填充墙对RC框架结构的影响 - 图文

填充墙对RC框架结构的影响

王**

（鹏渤房地产开发有限公司 河北 涿州）

[摘 要] 在RC框架结构中由于填充墙的存在，对原有的RC框架的刚度产生了不可忽视的影响，由于填充墙的存在，导致了框架结构产生了薄弱层、短柱、短梁等破坏，另外也会使结构产生扭转等变形。

[关键词] RC框架结构；填充墙；刚度；影响。 0引言

钢框架结构因空间布置灵活而得到广泛应用，这种体系用一定数量的填充墙把空间分割成不同功能的区域。以往在结构分析时仅考虑填充墙的维护作用，并不考虑其对结构受力性能的影响。但历次震害均表明填充墙的存在增大了结构的刚度,填充墙对结构刚度的影响改变了结构的受力性能，

1填充墙对结构刚度的影响

常规的框架填充墙施工，往往在与填充墙接触的框架柱上植入拉筋来加强填充墙和框架的连接，这种做法可以提高框架填充墙对结构的刚度贡献，可以在地震来临时更好的抵抗地震力，另一方面这种做法还可以防止墙体裂缝有利于墙体的整体稳定性能，1996年，关国雄，夏敬谦通过对框架填充墙结构模型的研究得出：填充墙的加入使框架结构的刚度得到提升[1]。

大量的震害调查、模型试验和理论分析表明：填充墙和框架之间存在一种“相互钢化效应”，这种钢化效应主要表现在两方面：第一，框架柱和梁对填充墙有很好的约束作用，使得填充墙相比简单的砌体结构有更好的承载力，而且，由于框架的约束使得填充墙在出现裂缝的情况下仍然具有较大的抗侧刚度；第二，填充墙对框架结构的刚度和承载力具有一定的贡献作用，在地震力的作用下，填充墙遭到破坏后才会逐渐的把所有的地震力转移给框架[2]。王一凡针通过框架斜撑模型在地震作用下分析了填充墙对框架结构的影响，得出：填充墙对其周边的部分构件有一定的保护作用[3]

2.填充墙的竖向不均匀引起的薄弱层的

框架结构的薄弱层主要存在于填充墙竖向不连续的部位，如下图2-1所示，

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主要是由于建筑功能需要，许多住宅、办公楼在负一层或者地上一层设置停车场、商铺、餐厅等，形成了底部大开间结构，这些地方的填充墙相对标准层来说布置很少，这些地方所有的地震力都必须有框架柱和框架梁来承担，这样就导致以上这些地方成为了薄弱层，在结构设计中我们应该尽可能的避免这种情况的出现。

图2-1 底部薄弱层造成的建筑破坏

Fig. 2-1 The destruction of buildings caused by the bottom weak layer

3、填充墙水平布置不当引起的扭转和柱顶附加剪力破坏

如果填充墙在结构的某个平面上布置不均匀就非常容易造成结构的质心和刚心有较大偏离，在地震做些下，会使得惯性力产生一个附加弯矩，从而造成结构的扭转，导致结构破坏，这种情况在框架结构中经常出现；假如填充墙与框架柱直接没有整体的连接，但其的承载力和刚度较高，在地震作用下，框架柱顶往往会产生附加剪力，造成柱顶出现剪力破坏。

如果在框架结构的周边均匀对称的布置填充墙，框架结构的刚度和强度就会得到较大程度的提高[4]。但是往往在现实中结构设计人员和开发商都很难做到，使得本来均匀规则的框架结构由于填充墙的布置不当，而加剧了扭转效应，

4、填充墙造成的短梁破坏

由于填充的开洞等原因，使得框架梁的跨度变短了。这样就形成了“短梁”。朱志达、郑玉伦、涂鸣等人对短梁进行了试验研究，结果证明短梁易发生剪切破坏，延性也很差，在地震作用下很容易产生交叉裂缝，随着裂缝的不断发展，框架的抗震性能会受到很大的影响[5-6]。然而在结构设计中，设计人员往往忽略填充墙的约束效应而背离设计意图进而造成“短梁”，使其在地震中很容易破坏。

5、填充墙造成的短柱破坏

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5.1 填充墙造成的短柱破坏

在结构设计中一般把钢筋混凝土结构中按内力计算值得到的剪跨比MC/(VCh0)不大于2、反弯点在柱子高度中部、柱净高与柱截面高度之比Hn/h不大于4 的柱子称为短柱。短柱的破坏属于脆性破坏，往往会造成很大的伤害。

5.1.1 形成短柱的情况

(1)框架柱间砌筑不到顶的隔墙、窗间墙； (2)夹层短柱：出现于带走马廊的夹层中； (3)楼梯间休息平台使框架柱变成短柱； (4)错层短柱：出现于楼层不同标高相连接的柱。

5.1.2 形成短柱的原因

刚性窗裙填充墙嵌固作用使柱的实际长度减短，抗推刚度增大，分担的地震剪力增多，但在结构设计时忽略了此情况，而按照一般框架柱设计以致窗裙以上部分的柱身因强度不足而开裂甚至破坏断裂，即窗裙以上部分的柱已成为短柱。

在近几年的大地震中，因“短柱”而产生的破坏屡见不鲜，所以在设计中控制短柱破坏显得尤为重要。

6、填充墙自身的破坏

在框架结构中，填充墙和混凝土框架共同承担地震力，由于填充墙是二次结构构件，在地震力的作用下首先受到伤害的是填充墙，填充墙的开裂和倒塌，会堵塞逃生通道，阻碍人们在地震时的逃生，严重威胁到人们的生命财产安全。

7、结论

本文总结了填充墙对框架结构造成的各种影响，不可否认，填充墙的存在提高了框架结构的刚度，但是在结构设计中往往由于不合理的布置或者其他原因使得填充墙的存在消弱了结构的抗震能力，

所有，只有正确的、全面的认识填充墙给结构带来的各种影响，才能在结构设计中尽量避免填充墙给结构带来的不利影响。 参考文献

[1]关国雄,夏敬谦.钢筋混凝土框架砖填充墙结构的抗震性能的研究.地震工程与工程振动 1996,16(l).

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[2] 刘竹．填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响的研究[D]．四川：西南交通大学，

2008

[3] 王一凡．考虑填充墙作用的框架结构Pushover分析[J]．水利与建筑工程学报，2012，10(3)：

150-155

[4] 黄靓，施楚贤，吕伟荣．对框架填充墙结构抗震设计的思考[J]．建筑结构，2005，16(8)：

21-24

[5] 朱志达，郑玉伦，涂鸣，等．提高约束钢筋混凝土短梁抗震性能的设计方法研究[J]．建

筑结构学报，1997，18(4)：32-35 [6] GB50011-2010，建筑抗震设计规范[S]

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