第4期 王树和等：框架填充墙结构基于性能的抗震评估 ·565· P,=P_cos0(1-2a) -un（1-2a） (6) 的轴力变形关系如图5所示.图中u为填充墙顶 1-a ，Lx= 2 部水平位移为2%墙高时斜压杆相应轴向变形. 式中，um为um对应的轴向变形，un为u,对应的轴 轴力 向变形，Pm为V。对应的轴向力，P,为V,对应的轴 向力. k +轴向变形 图5等效压杆轴向荷载-变形关系 Fig.5 Relationship between axial load and deformation of the equiv- alent strut 2.3算例分析 某现浇钢筋混凝土框架结构，首层层高4.2m, 标准层层高3.6m,其结构平面和立面如图6所示. 柱梁混凝土强度等级均为C30,柱截面尺寸为 图4填充墙侧向力一变形关系 500mm×500mm,房间梁截面尺寸为300mm× Fig.4 Relationship between force and displacement of the infilled 600mm,走廊梁截面尺寸为300mm×400mm,梁柱 wall structure 截面主筋和箍筋均选用HRB335钢筋.填充墙为满 在得到填充砌体抗压强度及填充砌体达抗压强 布的普通砖砌体，砖强度等级为MU10,弹性模量为 度时相应轴向应变后，就可求得Pm和4m,然后再 2.4×103MPa,质量密度为1900kg·m-3;砂浆强度 根据式(6)可求得P,和“，这样就可得到等效压杆 为M5. (a) b 4800 4800 4800 4800 4800 24000 图6结构布置图（单位：mm).(a)平面图：(b)立面图 Fig.6 Structural layout (in mm):(a)framework plan:(b)elevation 本工程设防烈度为8度，场地类别为Ⅱ类，设计 表3等效斜撑具体参数 地震分组为第一组，场地特征周期为0.4s,基本风 Table 3 Specific parameters of the equivalent diagonal strut 压0.45kN·m2,场地粗糙度为B类，按照前面介绍 强度 弹性模量/MPa Ah w/mmo1/mm Mul0 2.4×103 5.94 760 380 的填充墙等效压杆模型，具体参数见表3.采用 表4地震作用参数 Sap2000软件静力弹塑性方法分别计算6、9和12 Table 4 Seismic parameter 层结构在罕遇地震、中震和小震下共九个工况的弹 地震作用水平50a超越概率/%重现期/a地震影响系数，a 塑性地震反应，有限元模型如图7所示.地震作用 小震 63.2 50 0.160 参数根据中国建筑抗震规范GB50011一2011确定， 中震 10.0 475 0.472 见表4. 大震 2.0-3.0 1461~2475 0.900第 4 期 王树和等: 框架填充墙结构基于性能的抗震评估 Py = Pm cosθ( 1 － 2a) 1 － a ，uzy = uzm ( 1 － 2a) 2 ． ( 6) 式中，uzm为 um 对应的轴向变形，uzy为 uy 对应的轴 向变形，Pm 为 Vm 对应的轴向力，Py 为 Vy 对应的轴 向力． 图 4 填充墙侧向力--变形关系 Fig． 4 Ｒelationship between force and displacement of the infilled wall structure 在得到填充砌体抗压强度及填充砌体达抗压强 度时相应轴向应变后，就可求得 Pm 和 uzm，然后再 根据式( 6) 可求得 Py 和 uzy，这样就可得到等效压杆 的轴力变形关系如图 5 所示． 图中 uzu为填充墙顶 部水平位移为 2% 墙高时斜压杆相应轴向变形． 图 5 等效压杆轴向荷载--变形关系 Fig． 5 Ｒelationship between axial load and deformation of the equiv￾alent strut 2. 3 算例分析 某现浇钢筋混凝土框架结构，首层层高 4. 2 m， 标准层层高 3. 6 m，其结构平面和立面如图 6 所示． 柱梁混 凝 土 强 度 等 级 均 为 C30，柱 截 面 尺 寸 为 500 mm × 500 mm，房 间 梁 截 面 尺 寸 为 300 mm × 600 mm，走廊梁截面尺寸为 300 mm × 400 mm，梁柱 截面主筋和箍筋均选用 HＲB335 钢筋． 填充墙为满 布的普通砖砌体，砖强度等级为 MU10，弹性模量为 2. 4 × 103 MPa，质量密度为 1900 kg·m － 3 ; 砂浆强度 为 M5． 图 6 结构布置图( 单位: mm) ． ( a) 平面图; ( b) 立面图 Fig． 6 Structural layout ( in mm) : ( a) framework plan; ( b) elevation 本工程设防烈度为 8 度，场地类别为Ⅱ类，设计 地震分组为第一组，场地特征周期为 0. 4 s，基本风 压 0. 45 kN·m － 2 ，场地粗糙度为 B 类，按照前面介绍 的填充墙 等 效 压 杆 模 型，具 体 参 数 见 表 3． 采 用 Sap2000 软件静力弹塑性方法分别计算 6、9 和 12 层结构在罕遇地震、中震和小震下共九个工况的弹 塑性地震反应，有限元模型如图 7 所示． 地震作用 参数根据中国建筑抗震规范 GB50011—2011 确定， 见表 4． 表 3 等效斜撑具体参数 Table 3 Specific parameters of the equivalent diagonal strut 强度 弹性模量/MPa λh w/mm w1 /mm Mu10 2. 4 × 103 5. 94 760 380 表 4 地震作用参数 Table 4 Seismic parameter 地震作用水平 50 a 超越概率/% 重现期/a 地震影响系数，αmax 小震 63. 2 50 0. 160 中震 10. 0 475 0. 472 大震 2. 0 ～ 3. 0 1461 ～ 2475 0. 900 ·565·