由于其建筑多樣性和安裝便捷性，預制混凝土外墻被廣泛應用于各種類型的建筑中。這些外墻系統通過兩種主要類型的連接方式與結構框架連接：承重連接（用于支撐面板重量）和非承重柔性連接（如拉桿連接、滑動連接和推拉連接）。盡管預制外墻是非結構建筑組件中的重要投資[1]，但設計師們常常忽視了它們與結構系統的相互作用[2]。通常，僅將面板的質量視為附加的恒載，而忽略其剛度，這種做法在結構上是不合理的[3]。最近的研究探索了預制外墻系統的各種設計策略，包括但不限于：隔離（通過帶有縫隙的滑動連接允許面板自由移動）；集成（使外墻成為抗側力系統的一部分）；以及通過特定連接構件的塑性變形來耗散能量[4, 5, 6]。利用非結構外墻系統作為整體系統來抵抗和傳遞水平荷載，在過去幾十年中已成為一種高效的應用方式[7]。Sha等人[8]表明，外墻連接系統可以通過連接的延性屈服結合能量耗散機制。這些機制控制了外墻與結構框架之間的荷載傳遞，從而提高了抗震性能。Chong等人[9]還觀察到，梁所耗散的能量遠高于柱子，其中連接部分耗散了大部分荷載，表明這種設計可以減少地震引起的損傷。在建筑外墻的改造應用中，引入外部外墻可以顯著提高現有結構的強度和剛度[10]。

關于不同外墻系統的實驗研究已經證實，將預制面板與建筑結構系統連接在一起可以增加整體剛度[11, 12, 13]，這歸因于面板在荷載作用方向上的高平面剛度和連接剛度；當面板作為水平構件使用時（如工業建筑中），更多的連接數量可以提高荷載傳遞效率[14]。此外，對連接特性的改進（如摩擦和能量耗散行為）也有助于提升系統性能[15]。因此，面板系統的強度和穩定性在很大程度上取決于外墻連接的細節設計。特別是，連接的延性在系統性能中起著重要作用，可以提供額外的性能裕度[16, 17]。由延性螺紋桿組成的拉桿連接在強度、能量耗散和延性方面表現出可靠的性能，使其成為混凝土框架應用的理想選擇[18]。

盡管大多數實驗工作都集中在帶有延性連接的外墻系統與鋼框架[19, 20, 21]或預制鋼筋混凝土（RC）框架[11, 23, 24]的地震行為上，但關于現澆RC框架與外部預制混凝土外墻面板之間相互作用的研究還比較缺乏。這種相互作用對于確定框架和外墻系統在集成到抗側力系統中的性能水平至關重要。此外，也缺乏將研究成果轉化為實用分析程序的研究，以便使用商業軟件評估集成系統的性能，這些軟件能夠反映連接和整個外墻系統在結構中的行為。

本研究的目的是量化帶有延性連接的預制外墻系統對現澆鋼筋混凝土框架側向地震響應的貢獻。這是通過基于經過驗證的微觀單元建模的框架實現的，其中帶有延性拉桿連接的普通抗彎框架受到側向靜態推覆荷載的作用，利用詳細的有限元建模來跟蹤集成系統中結構和非結構組件的性能。該研究建立了驗收標準和建模基線，以支持宏觀單元建模方法的最終發展。

本研究并不試圖重新定義外墻作為抗地震力系統的一部分，也不提出符合規范的設計程序；相反，它旨在通過量化延性外墻連接系統對側向荷載下整體剛度、強度和變形模式的影響來支持評估和工程決策。

以下概述了本文的結構和內容。本文首先介紹了關鍵的外墻組件、它們的性能水平和延性特性，以評估其與結構框架的相互作用。然后開發并驗證了詳細的3D非線性有限元模型，以組件級別與實驗結果進行對比。接著評估了不同類型拉桿連接的性能，以確定位移極限和推覆參數。隨后提出了宏觀單元模型來復制有限元行為。最后，評估了集成外墻-結構系統對八層框架系統地震性能的影響，以評估外墻對結構系統整體性能的影響。

本研究探討的預制混凝土外墻由三個主要組件組成：預制混凝土面板（PCP）、連接件和支持結構框架系統。重型預制外墻通常至少由四個支撐點支撐，頂部兩個，底部兩個[22]。在本研究中，使用了兩種類型的連接件來支撐每個PCP：固定承重型連接件為重力荷載提供穩定支撐，而拉桿連接件則允許

延性是控制結構系統地震行為的關鍵參數，可以通過靜態推覆分析獲得。延性能力定義為最大位移（對應于最大層間剪力）與屈服位移（δ_y）的比值。目標延性是根據性能點（需求響應譜與能力推覆曲線的交點）確定的地震需求來確定的

作為有限元研究的基礎步驟，詳細的FE模型將針對實驗結果進行驗證，以確保它們能夠準確捕捉觀察到的物理行為。同時，將驗證宏觀單元模型，以評估它們是否適合進行分析研究。這些驗證對于在進一步進行仿真和分析之前建立信心至關重要。圖4展示了建模驗證步驟

本節展示了評估的集成系統的研究結果，該系統由通過拉桿連接固定的實心PCP組成，拉桿的長度和數量各不相同。目的是捕捉性能的改進以及系統的延性變化，與裸框架系統相比。此外，為了提高實用性和計算效率，使用廣泛可用的商業軟件實現了宏觀單元建模方法