橡膠阻尼填充墻框架抗震性能研究.pdf

1、作為常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式,框架填充墻結(jié)構(gòu)在工業(yè)和民用建筑中應(yīng)用廣泛。在對(duì)框架填充墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算時(shí),框架結(jié)構(gòu)中的填充墻通常被視作“非結(jié)構(gòu)構(gòu)件”。在考慮它對(duì)框架結(jié)構(gòu)剛度和周期影響時(shí),只是將墻體作為一種施加在框架上的外部荷載,對(duì)結(jié)構(gòu)的周期進(jìn)行簡(jiǎn)單的折減。大量的震災(zāi)調(diào)查發(fā)現(xiàn),框架結(jié)構(gòu)中的填充墻實(shí)際上參與并影響了框架的變形,填充墻的存在增大了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度,改變了結(jié)構(gòu)的自振周期,由填充墻的剛度效應(yīng)引起的混凝土構(gòu)件的失效以及框架結(jié)構(gòu)的整體破壞在歷次

2、地震災(zāi)害中均有發(fā)現(xiàn)。
　　橡膠材料作為一種粘彈性材料,具有強(qiáng)彈性、大變形、阻隔性能良好等特性,并被廣泛應(yīng)用到結(jié)構(gòu)工程中。在填充墻中增設(shè)橡膠阻尼層,將填充墻改造成消能減震元件,可以有效減輕地震作用下框架結(jié)構(gòu)的位移和動(dòng)力反應(yīng),并對(duì)混凝土構(gòu)件起到較好的保護(hù)作用,提高框架結(jié)構(gòu)的抗震能力。
　　本文在對(duì)相關(guān)材料的非線性及耗能性能進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,利用ANSYS有限元軟件分別建立了普通填充墻框架和阻尼填充墻框架的數(shù)值模型,并在單向水

3、平荷載及地震荷載作用下進(jìn)行了非線性及彈性時(shí)程分析,以位移及應(yīng)力時(shí)程作為主要對(duì)比指標(biāo),研究發(fā)現(xiàn):
　　(1)水平單向荷載作用下,普通填充墻和橡膠阻尼填充墻框架的位移和應(yīng)力的非線性特性明顯。橡膠阻尼層的存在可以明顯降低結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力反應(yīng)。阻尼層的存在有效阻止了填充墻壓應(yīng)力帶的形成,避免了填充墻裂縫的形成和發(fā)展,保證了框架變形過(guò)程中墻體的整體性,增強(qiáng)了填充墻框架的抗側(cè)移能力。
　　(2)地震荷載作用下,橡膠阻尼材料首先發(fā)生剪切變