淺談裝配式建筑結(jié)構(gòu)研究

蔡占軍

摘 要：建筑節(jié)能減排，是我國目前行業(yè)發(fā)展的需求，為了響應(yīng)這一發(fā)展需求，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)下工程中的熱門 問題。我國處在地震多發(fā)帶，地震在目前又是無法預(yù)測的，裝配式結(jié)構(gòu)的抗震性能必須保證人們的安全。本文簡單介紹了裝 配式建筑的發(fā)展，總結(jié)了部分專家學(xué)者對(duì)節(jié)點(diǎn)連接方式和裝配式剪力墻的抗震研究。

關(guān)鍵字：裝配式； 剪力墻； 節(jié)點(diǎn)連接

中圖分類號(hào)：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）19-0097-01

引言

我國的傳統(tǒng)房屋建筑基本上是現(xiàn)場澆筑混凝土的方式?，F(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)工期持續(xù)時(shí)間長，需要養(yǎng)護(hù)時(shí)間，污染較嚴(yán)重 ，污染包括空氣污染和噪音污染，從2011 年開始，我國霧霾情況越來越嚴(yán)重，現(xiàn)澆混凝土揚(yáng)塵會(huì)使霧霾變得嚴(yán)重；每年高考期間，我國都限制工地夜間施工。我國目前人口狀態(tài)呈現(xiàn)老齡化趨勢，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)需要的工人也很多，老齡化人口必將不能滿足建筑施工所需要的工人人數(shù)?，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的弊處已經(jīng)慢慢被大眾了解。地震是不可避免的，同時(shí)不可預(yù)測，幾乎每年有國家或地區(qū)突發(fā)地震，給我們帶來了巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。對(duì)建筑物進(jìn)行隔震或盡最大能力減少地震能量，達(dá)到減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的目的。我國推行裝配式建筑的發(fā)展，各省市全面啟動(dòng)試點(diǎn)建設(shè)。提高裝配式建筑抗震性能同樣也是我們長期要進(jìn)行的任務(wù)。裝配式建筑在地震中大多數(shù)表現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)連接破壞并最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體毀壞。

1 裝配式建筑簡介

裝配式建筑的一些主體混凝土構(gòu)件是預(yù)先大批量的在構(gòu)件廠中

生產(chǎn)，然后再現(xiàn)場施工作業(yè)進(jìn)行構(gòu)件的可靠的組裝和安全的連接。與目前仍在施工的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相比，就是把一些應(yīng)該在現(xiàn)澆施 工中形成的構(gòu)件（如梁、樓板以及柱子），在工廠中提前生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)，生產(chǎn)之后再運(yùn)到工地來組建，把構(gòu)件的各個(gè)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)格做好，之后采 取局部的現(xiàn)場施工澆筑的方法將這預(yù)制部分聯(lián)系起來，形成一個(gè)完 整的建筑。

美國的城市住宅結(jié)構(gòu)基本上呈現(xiàn)工業(yè)化的發(fā)展，出臺(tái)了許多嚴(yán) 格的建筑行業(yè)規(guī)范，其中一些在國際上都有一定的影響力；法國是 世界上最早推行使用建造裝配式建筑的國家之一，制定模數(shù)協(xié)調(diào)原 則，成本降低同時(shí)效率也有所提高；德國建立了有關(guān)規(guī)范，因地制 宜去選擇合適的體系，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的理念。

1970 年至 1980 年期間，以裝配式大板住宅體系為主的預(yù)制裝 配式結(jié)構(gòu)在我國大量使用。這些結(jié)構(gòu)在安全、使用功能等方面存在 不同程度的問題，在 20 世紀(jì) 90 年代已經(jīng)退出使用?，F(xiàn)在，所發(fā)展 的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)可以滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的要求 ，比現(xiàn)場整體澆 注的混凝土結(jié)構(gòu)更符合安全性、適用性和耐久性的要求。

2 裝配式剪力墻中節(jié)點(diǎn)的連接方式

剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中是非常關(guān)鍵的部分，裝配式建筑中剪力墻間的節(jié)點(diǎn)連接對(duì)結(jié)構(gòu)整體的抗震性能起到至關(guān)重要的作用。

根據(jù)多位專家學(xué)者對(duì)預(yù)制剪力墻中節(jié)點(diǎn)的連接方式的研究可知，預(yù)制剪力墻的結(jié)構(gòu)中不容忽視的就是分布鋼筋的連接技術(shù)，它是關(guān) 鍵技術(shù)之一。

2.1 套筒連接

套筒連接是把高強(qiáng)灌漿料注入插有鋼筋的套筒中，套筒內(nèi)壁有 凹槽。錢稼茹[]等對(duì)預(yù)制剪力墻進(jìn)行了試驗(yàn)，剪力墻采取套筒連接 的方式，并做出抗震性能分析，采用套筒連接的預(yù)制墻在傳遞鋼筋 應(yīng)力方面可以起到有效的作用，各構(gòu)件的墻底和地梁的交界面均形 成水平通縫，但沒有發(fā)生整體剪切滑移。

2.2 漿錨連接

漿錨連接是用鋼筋插入預(yù)制構(gòu)件預(yù)先留出的孔洞，其次灌漿料

灌入預(yù)留孔。姜洪斌[]等完成了使用約束漿錨方式的鋼筋搭接的連 接試驗(yàn)。得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：漿錨連接安全可靠，而且成本低，可以作 為預(yù)制混凝土構(gòu)件鋼筋連接的方法。使用螺旋箍筋作為搭接約束的 縱筋連接的構(gòu)件，其破壞狀態(tài)有顯改善，不會(huì)發(fā)生縱向劈裂破壞。

2.3 機(jī)械連接

抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定如果必須在梁端和柱端的箍筋加密區(qū)設(shè)置

接頭時(shí)應(yīng)選擇機(jī)械連接?，F(xiàn)階段，連接接頭主要有套筒擠壓連接接 頭、直螺紋連接接頭、錐螺紋連接接頭。機(jī)械連接的方法及參數(shù)應(yīng) 參考我國的現(xiàn)行規(guī)范。

3 預(yù)制剪力墻的抗震性能研究

由于目前科學(xué)技術(shù)各方面發(fā)展能力有限，地震還不能提前預(yù)報(bào)，

所以我們要進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震分析，以免地震發(fā)生引起大的傷亡。其 抗側(cè)承載力高及抗側(cè)剛度大，能夠承擔(dān) 80%以上的水平地震作用， 抗震性能對(duì)高層建筑的可靠性具有重要的作用。

張微敬[]等發(fā)現(xiàn)分布鋼筋采用單排的連接方式的預(yù)制剪力墻可 以起到抗震效果；通過錢稼茹[]等的試驗(yàn)我們可以得知使用套筒漿 錨搭接方式將豎向鋼筋與地梁進(jìn)行連接，構(gòu)件的承載能力和變形能 力都有提高 。吳曉龍等將“雙X 型”阻尼器放置在裝配式剪力墻連 梁中部，采用 ABAQUS 建立模型并模擬地震，發(fā)現(xiàn)在連梁中設(shè)置阻尼 器的剪力墻能夠有效降低地震響應(yīng)，明顯提高傳統(tǒng)裝配式剪力墻的 抗震性能。劉建[]等利用 SAP2000 建立了計(jì)算模型，剪力墻預(yù)留接 縫中設(shè)置金屬阻尼器，在遇到大震時(shí)，設(shè)置金屬阻尼器可以減少地 震作用下的層間位移角，并能夠損耗地震能量，減少危害，起到減 震效果，但需要考慮位移阻尼器的參數(shù)匹配。

4 展望

目前，我國對(duì)裝配式建筑的需求還不大，雖然工程量可觀，但是接受裝配式結(jié)構(gòu)的住戶還不多，我們需要培育市場。但愿可以用 裝配式結(jié)構(gòu)來建設(shè)我們的家園，從建筑業(yè)內(nèi)部構(gòu)件的生產(chǎn)、供應(yīng)， 到現(xiàn)場施工人員的操作，保證裝配式建筑的工程質(zhì)量的必要條件。 裝配式結(jié)構(gòu)比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的工期短，水資源浪費(fèi)少，材料消耗也降低。 實(shí)現(xiàn)裝配構(gòu)件的就近工廠生產(chǎn)模式，加速新型建筑的推廣應(yīng)使。

參考文獻(xiàn)

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