浅析框架结构中填充墙的应用

徐晶波

摘 要：随着建筑行业的不断发展，人们对建筑物质量要求也有很大的提升，这就需要在进行建筑施工的时候选取有效的技术手段提升建筑物自身质量。目前在进行建筑施工的时候采取的框架结构填充墙技术对于提升建筑物整体质量起到不可忽视的作用，因此这就需要对这项技术手段进行全面研究，明确其在施工过程中受到的外界因素影响，保证框架结构的稳定性，有效提升建筑物整体质量。

关键词：框架填充墙结构；纯框架结构；填充墙

在现在进行建筑设计的时候，为了提升建筑物自身质量和其他方面，通常选取框架结构来提升建筑物自身质量，其根本原因在于采取框架结构不仅仅能够提升建筑物自身质量，而且在目前进行建筑施工中采取框架结构的时候还需要对整体框架进行受力性能试验，保证在进行建筑施工中出现的框架数据都符合相应规定。但是在实际施工的时候，建筑人员并没有对框架结构进行全面考虑，这就导致房屋自身稳定性没有达到社会对房屋稳定性的要求。因此要想提升建筑物自身稳定性，还要在选取框架的时候对其中填充墙也进行全面考虑，减少其自身出现的建筑物质量问题。

1 填充墙与框架结构抗震性能有力影响

在对现在社会上的建筑物进行研究的过程中，了解到现在社会上存在的建筑物自身性能和稳定性上还存在一些问题，因此在建筑施工的时候就要对其中存在的问题进行有效解决，促使建筑物施工质量符合社会发展需求。但是在目前进行建筑物施工的时候，采取的框架和填充墙施工技术自身还存在一些问题，这些问题对建筑物整体结构产生的影响也是非常大的，针对于这一点就应该对建筑物整体结构进行全面分析，了解建筑物自身填充墙对框架结构抗震性造成的影响。

目前在进行建筑物施工的时候，为了提升建筑物整体质量和稳定性，通常在建筑施工的时候采取合理的框架结构。尽管采取这种结构能够有效提升建筑物自身质量和稳定性，但是填充墙对这种框架结构也会造成一定影响。实践研究中发现在建筑物所处区域发生地震的情况下，填充墙由于自身结构较为严密，能够分担一部分地震对建筑物整体造成的损害，也就是说建筑物填充墙能够减少地震对建筑框架造成的损坏，有效延长建筑物框架的使用寿命。

在对建筑物填充墙进行全面分析中，发现其自身不仅仅能够分散地震对建筑物造成的影响，而且还起到保温和隔音的作用，因此在对建筑物进行填充墙施工的时候，还需要对填充墙自身具备的因素特点进行全面分析，并采取适当的建筑材料提升建筑物填充墙的抗震效果，减少建筑框架在地震中所承受的负担。在建筑物框架长时间使用的过程中还会发生框架变形的现象，而填充墙的应用能够有效减少建筑物框架出现的变形现象，对于提升建筑物整体质量和稳定性起到非常重要的作用。

2 填充墙对框架结构抗震性能的不利影响

尽管建筑物填充墙对框架结构有一定有利影响，能够减少在发生地震的时候对框架结构造成的损害，但是这种说法并不能概括整个建筑物填充墙的作用。在实践研究中，发现建筑物填充墙对框架结构的抗震性也会带来一些不利影响。

一般来说，在进行填充墙施工的时候，由于在建筑规范中并没有对建筑物填充墙施工提出过多要求，因此施工人员在对填充墙进行施工的时候比较随意，导致填充墙不能在建筑物中发挥自身最大的作用。

2.1 框架柱形成短柱

尽管填充墙对建筑物整体起到保护作用，但是这并不是说建筑物填充墙越厚越好，其根本原因在于建筑物填充墙过厚，会导致其对建筑主体结构和相应梁柱产生约束作用，这样不仅仅降低其自身延性和变形能力，在发生地震的时候，由于建筑物框架柱发生变化，而出现剪力性能提高的现象，从而出现短柱破坏的现象大幅度发生。因此在进行工程设计的时候，需要对容易发生变形现象的短柱部位进行有效设计，延长短柱使用时间，降低框架在使用的过程中出现的变形和塑性铰现象，借以提升建筑物整体抗震效果。

2.2 填充墙使得框架层间刚度发生突变

前些年某商住楼的设计大量采用底部框架结构，对这种结构，从抗震上来说是不太有利的，但因其在使用上的方便性和灵活性而被广泛采用。从抗震上讲它是一种不合理的结构形式，但限于我国当今的经济发展水平，目前还无法完全取消，因此在我国内地及广大中西部地区临街建筑中仍普遍采用。其具有“头重脚轻”、上刚下柔的特点。如果框架中的填充墙与柱、梁刚性连接且比较牢固，那么两栋房屋的层间刚度及总体刚度都比较的接近。在地震作用下，它同样会像底部框架抗震砖房结构一样在底层柱子处出现塑性铰。这种框架填充墙结构可以称之为带柔弱底层的框架填充墙结构。建议局部增加抗震墙或在框架中增加支撑，使底部为薄弱层的框架填充墙结构上一层与薄弱层的层间刚度比控制在1-2之间。如果在结构的中部或上部出现薄弱层，则层间刚度比控制在1-1.3之间，且应对房屋进行动力时程分析。

2.3 框架填充墙整体产生扭转

建筑物在使用过程中，由于功能的改变、填充墙位置、数量的改变使结构刚度发生改变，与原设计不符。框架结构可能会因为填充墙的加入而产生较大的扭转。一个本来均匀规整的框架结构由于加入了填充墙，造成结构的刚度中心偏移，从而使结构在地震作用下发生扭转。由于规范没有考虑填充墙对于框架的影响，设计人员计算的刚度中心与质量中心可能会产生很大的差别。而导致结构在地震中因扭转而破坏。建议在进行结构设计时，尽量使填充墙布置规则，如不规则，可在填充墙较少的地方布置抗震墙，并且增加的抗震墙尽量布置在结构平面的周边，使结构整体的抗扭刚度得到较大增强。

2.4 填充墙破坏后的修复

填充墙作为框架结构唯一的分隔物，破坏后对人们的生活及后期修复带来很大的麻烦，具体表现为：填充墙本身的破坏、外墙装修的破坏、内部装修（特别是商务用房内部的高级装修）的破坏、门窗由于填充墙变形而破坏。特别是填充墙及装修震害量大范围广，修复工作量大，修复费用高，高级装修修复费用昂贵，远比结构考虑抗震增加的费用多。在保证人身安全的同时，填充墙破坏后带来的经济损失应引起高度重视，不可因主体结构骨架无问题而有所忽略。

3 结论

由本文分析可知，设计时只考虑填充墙的质量是不准确的，简单的等同于纯框架结构，会对人民的生命财产安全造成巨大的损失。两者在力学模型、层间刚度、自振周期和位移方面的差别还是很大的。建议规范中增加对填充墙的规定，充分考虑其对结构的有利及不利影响，使得设计人员在设计时有章可循，有据可依，从根本上解决框架结构的填充墙设计问题。

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