韋 晨，吳晶晶

銅陵學院，安徽 銅陵 244000

0 引言

裝配式建筑對住宅產(chǎn)業(yè)化、建筑工業(yè)化起著重要的推動作用，同時，國外學者對于抗震性的設計也展開了研究，相關(guān)數(shù)據(jù)表明在現(xiàn)代建筑中裝配式建筑的結(jié)構(gòu)整體抗震性要更加優(yōu)秀。同時在建筑設計實例中也表現(xiàn)出裝配式建筑的抗震性優(yōu)勢，墨西哥大地震中裝配式建筑的整體結(jié)構(gòu)的損傷較小。日本有學者提出了后張法制作裝配式建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，通過后張法［1］制作而成的裝配式構(gòu)件的抗震性能更加優(yōu)秀，同時具有一定的震后修復能力，國內(nèi)的研究人員也對后張法的生產(chǎn)工藝進行了深入的探索，證實了后張法生產(chǎn)的預制構(gòu)件在地震發(fā)生時產(chǎn)生的損傷較小且易恢復。目前國內(nèi)多家建筑公司擁有房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)為裝配式建筑的發(fā)展創(chuàng)造了更多的條件，同時為裝配式建筑的安全性與整體性提供了更多的保障。目前國內(nèi)的萬科集團所掌握的PC 技術(shù)，是以全預制混凝土的結(jié)構(gòu)建造為側(cè)重點，可以很好地保證建筑的整體性，規(guī)避了后期的滲水問題，減少了濕作業(yè)的麻煩。中南集團掌握的NPC 技術(shù)，豎向構(gòu)件采用全預制的構(gòu)建方法，水平構(gòu)件采用疊合的施工方法，技術(shù)完善可靠裝配率可達90%［2］。日本在當前是裝配式建筑發(fā)展較為成熟的國家，擁有著較為完備的技術(shù)與設計，日本的PCa 預制裝配式混凝土是其發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，它的發(fā)展主要通過以下幾個階段，W-PC，R-PC，WR-PC。W-PC適用于中低層的建筑，結(jié)構(gòu)的計算簡單，建筑的空間可以得到有效地利用，同時具有很高的效率，可以減少大量的作業(yè)時間和勞動力，有著良好的經(jīng)濟性。R-PC 在建筑結(jié)構(gòu)中抗震能力強，結(jié)構(gòu)計算清晰，傳力良好，在建筑業(yè)中廣泛運用，采用輕材質(zhì)和柔性連接方式使得建筑在地震發(fā)生時可以保證良好的抗震性，且該技術(shù)具有很強的靈活性，在高層建筑中也可以發(fā)揮良好的作用。WR-PC 技術(shù)擁有著優(yōu)秀的設備設計自由度［3］。這些技術(shù)對于裝配式建筑在多震地區(qū)的應用都發(fā)揮了巨大的作用，也為更好的發(fā)展提供了思考方向。

然而不僅僅是施工技術(shù)，裝配式建筑的抗震性更需要設計和分析。房屋建筑裝配式結(jié)構(gòu)與節(jié)點的抗震性設計，是在保證節(jié)點與結(jié)構(gòu)的傳力均勻，整體受力性能良好的情況下，節(jié)點與結(jié)構(gòu)仍具有良好的抗震減震性并能保證建筑的安全性。

裝配式建筑于多震地區(qū)需要考慮到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、建筑的高度與剛度、建筑的抗震性。因此便需要注意到裝配式建筑的結(jié)構(gòu)節(jié)點與連接設計，為保證裝配式建筑的抗震性，可以在節(jié)點與連接上進行設計。國內(nèi)外的研究人員提出了很多的節(jié)點連接方式，一系列實驗的結(jié)果皆表明破壞多集中于連接的部位，所以需要對構(gòu)件之間的連接設計多加研究與分析。

消能減震技術(shù)可以使得建筑的抗震性有效地提高，在地震發(fā)生時有效地降低地震作用給結(jié)構(gòu)帶來的損傷。先一步于結(jié)構(gòu)和節(jié)點承受和消耗地震能量，保護結(jié)構(gòu)的完整性，同時具有一定的恢復能力。消能減震技術(shù)可以運用于裝配式建筑的結(jié)構(gòu)與節(jié)點上，在裝配式建筑的抗震性設計上發(fā)揮重大的作用。

1 裝配式建筑的優(yōu)點

裝配式建筑在現(xiàn)在的建筑業(yè)有著很大的發(fā)展前景，裝配式建筑做到了建筑工業(yè)化的生產(chǎn)，工廠流水線操作生產(chǎn)預制構(gòu)件使得精度可掌控，同時減少了施工實地操作，避免了外界環(huán)境與天氣的影響，減少了現(xiàn)場的現(xiàn)澆工程所帶來的不必要的材料浪費與噪音污染環(huán)境污染，符合現(xiàn)在國家所倡導的綠色可持續(xù)發(fā)展的建筑產(chǎn)業(yè)化。

裝配式建筑使用預制構(gòu)件結(jié)合實際現(xiàn)場和設計使用不同的裝配技術(shù)，使得建筑具有良好的整體性與安全性，減少了大量的勞動力，縮短了工程工期，是建筑工業(yè)化發(fā)展的首要之選。同時因為裝配式建筑的靈活性，節(jié)省勞動力和快捷等特點，在世界各地已有多處采用裝配式建筑，不僅僅是民用建筑的建造，裝配式建筑在緊急的公共事件下也可以發(fā)揮其優(yōu)秀的特質(zhì)，中國火神山醫(yī)院在有限的時間內(nèi)能快速建成，便是得益于裝配式建造技術(shù)。使用預制構(gòu)件現(xiàn)場裝配操作，在同樣有限的人力資源情況下，所有人目睹著火神山拔地而起，這是裝配式建筑在緊急公共事件下發(fā)揮作用的成功案例。視情況條件不同進行不同的設計分析，在多震地區(qū)裝配式建筑也可以很好的發(fā)揮其作用。

在震后的救援活動中，裝配式建筑可以減少大部分的勞動力，為救援工作節(jié)省下大量時間，在現(xiàn)場為人們提供保障的場所，為有需要的傷員提供緊急的救援場所，保證傷員能得到及時的救治。同樣不能忽略的是裝配式建筑的抗震性，在多震地區(qū)建筑的抗震性更受到人們的關(guān)注，在地震發(fā)生時大部分的傷亡來自于建筑物的倒塌，人們來不及避難從而造成大量人員傷亡。在多震地區(qū)對于建筑物的抗震性需要更多的關(guān)注，裝配式建筑于多震地區(qū)的應用會有很大的發(fā)展空間，也會為當?shù)氐娜藗儙砀嗟陌踩Ｕ稀?/p>

中國是一個地震頻發(fā)的國家，地震導致大量人員傷亡與經(jīng)濟損失，為了盡量減少人員的傷亡和財產(chǎn)的損失應該從建筑的抗震性著手。從建筑物的剛度，強度，延度等方面來提高建筑物的抗震性，但在不同的震級下僅僅于此并不能很好的滿足建筑的安全性要求，我們需要從建筑結(jié)構(gòu)，節(jié)點等方面來加強建筑的抗震性，加固建筑，提高建筑的震后修復能力。

2 裝配式建筑的節(jié)點抗震設計

裝配式建筑中節(jié)點是建筑最重要的樞紐，是傳遞承載力，連接構(gòu)件結(jié)構(gòu)重要部分，節(jié)點需要具有良好的剛度、延性來保證核心區(qū)的穩(wěn)定，同時框架節(jié)點應該具有良好的耗能以滿足建筑抗震性的要求，多震地區(qū)的裝配式建筑節(jié)點設計尤甚。

節(jié)點類型的選擇與設計決定了建筑的最終成果，其中節(jié)點的傳遞作用尤為重要，不同的節(jié)點設計存在其優(yōu)點但也存在其不足，因此需要針對不同的情況采用不同的節(jié)點連接方式，在裝配式建筑中通過研究干式節(jié)點連接形式對于提高節(jié)點的抗震性有著良好的作用。

干式連接無需現(xiàn)場的濕作業(yè)和混凝土的澆筑機械化的連接操作，減少了現(xiàn)場施工帶來的不確定因素，作業(yè)快捷，施工安全，在目前干式連接的幾種連接方式包括焊接，鋼吊架式，螺栓式，牛腿式等。在抗震性的設計中牛腿連接方式的效果更佳，承載力效果也更好［4］。在實際設計中已有建筑采用該連接方式，在某地的裝配式停車樓采用了干式連接，預制率達90%，施工時減少了大量的人力也加快了工程作業(yè)時間。但節(jié)點的連接還有很大的發(fā)展空間，仍然需要更多的研究。

建筑的節(jié)點處較為薄弱，節(jié)點結(jié)合消能減震技術(shù)，增加消能減震裝置于梁柱節(jié)點處，消耗動力能量，減少結(jié)構(gòu)帶來的損壞，面對地震帶來的能量，消能減震裝置能通過變形的方式消耗地震能量，保護節(jié)點連接。

3 裝配整體式預應力混凝土框架抗震設計

預制混凝土框架結(jié)構(gòu)在工程中普遍應用，在裝配式建筑中與預制構(gòu)件結(jié)合使得建筑的整體性，安全性，抗震性顯著提高，形成了裝配整體預應力混凝土框架。國內(nèi)外的學者都對此進行了抗震性的研究，表明該結(jié)構(gòu)體系具有良好的抗震性，對核心節(jié)點處損傷有一定程度的減少，同時具有較強的變形恢復性能。然而這些研究仍然存在局限性，所以國內(nèi)學者又提出了新型裝配整體式預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，由預制柱預應力T 型疊合梁和現(xiàn)澆節(jié)點核心區(qū)組成［5］，通過實驗研究證明了該結(jié)構(gòu)節(jié)點試件滿足抗震性的要求，預應力試件變形小且有良好的耗能和變形恢復能力。

4 消能減震結(jié)構(gòu)抗震設計

地震時大地的運動能量通過基礎傳遞給建筑，建筑結(jié)構(gòu)損傷、晃動、斷裂，增加消能減震結(jié)構(gòu)的設計與運用，在結(jié)構(gòu)中安裝消能器，消耗地震能量減少建筑物的震動，該技術(shù)可以有效地減緩地震帶來的反應，減少建筑結(jié)構(gòu)的損傷，使得建筑的抗震性顯著提高，從而有效地減少地震帶來的人員傷亡。

消能減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)的某些位置設置耗能裝置，通過裝置的彈塑性變形先一步消耗地震帶來的能量，減少了能量對于建筑結(jié)構(gòu)的損傷，耗能裝置元件的不同給消能減震技術(shù)帶來了很大的靈活性，適用于不同的建筑結(jié)構(gòu)，為多震地區(qū)裝配式建筑的應用增加了更多的可操作性。

環(huán)形彈簧阻尼器在裝配式結(jié)構(gòu)中運用，具有良好的抗震性，同時也具有良好的自我恢復能力。環(huán)形彈簧于工程領域中廣泛地運用，具有良好的耗能性，其強度高，使用空間小且減震與緩沖能力優(yōu)秀［6］，先前多用于橋梁等建筑結(jié)構(gòu)中，在裝配式建筑中也可以考慮在節(jié)點結(jié)構(gòu)處增加，減緩地震能量給裝配式建筑帶來的損傷。消能減震技術(shù)在裝配式建筑的鋼-混組合主次結(jié)構(gòu)中也有著顯著的作用，有著良好的減震控制，很大程度的減小了構(gòu)建的損傷［7］。

裝配式建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用新型預制消能減震復合墻板的設計使得建筑具有良好的抗震性和整體性。國內(nèi)學者提出了新型預制消能減震復合墻板的設計并進行了研究與分析。實驗數(shù)據(jù)表明該新型預制消能減震復合墻板降低了建筑結(jié)構(gòu)的破壞，有效地消耗了地震能量的同時，最大限度的發(fā)揮了消能減震的作用［8］。給多震地區(qū)的裝配式建筑的應用帶來了很大的作用。

5 結(jié)語

多震地區(qū)的裝配式建筑的抗震性分析于此，了解了消能技術(shù)于節(jié)點與結(jié)構(gòu)上的應用，了解了不同的節(jié)點連接方式所具有的不同性質(zhì)。這些設計提高了裝配式建筑的抗震性，保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?；谘b配式結(jié)構(gòu)和節(jié)點下的抗震性設計采用了不同的節(jié)點連接方式，嘗試了不同的消能減震裝置，在靈活多變的技術(shù)與施工下考慮到多種的方法用于減震的設計，然而也不僅僅于此，仍然需要更多的研究與分析以保障多震地區(qū)裝配式建筑的應用可以滿足其所需的安全性。