結(jié)果，其余工況結(jié)果與其大致相同，每個(gè)模型同時(shí)給出東南視角圖(左圖)和西北視角圖(右圖)。

圖11 罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)整體破壞情況

對(duì)7度區(qū)項(xiàng)目1和8度區(qū)項(xiàng)目，由圖12可知：1)結(jié)構(gòu)中部分連梁、圍護(hù)墻發(fā)生重度及嚴(yán)重?fù)p壞；2)結(jié)構(gòu)底部一些墻肢由于本身較薄弱或剛度過(guò)大發(fā)生中度及重度損壞，模型B中這些部位的損傷比模型A更大；3)結(jié)合層間位移角及側(cè)向剛度比，建議對(duì)圍護(hù)墻起始層以下的結(jié)構(gòu)底部墻肢進(jìn)行設(shè)計(jì)加強(qiáng)處理。

3.3.2 設(shè)防地震作用分析

整體結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震(天然波1)作用下構(gòu)件的破壞程度如圖12所示，圖中僅給出X主向工況的結(jié)果，其余工況結(jié)果與其大致相同，每個(gè)模型同時(shí)給出東南視角圖(左圖)和西北視角圖(右圖)。

對(duì)7度區(qū)項(xiàng)目1和8度區(qū)項(xiàng)目，由圖12可知：1)結(jié)構(gòu)中較多的連梁發(fā)生中度及重度損壞，非底部加強(qiáng)部位外墻局部發(fā)生輕微及輕度損壞，底部加強(qiáng)部位外墻主要發(fā)生輕微或輕度損壞；2)模型B和模型A破壞情況大體相當(dāng)，模型B中樓梯間外墻破壞范圍更大，圍護(hù)墻發(fā)生重度損壞；3)各模型結(jié)果基本符合預(yù)設(shè)的破壞程度目標(biāo)。

圖12 設(shè)防地震作用下結(jié)構(gòu)整體破壞情況

3.4 局部破壞情況

以罕遇地震作用下各模型圍護(hù)墻及相關(guān)部位的混凝土受壓損傷來(lái)考察結(jié)構(gòu)的局部破壞情況，計(jì)算結(jié)果如圖13所示，圖中按圍護(hù)墻形式給出典型計(jì)算結(jié)果。

圖13 罕遇地震作用下局部混凝土受壓損傷

對(duì)7度區(qū)項(xiàng)目1和8度區(qū)項(xiàng)目，由圖13可知：1)模型B中窗下墻與連梁共同受力破壞，但對(duì)墻肢影響較小；模型C中二者獨(dú)立受力；2)模型B中窗側(cè)墻與結(jié)構(gòu)墻共同受力，窗下墻與連梁共同受力破壞；采用優(yōu)化構(gòu)造后，連梁和窗下墻獨(dú)立受力，窗側(cè)墻與結(jié)構(gòu)墻獨(dú)立受力；3)模型B中連梁受窗間墻影響，由單跨變?yōu)閮煽缡芰?，破壞集中于洞口范圍?nèi)，且圍護(hù)墻起始層的墻肢損傷相比模型A有所增大；采用優(yōu)化構(gòu)造后，連梁和窗下墻及窗間墻獨(dú)立受力；4)模型B中結(jié)構(gòu)洞墻與結(jié)構(gòu)墻共同受力，導(dǎo)致相鄰結(jié)構(gòu)墻肢損傷很大，可能使圍護(hù)墻起始層成為結(jié)構(gòu)薄弱部位；采用優(yōu)化構(gòu)造后，接縫處首先破壞，圍護(hù)墻與結(jié)構(gòu)墻獨(dú)立受力。5)總體上，采用優(yōu)化構(gòu)造的模型C基本實(shí)現(xiàn)了圍護(hù)墻與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的獨(dú)立受力，避免了圍護(hù)墻對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞模式帶來(lái)的不利影響，破壞情況接近于模型A。

4 結(jié)論與建議

本文對(duì)采用內(nèi)嵌外圍護(hù)墻的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體計(jì)算分析，包括彈性分析和彈塑性分析，從結(jié)構(gòu)模態(tài)、層間位移角、地震剪力、整體及局部破壞情況等角度，詳細(xì)分析了內(nèi)嵌外圍護(hù)墻對(duì)主體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，可形成如下主要結(jié)論與建議。

4.1 結(jié)論

(1)與不含圍護(hù)墻模型相比，含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型和含優(yōu)化圍護(hù)墻模型中圍護(hù)墻對(duì)主體結(jié)構(gòu)的剛度貢獻(xiàn)顯著，由于X向圍護(hù)墻數(shù)量一般較多且南、北側(cè)布置一般不均勻，Y向圍護(hù)墻數(shù)量很少且一般對(duì)稱布置，導(dǎo)致以X向平動(dòng)為主振型的扭轉(zhuǎn)分量增加，周期減小為不含圍護(hù)墻模型的0.66～0.82倍；Y向平動(dòng)振型一般不變，周期減小為不含圍護(hù)墻模型的0.75～0.96倍。

(2)對(duì)彈性分析，與不含圍護(hù)墻模型對(duì)比，含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型和含優(yōu)化圍護(hù)墻模型的層間位移角整體減小，其中X向在圍護(hù)墻起始層存在層間位移角突變現(xiàn)象；地震層剪力整體增大，其中X向增大較多，而Y向增大相對(duì)較少；圍護(hù)墻下一層與起始層的側(cè)向剛度比可能不滿足結(jié)構(gòu)薄弱層驗(yàn)算要求。

(3)對(duì)3個(gè)典型項(xiàng)目，按傳統(tǒng)周期折減法進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性計(jì)算和配筋，加入圍護(hù)墻后進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，得到罕遇地震作用下含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型的最大層間位移角為1/283～1/170，滿足規(guī)范限值要求；對(duì)相同地震波，與不含圍護(hù)墻模型相比，含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型和含優(yōu)化圍護(hù)墻模型的層間位移角均減小，其中含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型減小更明顯，含優(yōu)化圍護(hù)墻模型的X向?qū)娱g位移角突變問(wèn)題相比未優(yōu)化時(shí)有所改善，計(jì)算結(jié)果總體更接近于不含圍護(hù)墻模型；含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型和含優(yōu)化圍護(hù)墻模型的地震剪力一般均增大，其中含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型增大更明顯，含優(yōu)化圍護(hù)墻模型的底部剪力總體與不含圍護(hù)墻模型更接近。

(4)從含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型整體來(lái)看：罕遇地震作用下部分連梁、圍護(hù)墻發(fā)生重度及嚴(yán)重?fù)p壞；結(jié)構(gòu)底部一些墻肢由于本身較薄弱或剛度過(guò)大發(fā)生中度及重度損壞，含未優(yōu)化圍護(hù)墻模型中對(duì)應(yīng)部位的損傷比不含圍護(hù)墻模型更大。

(5)從圍護(hù)墻對(duì)局部結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的影響來(lái)看：窗下墻、窗間墻主要與連梁共同受力破壞，其中受窗間墻影響，連梁由單跨變?yōu)閮煽缡芰?，破壞集中于洞口范圍?nèi)；窗側(cè)墻、結(jié)構(gòu)洞墻主要與墻肢共同受力，其中結(jié)構(gòu)洞墻相鄰墻肢損壞嚴(yán)重，使圍護(hù)墻起始層成為結(jié)構(gòu)薄弱部位；含優(yōu)化圍護(hù)墻模型中連梁與窗下墻、窗間墻獨(dú)立受力，窗側(cè)墻、結(jié)構(gòu)洞墻與墻肢獨(dú)立受力，避免了圍護(hù)墻的不利影響，破壞模式接近于不含圍護(hù)墻模型。

4.2 建議

(1)外圍護(hù)墻在結(jié)構(gòu)平面中宜均勻?qū)ΨQ布置，避免不對(duì)稱布置造成結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)反應(yīng)加大，同時(shí)不宜采用結(jié)構(gòu)洞形式的內(nèi)嵌外圍護(hù)墻。

(2)應(yīng)采取填充聚苯塊或設(shè)置空腔等措施減小內(nèi)嵌外圍護(hù)墻的自重及剛度，且宜在其與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間采取有效的隔離措施，如設(shè)置隔離聚苯板條，以減小不利影響。

(3)應(yīng)參考《高規(guī)》相關(guān)規(guī)定對(duì)圍護(hù)墻下層與起始層的側(cè)向剛度比進(jìn)行驗(yàn)算，當(dāng)不滿足要求時(shí)應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)布置使其滿足要求或?qū)o(hù)墻下層對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的剪力乘以1.25的增大系數(shù)。

(4)當(dāng)圍護(hù)墻與主體結(jié)構(gòu)之間采取有效隔離措施時(shí)，可按不包含圍護(hù)墻的模型計(jì)算整體指標(biāo)和構(gòu)件配筋，周期折減系數(shù)可取0.7～0.9。

(5)當(dāng)圍護(hù)墻與主體結(jié)構(gòu)之間未采取有效隔離措施時(shí)，建議根據(jù)工程情況，在彈性分析的基礎(chǔ)上建立包含圍護(hù)墻的準(zhǔn)確模型，補(bǔ)充進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性分析，同時(shí)應(yīng)針對(duì)不同形式的圍護(hù)墻及相鄰結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取相應(yīng)的配筋加強(qiáng)措施。