装配式钢框架-减震围护墙单元力学性能分析

为更好发挥减震围护墙对装配式钢框架单元力学性能的有利作用,采用ABAQUS软件建立了13个装配式钢框架-减震围护墙单元有限元模型,研究不同上、下层墙板单元高度比、减震层摩擦系数、墙板材质对框架单元的力学性能的影响及其规律,并给出有关减震围护墙设计的建议。研究结果表明:增加上、下层墙板单元高度比、提高减震层摩擦系数和增大墙板材质密度均可一定程度提高框架的屈服荷载和水平承载力,且不会明显增加框架的刚度。因此,设计时可根据洞口尺寸需求尽量选取较大的上、下层墙板单元高度比,且当开设窗洞时,建议将窗洞设置在上层墙板单元。同时建议选取摩擦系数较大的材料制作减震层,并选用材质密度相对较大的墙板。

装配式钢框架-减震围护墙的构造与机理研究

针对装配式钢框架结构存在的带门窗洞口围护墙体系易遭受地震破坏以及围护墙的附加刚度和约束效应对结构抗震不利等问题,提出一种开设门窗洞口的减震墙体——减震围护墙。为验证装配式钢框架-减震围护墙的工作机制,采用ABAQUS软件对减震围护墙(开洞)-框架单元、普通围护墙(开洞)-框架单元和减震墙板(未开洞)-框架单元进行建模分析,对比研究不同墙体对框架附加刚度、墙板应力和洞口变形的影响。结果表明:与普通围护墙相比,减震围护墙为框架提供的附加抗侧刚度和水平承载力大大减小,解决了普通围护墙过强的约束作用和附加刚度效应对结构抗震不利问题;在大位移加载工况下,减震围护墙一方面可避免墙体破坏,另一方面可减小或避免门、窗洞口变形,起到保护门、窗部件作用,从而保证地震时逃生和震后开展应急救援工作;减震围护墙对框架的附加作用主要由减震层提供,门窗开洞对框架受力性能影响较小;设置减震围护墙可避免门洞或窗洞洞口角部发生局部破坏;装配式钢框架-减震围护墙的"墙-梁"型连接构造合理可靠,门窗开洞对连接件受力影响较小。