[摘要]現(xiàn)階段裝配混凝土茌建筑行業(yè)中應(yīng)用的越來越廣泛,也使裝配式混凝土的抗震性能得到了有效的發(fā)展,而裝配式混凝土結(jié)構(gòu)通常具備著抗震性以及承載力極強(qiáng)等特點(diǎn),所以在國(guó)內(nèi)外的建筑工程中得到了更廣泛的運(yùn)用。本文以在建筑行業(yè)中應(yīng)用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際工程為例,分析了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)使用的經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)和對(duì)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的效益,同時(shí)也匯總了裝配式混凝土的抗震性能在建筑工程中發(fā)揮的作用。并且進(jìn)一步的研究了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在運(yùn)用中存茌的一些問題以及闡述了相應(yīng)解決的措施,進(jìn)而為裝配式混凝土的抗震性能在建筑工程中能夠更好的發(fā)揮作用提供參考建議。
[關(guān)鍵詞]裝配式混凝土;抗震性能
現(xiàn)今情況下,要更快的實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的發(fā)展那么運(yùn)用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)就更為關(guān)鍵了。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)為可以更全面的節(jié)省人力與施工材料的使用以及建造的效率也很高的特點(diǎn)。并且裝配式的節(jié)點(diǎn)是具有很強(qiáng)的抗震性能的,裝配式每個(gè)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的強(qiáng)度方面和延性方面以及在耗能方面都可以進(jìn)行現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)的平均水平的。并且在其構(gòu)造的焊接節(jié)點(diǎn)以及螺栓連接的節(jié)點(diǎn)上也有著方便的優(yōu)勢(shì)。而裝配式混凝土的抗震性能通常指的是節(jié)點(diǎn)自身的抗震方面的性能,因此本文通過裝配式混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際案例,從多方面進(jìn)行探究裝配式混凝土的抗震性能,具體內(nèi)容如下:
1、論述裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)
1.1從裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行研究
(1)混凝土預(yù)制產(chǎn)品在工廠化生產(chǎn)方面的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)
其實(shí)對(duì)于傳統(tǒng)性現(xiàn)澆的混凝土技術(shù)來說,工廠化生產(chǎn)就具有勞動(dòng)效率會(huì)很高以及生產(chǎn)的環(huán)境也很穩(wěn)定的特點(diǎn)。相應(yīng)的構(gòu)件方面的定型以及達(dá)標(biāo)就更為容易,混凝土預(yù)制構(gòu)件通常節(jié)省人力以及材料并且都會(huì)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)出廠產(chǎn)品的質(zhì)量,能更好的確定質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
(2)整體投資的回收相對(duì)的周期很短并且節(jié)省人力與物力
現(xiàn)今的工廠化生產(chǎn)一般都使用的都是先進(jìn)科技并且是全自動(dòng)化生產(chǎn)以及使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的有效管理。而且會(huì)使用很少的專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝工作。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的節(jié)省時(shí)間的作用,節(jié)省的是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)進(jìn)行支拆模以及混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)等工作的時(shí)間,使用工程很大程度上縮短了工期,進(jìn)而在減少工程資金投入的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本,提升了建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。例如澳大利亞悉尼就有一棟樓房共13層,大多采用的是裝配式混凝土構(gòu)件整體工程在施工上只用了三個(gè)月的時(shí)間。
2、詳細(xì)探究裝配式混凝土的抗震性能
現(xiàn)今通過是以美國(guó)NEHRP2000的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行實(shí)際施工,而預(yù)制的混凝土相關(guān)框架的連接一般包括等效現(xiàn)澆連接裝配式連接兩種。而前者實(shí)際的要求是達(dá)到或者是超過現(xiàn)澆混凝土連接相關(guān)的抗震性能,而后者連接與前者連接的力學(xué)性能有所不同,規(guī)范制度了其它的抗震方面的規(guī)定。通常等效現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)分為后澆整體式以及預(yù)應(yīng)力拼接式兩種,而裝配式節(jié)點(diǎn)包括焊接節(jié)點(diǎn)以及螺栓連接節(jié)點(diǎn)兩種。
2.1等效現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)中的后澆整體式節(jié)點(diǎn)
在1995年的新西蘭,包括有Restrepo等人針對(duì)后澆整體式節(jié)點(diǎn)會(huì)為分別在節(jié)點(diǎn)試件上采用預(yù)制構(gòu)件的端部伸出直筋或是帶彎鉤鋼筋直接在節(jié)點(diǎn)區(qū)進(jìn)行搭接方面的構(gòu)造。研究結(jié)論為:節(jié)點(diǎn)的具體構(gòu)造對(duì)于試件整體的試驗(yàn)差異反應(yīng)的相關(guān)影響并不是不大;使用的試件從強(qiáng)度和耗能以及延性等方面使用效果良好,并證明后澆整體式節(jié)點(diǎn)的抗震性能達(dá)到或者是超過現(xiàn)澆的節(jié)點(diǎn)。
2.2等效現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)中的預(yù)應(yīng)力筋拼接節(jié)點(diǎn)
美國(guó)與日本在1990年合作開展了預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究項(xiàng)目PRESSS,而其中的加利福尼亞大學(xué)中的Preistley等人就是對(duì)預(yù)應(yīng)力筋拼接節(jié)點(diǎn)方面的理論進(jìn)行了研究,并直接指出由于預(yù)應(yīng)力筋在節(jié)點(diǎn)內(nèi)與節(jié)點(diǎn)兩邊在一定的范圍內(nèi)其實(shí)并不與混凝土發(fā)生粘結(jié)的,因此在節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生大變形的情況下預(yù)應(yīng)力筋還是可以保持原有的彈性。這種節(jié)點(diǎn)在大變形后強(qiáng)度與剛度的衰減以及相應(yīng)產(chǎn)生的殘余變形都會(huì)較小而且節(jié)點(diǎn)復(fù)原性能力強(qiáng);與此同時(shí)因預(yù)應(yīng)力的約束發(fā)揮的作用是很方便對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)進(jìn)行抗剪進(jìn)而減少了節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋用量。但是預(yù)應(yīng)力筋拼接節(jié)點(diǎn)在耗能方面的性能還是不比不了現(xiàn)澆混凝土節(jié)點(diǎn)。而在1993年,Cheok等一些研究人員對(duì)預(yù)應(yīng)力拼接節(jié)點(diǎn)與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)參數(shù)變化的試驗(yàn)與研究。結(jié)果論述了:預(yù)應(yīng)力拼接節(jié)點(diǎn)的破壞力是預(yù)應(yīng)力筋受拉屈服和梁端混凝土壓碎以及梁柱界面處的開裂問題原因,預(yù)應(yīng)力筋的位置影響著裂縫寬度,而無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)要比有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)耗能差。
2.3裝配式連接節(jié)點(diǎn)中的焊接節(jié)點(diǎn)
土耳其的Ersoy等人在1993年進(jìn)行焊接節(jié)點(diǎn)與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)的對(duì)比的相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行了具體研究。通常焊接節(jié)點(diǎn)所使用的焊接連接是作用于頂板和底板以及側(cè)板的。結(jié)果論述了:與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)相關(guān)在焊接節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和剛度以及耗能方面的能力一樣;連接側(cè)板是作用于加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)承載力和減小節(jié)點(diǎn)變形方面的;需要考慮到的因素是焊接節(jié)點(diǎn)的寬度特別是在承受反向或是反復(fù)彎矩的情況下需要考慮其限值。
2.4裝配式連接節(jié)點(diǎn)中的螺栓連接節(jié)點(diǎn)
土耳其的Ertas等人在2006年對(duì)五個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)并研究。此五個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)都包括有一個(gè)現(xiàn)澆的節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)位置不同的后澆整體式的節(jié)點(diǎn)以及一個(gè)螺栓連接節(jié)點(diǎn)和一個(gè)焊接節(jié)點(diǎn)。結(jié)果論述:裝配式混凝土節(jié)點(diǎn)都能達(dá)到現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度以及耗能力,可以直接在抗震地區(qū)使用;而焊接節(jié)點(diǎn)以外的其它節(jié)點(diǎn)都能夠達(dá)到3.5%的層間方面的位移有著很強(qiáng)的延性螺栓連接節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和延性以及耗能與施工方便性上都比其它裝配式的節(jié)點(diǎn)好,并可以運(yùn)用相應(yīng)的構(gòu)造措施來避免鋼連接件和混凝土出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)的問題產(chǎn)生。
綜上所述,隨著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在建筑業(yè)的廣泛應(yīng)用,使的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)越來越突顯出來,特別是其抗震方面的性能以及承載力在建筑工程中所發(fā)揮的作用就更為顯著了。而上述列舉的建筑工程中應(yīng)用的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)并探究出裝配式混凝土的抗震性能發(fā)揮出的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境優(yōu)勢(shì)以及茌研究過程中發(fā)展的問題探討出相應(yīng)的解決措施,為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)更好的作用于建筑工程提供建議,同時(shí)全面性的促進(jìn)建筑業(yè)更為合理的發(fā)展。