装配式建筑抗震性能影响因素研究

装配式建筑抗震性能影响因素研究

何庆华

身份证号码：370982198210298014

摘要：我国装配式建筑的发展还处于初级阶段，在标准化设计、产业化生产、现场施工、验收等阶段存在大量待解决的问题，在产业管理和专业技术上也缺乏经验，结合现阶段国内外装配式建筑的发展现状和特点，积极探索先进的设计和生产技术，弥补不足，是产业发展的关键。

关键词： 装配式建筑；抗震性；影响因素

引言

抗震设计是建筑设计中的重要组成部分,近年来,地震灾害频发。而建筑行业发展到今天,在科学技术与设计原理的共同促进下,建筑结构的抗震性能明显提高。在建筑建设前,对施工地段进行科学、专业的抗震结构设计逐渐成为全面保证建筑安全性的有效措施。

1影响装配式建筑抗震效果的关键因素

1.1材料性能和施工的影响

材料性能对装配式建筑结构抗震效果有显著的影响，在同等地震条件下，若选用的建材质量越高，则相应的抗震性能越好，对地震作用力的抵御能力增强，否则将由于材料质量低下而加大失稳、坍塌的可能。即便部分材料在日常使用中无异常状况，但受到地震或是其他外部作用时，将发生事故，因此合理选择材料尤为关键。建筑建设中可以考虑楼板、隔断等相关构件的应用，具体材料包含空心砖、加气混凝土板等，此类材料具有轻质化、抗震性能突出的特点，有利于提升建筑结构的抗震效果。在日常施工中，必须加强对各环节的质量控制，确保建设成型的建筑结构能够满足抗震要求。

1.2结构设计的影响

抗震是建筑结构设计中的重点内容，必须采取科学可行的抗震措施，达到小震不坏、大震不倒的效果。若建筑物的平面布置较为复杂，在质心和刚心不一致的条件下，结构对地震作用的抵御能力有限，易因地震作用而受损。因此，需要合理优化建筑的结构平面布置，确保质心和刚心保持重合，此时建筑结构的抗震性能将有所提升。超出屋面建筑部分的高度必须得到有效的控制，以减小地震对其造成的不良影响。还有部分建筑的平面布置不规则，在抗震设计中需要着重考虑距离建筑结构刚心远端的抗震墙以及各类与抗震有关的重要结构，对其进行深化设计，保证形式、受力等方面的合理性。

2装配式建筑抗震性能影响因素研究

2.1装配式建筑节点连接对抗震性能的影响

通过对多个现浇节点和预制构件的拼接节点进行抗震试验，结果显示当节点存在有黏结的情况下结构整体耗能要比无黏结的预应力节点更低。在抗弯承载力和延性方面，与冯波 通过低周反复试验得出的采用无黏结后张预紧力连接的预制式节点都高于现浇节点的结论相符。在装配式框架节点处运用张拉无黏结的钢筋进行连接，对其进行低周反复试验，结果显示这样连接的节点具有相对较好的抗震性能，即使在地震多发且地震强度大的地区也有足够的安全可靠性。考虑到键槽长度不同可能影响预制式结构中预应力节的点抗震性能，故选择不同键槽长度的节点来进行多次加载测试，测试结果表明节点的键槽长度与结构的抗震性能指标呈现正相关的关系。在世构体系中 ，采用不同的方法制作U形钢筋及选用不同的施工方式都对节点的抗震性能有不同程度的影响。一种新型的U型钢绞线的半预制结构与普通钢筋都能保证抗震性能的情况下，此种板预制结构能极大提高结构强度并在变形上更加灵活。采用无主筋 U 型 RC 梁外壳和柱预制外壳时，在外壳内添加钢筋结构，不但可以使核心区钢筋结构保障装配的连续性，而且还很好地和预制梁的筋锚固起来，固定并浇筑核心混凝土，养护成型，以形成装配式 T 型节点。这种节点连接方法可以得到整体性、耗能性和抗震性都良好的结构，能很好地达到建筑所需的安全要求。但由于锚固过程中的筋较多，导致需浇筑的地方操作空间不足，给施工增添了较大的困难，且容易出现开裂等问题。为了避免这些问题，有研究者采用工程水泥基复合材料来增强节点区域的抗震性能。除此之外，在锚固筋为外壳提供足够的施工强度的情况下，尽可能地选用较短的锚固筋对预制梁进行连接，这种短型连接可以减少钢筋在连接段占据的空间，进而为后浇材料的添加提供便利，有效避免浇筑难的问题，提高节点的质量，以保证其节点抗震性能。

2.2干式连接对抗震性能的影响

国内外学者研究了多种干式连接的装配式建筑节点以及装配式建筑结构的抗震性能，研究结果表明，只要满足一定设计条件和构造要求，装配式建筑结构节点的干式连接就能达到较好的抗震性能。比如 SRC 柱里运用钢筋配，只在其节点区域采用型钢，打破了传统连接方式的限制，减少了一系列复杂工序并降低成本。干式连接中的螺栓连接具有很好耗能性和延性，该种节点连接方式的优点是性能稳定，但存在接头位置施工精度要求高、承载力较小、易变形等多种缺点。焊接式连接即使受到破坏，其承载力也不会明显降低，延性也能满足抗震要求，是干式连接方式中承载能力最强的方式。因此将两种连接方式有效地结合就能将二者的优势都体现出来，既能提高整体结构的耗能性，也增加其能承载能力。这种连接节点与现浇试件节点相比，其承载能力和变形性能更加优异，并且有效改善了节点的滞回性能，使得刚度稳定性更强。干式连接中存在一种全装配式框架节点，通过螺栓连接和焊接的方式将预制构件拼接起来，在经过合理设计后可以比湿式连接的结构更经济便捷。除此之外，干式连接还有灌浆套筒、钢筋锚固等连接方式，但灌浆套筒需要对套筒连接进行质量检测，比较耗时；钢筋锚固其节点处钢筋过于密集，可能导致混凝土浇筑质量差。将前面两种干湿连接与灌浆套筒、钢筋锚固等干式连接对比，可以凸显出前文所述的两种干式连接使整体结构的综合性能更优。

2.3装配式建筑整体框架设计对抗震性能的影响

针对装配式建筑结构中的竖缝连接，王啸霆进行了拟静力试验研究，试验得到了结构的滞回曲线，通过分析刚度退化、变形、耗能等方面的结果，得出这种装配整体式型钢剪力墙组合结构具有良好的抗震性能和整体工作性能。对整体框架结构进行静力弹塑性分析也是评估结构抗震性能的一种方法，该方法通过逐步增加结构模型受到地震水平力的方式进行模拟，并对高性能装配式框架结构与普通混凝土框架结构的抗震性能进行对比研究，发现高性能装配式框架结构通过合理的设计能够达到与普通混凝土框架结构相当的抗震性能。对部分预制装配式型钢混凝土的实心柱和空心柱，通过拟静力试验对多个预制柱试件的抗震性能进行研究，探究不同参数变量对其耗能及变形能力的影响。

结束语

在地震作用下，整体框架结构的设计，如辅加带有外挂预制混凝土墙板的框架结构、增加柱顶轴压比、添加阻尼器等方法能让整体结构具有良好的受力性能及耗能能力，有效提高整体框架承载能力力，增加抗震能力，降低地震灾害可能带来的损失。要在保证装配式建筑抗震性能的前提下尽可能经济有效地实现产业化发展外，还需在节点和结构的抗震机理上做进一步研究，深入了解连接处的力学特性，提高在安全抗震后建筑整体结构的可恢复性。

参考文献

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