李 強

(河北浚源建筑設(shè)計有限公司邢臺分公司，河北 邢臺 054000)

在建筑物的設(shè)計和建造過程中，關(guān)于建筑整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅要具備足夠的科學性與合理性，更要在建筑物的整體結(jié)構(gòu)強度和內(nèi)部的受力分布等角度達到穩(wěn)定的狀態(tài)。在一般的建筑整體結(jié)構(gòu)劃分中，樓蓋部分負責對豎向的荷載和水平荷載進行力的傳遞和分配。樓蓋能夠在水平荷載的作用下，憑借自身足夠的水平剛度和整體性，將水平荷載與豎向壓力進行轉(zhuǎn)換與傳遞。從而使其內(nèi)部各處的受力均勻，荷載集中的部分能夠均勻分散到各處。

一、裝配式樓蓋平面內(nèi)受力性能分析的意義

按照建筑物結(jié)構(gòu)功能模塊的劃分，樓蓋體系在建筑物的整體結(jié)構(gòu)中負責平面的荷載及承重。常見的樓蓋形式主要有木制樓蓋體系和組合樓蓋體系兩類。伴隨著近年來建筑施工技術(shù)的水平和工藝快速提升，裝配式結(jié)構(gòu)體系已在我國的大量建筑施工項目中得到了相對廣泛的應(yīng)用。并且在施工效率和質(zhì)量方面獲得了普遍認可。但由于裝配式樓蓋在剛性樓蓋的假設(shè)應(yīng)用方面存在設(shè)計上的爭議和分歧，具體的應(yīng)用方式和受力分析情況存在著較大的差異。因此，針對樓蓋體系平面內(nèi)的受力性能進行分析和研究，不但能針對樓蓋體系相對于樓蓋平面內(nèi)的水平荷載分布及傳遞狀況進行全面把握，還能在評估樓蓋體系的整體變形性能及裝配時平面內(nèi)受力的情況方面給出準確數(shù)據(jù)。

二、裝配式樓蓋的特點及其平面內(nèi)受力性能

(一)裝配式木樓蓋體系

建筑結(jié)構(gòu)中的木樓蓋體系來源已久，其經(jīng)過了較長時間的發(fā)展和演變。從建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計到施工環(huán)節(jié)都具備著一定的成熟度。木樓蓋體系的主要組成部分有樓面擱柵、覆面板及二者之間的栓釘連接組成。在長期的發(fā)展和演變過程中，木樓蓋體系組件的功能和樣式也愈發(fā)復(fù)雜。樓蓋擱柵已經(jīng)從原始的原木材質(zhì)逐步發(fā)展為矩形材和復(fù)合工字形材及桁架等諸多類型。與此同時，覆面板的類型和樣式也衍生出了多種門類。裝配式木樓蓋在設(shè)計時需要充分考慮擱柵的連續(xù)性，確保離散的覆面板與擱柵之間能夠通過足夠數(shù)量的栓釘進行穩(wěn)固的連接，以增強建筑物樓蓋整體的結(jié)構(gòu)強度。栓釘?shù)目辜暨B接性能同樣對樓蓋的水平方向受力和承載性能有著決定性的作用。經(jīng)過較長時間的普及應(yīng)用，木樓蓋體系憑借其節(jié)能效果突出，建設(shè)速度快且抗震性能優(yōu)越等優(yōu)勢，在大量建筑項目中得以應(yīng)用。并且其應(yīng)用范圍廣泛的覆蓋了世界多個地區(qū)。其中，北美、東亞等諸多國家更是將木樓蓋作為他們的主要建筑形式。

木樓蓋平面內(nèi)受力性能的實驗表明了其荷載和位移之間的關(guān)聯(lián)性。即在外界循環(huán)條件作用下樓蓋的剛度退化表現(xiàn)。對木樓蓋平面內(nèi)的動力測試可得出結(jié)論，木樓蓋的阻尼比在0.07至0.11之間。木樓蓋的阻尼效應(yīng)和樓蓋的跨度呈正相關(guān)。對于覆面板性能、釘節(jié)點滑移和加載方式的分析同樣使木樓蓋平面內(nèi)剛度和阻尼特性產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。結(jié)合木樓蓋平面內(nèi)抗剪實驗的結(jié)果，能夠更加精確地確定木樓蓋的計算模型及其在不同動力水平荷載下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)程度。國外學者對木樓蓋的不同應(yīng)用環(huán)境和受力情況下的模擬實驗，獲得了大量關(guān)于木樓蓋平面內(nèi)剛度的真實數(shù)據(jù)。結(jié)合應(yīng)用木樓蓋的實際高層建筑進行分析，也得出了水平荷載條件下木樓蓋的整體受力性能結(jié)果。這些研究表明，木樓蓋體系更適用于高層建筑，而對于大跨度建筑則難以保證其結(jié)構(gòu)強度。

(二)裝配式組合樓蓋體系

從理論上說，樓蓋形式和結(jié)構(gòu)特征的差異會導致其內(nèi)部的絕對剛性存在較大差別。如若遇到地震等自然外力作用時，可能會存在不同程度的水平變形情況?？紤]到單一材質(zhì)的構(gòu)件所組成的樓蓋結(jié)構(gòu)可能存在一定不足，為了更全面的滿足和適應(yīng)現(xiàn)代建筑的建造需求。并在樓蓋的角度充分提升其剛性和受力能力，組合樓蓋體系就應(yīng)運而生。將組合樓蓋體系和成熟的裝配式技術(shù)相組合，能夠產(chǎn)生物理性能優(yōu)異的裝配式組合樓蓋體系。例如常見的裝配式鋼-混凝土組合，木-混凝土組合等種類。

三、結(jié)語

在計算裝配式樓蓋內(nèi)部的受力性能時，可將這部分剛度無限放大。將其假定為剛性樓蓋，為平面內(nèi)受力性能的分析和相關(guān)物理指標的計算提供便利。同時，對于整體結(jié)構(gòu)的抗震性能研究也能起到一定效果。木樓蓋體系能有效提升建筑的結(jié)構(gòu)剛度，增加平面受力性能。將其與其他建材配合使用能夠進一步凸顯優(yōu)勢。裝配式組合樓蓋在樓蓋體系中的整體應(yīng)用效果較好，但在整體性方面又存在一定問題?？芍鸩酵ㄟ^后澆帶及灌縫處理來加強其裝配的整體性。