聚苯板外墙外保温系统因其技术成熟、保温效果显著等特点,已经广泛运用于我国新建住宅和老旧小区节能改造项目中。近年来建筑外墙外保温系统时常发生高空坠落事故,影响建筑物的正常使用,存在较严重的安全隐患。通过研究聚苯板外墙外保温系统在地震作用下的破坏机理,能够更有效地在结构构造、施工技术等方面对该系统进行改进升级,以减少其在地震作用下对主体结构的影响,降低其脱落破坏所带来的人员伤亡和财产损失,具有现实研究意义。本文设计制作了1榀无填充墙无外保温系统的钢筋混凝土框架、4榀带有填充墙和聚苯板外保温系统的钢筋混凝土框架,并对其进行低周反复荷载试验。研究非承重填充墙材料为黏土空心砖和加气混凝土砌块、聚苯板外保温饰面粘结层采用不同粘贴率、不同粘贴方式条件下,聚苯板外墙外保温饰面层的破坏过程、破坏形态和受力机理,并对其试验结果进行分析和对比。同时对聚苯板外墙外保温系统在抗震性能提升方面提出改进建议。得出如下结论:(1)带有聚苯板外保温饰面层的填充墙框架失效机制都为柱顶剪切式脆性破坏,即柱顶先于梁端出现塑性铰的情况。因为聚苯板外保温饰面层增强了填充墙的斜撑效应,柱顶箍筋抗剪能力不能抵抗斜撑效应带来的附加剪应力;墙体局部破坏和拉结筋过早拔出使得框架柱侧向位移缺少限制,整体抗侧刚度降低,框架柱顶抗剪能力降低。因此在聚苯板保温层安装时应减少找平层的设计厚度,聚苯板粘贴面积选择50%-70%为宜,既保证外保温板的安全性,又防止砂浆厚度过厚使填充墙刚度过大,产生较强的墙体斜压杆效应,影响填充墙框架的抗震性能。同时加强框架柱顶配箍量或对框架柱顶采用适当加密箍筋等措施,增加柱顶的抗剪能力。(2)聚苯板外保温饰面层开裂破坏主要发生在框架与墙体交接处。主要原因为框架梁与墙体在地震作用下发生相对错动,在聚苯板面上产生水平应力,引起饰面层的开裂;墙体拉结筋在低周反复荷载作用下逐渐失效拔出,墙体与框架柱脱离产生缝隙,保温饰面层受到拉压应力,导致其进一步破坏。应通过增加墙体拉结筋的道数或深入框架柱的锚固深度等方式增强拉结筋的拉结效果,提高试件整体抗震性能。(3)外保温板粘贴率是影响聚苯板保温饰面层安全性的重要因素。粘贴方式无论是点框法还是条粘法,在粘贴率相同的条件下,保温板饰面层破坏程度基本一致。外保温板粘贴率达到50%以上,可以保证聚苯板外保温饰面层在地震作用下不发生较严重的脱落破坏情况。(4)在填充墙与框架交界位置采用断开聚苯板饰面层的粘贴方式有助于提高保证聚苯板外保温系统的安全性能。大部分聚苯板外保温饰面层裂缝的开展都开始于墙体与框架交界处,因为墙梁处为一整块聚苯板,在地震作用下,墙体与框架的相对错动使得保温板饰面层上产生水平应力,引起保温板饰面层的开裂并进一步破坏。所以应设置聚苯板保温饰面层变形缝,使得聚苯板外保温系统在地震作用下能在平面内发生自由变形,降低保温板之间相互挤压发生破坏脱落的可能性。(5)带有聚苯板外保温饰面层的填充墙降低了框架的变形能力。试验中外围护墙聚苯板保温饰面层框架侧向层间位移角过小,延性性能和塑性变形能力较差,安全性能较低,抗整体倒塌性能差。(6)带有聚苯板外保温饰面层的填充墙大幅度提高了框架水平极限承载能力和初始刚度。黏土空心砖填充墙对框架支撑作用强,承载力提升比加气混凝土砌块填充墙明显,同时较高粘贴率对于填充墙框架承载力提升作用不明显。