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[摘要]现阶段装配混凝土茌建筑行业中应用的越来越广泛,也使装配式混凝土的抗震性能得到了有效的发展,而装配式混凝土结构通常具备着抗震性以及承载力极强等特点,所以在国内外的建筑工程中得到了更广泛的运用。本文以在建筑行业中应用装配式混凝土结构的实际工程为例,分析了装配式混凝土结构使用的经济方面的优势和对生态环境所产生的效益,同时也汇总了装配式混凝土的抗震性能在建筑工程中发挥的作用。并且进一步的研究了装配式混凝土结构在运用中存茌的一些问题以及阐述了相应解决的措施,进而为装配式混凝土的抗震性能在建筑工程中能够更好的发挥作用提供参考建议。
[关键词]装配式混凝土;抗震性能
现今情况下,要更快的实现建筑工业化的发展那么运用装配式混凝土结构就更为关键了。装配式混凝土结构的经济优势为可以更全面的节省人力与施工材料的使用以及建造的效率也很高的特点。并且装配式的节点是具有很强的抗震性能的,装配式每个节点相关的强度方面和延性方面以及在耗能方面都可以进行现浇节点的平均水平的。并且在其构造的焊接节点以及螺栓连接的节点上也有着方便的优势。而装配式混凝土的抗震性能通常指的是节点自身的抗震方面的性能,因此本文通过装配式混凝土结构实际案例,从多方面进行探究装配式混凝土的抗震性能,具体内容如下:
1、论述装配式混凝土结构的优势
1.1从装配式混凝土结构的经济方面的优势进行研究
(1)混凝土预制产品在工厂化生产方面的经济优势
其实对于传统性现浇的混凝土技术来说,工厂化生产就具有劳动效率会很高以及生产的环境也很稳定的特点。相应的构件方面的定型以及达标就更为容易,混凝土预制构件通常节省人力以及材料并且都会按标准进行严格的检验出厂产品的质量,能更好的确定质量达标。
(2)整体投资的回收相对的周期很短并且节省人力与物力
现今的工厂化生产一般都使用的都是先进科技并且是全自动化生产以及使用计算机进行的有效管理。而且会使用很少的专业人员进行现场拼装工作。装配式混凝土结构具有很好的节省时间的作用,节省的是现浇结构进行支拆模以及混凝土进行养护等工作的时间,使用工程很大程度上缩短了工期,进而在减少工程资金投入的同时降低了生产成本,提升了建筑企业的经济效益。例如澳大利亚悉尼就有一栋楼房共13层,大多采用的是装配式混凝土构件整体工程在施工上只用了三个月的时间。
2、详细探究装配式混凝土的抗震性能
现今通过是以美国NEHRP2000的相关规范进行实际施工,而预制的混凝土相关框架的连接一般包括等效现浇连接装配式连接两种。而前者实际的要求是达到或者是超过现浇混凝土连接相关的抗震性能,而后者连接与前者连接的力学性能有所不同,规范制度了其它的抗震方面的规定。通常等效现浇节点分为后浇整体式以及预应力拼接式两种,而装配式节点包括焊接节点以及螺栓连接节点两种。
2.1等效现浇节点中的后浇整体式节点
在1995年的新西兰,包括有Restrepo等人针对后浇整体式节点会为分别在节点试件上采用预制构件的端部伸出直筋或是带弯钩钢筋直接在节点区进行搭接方面的构造。研究结论为:节点的具体构造对于试件整体的试验差异反应的相关影响并不是不大;使用的试件从强度和耗能以及延性等方面使用效果良好,并证明后浇整体式节点的抗震性能达到或者是超过现浇的节点。
2.2等效现浇节点中的预应力筋拼接节点
美国与日本在1990年合作开展了预制混凝土结构抗震研究项目PRESSS,而其中的加利福尼亚大学中的Preistley等人就是对预应力筋拼接节点方面的理论进行了研究,并直接指出由于预应力筋在节点内与节点两边在一定的范围内其实并不与混凝土发生粘结的,因此在节点产生大变形的情况下预应力筋还是可以保持原有的弹性。这种节点在大变形后强度与刚度的衰减以及相应产生的残余变形都会较小而且节点复原性能力强;与此同时因预应力的约束发挥的作用是很方便对节点区进行抗剪进而减少了节点区的箍筋用量。但是预应力筋拼接节点在耗能方面的性能还是不比不了现浇混凝土节点。而在1993年,Cheok等一些研究人员对预应力拼接节点与现浇节点进行了试验参数变化的试验与研究。结果论述了:预应力拼接节点的破坏力是预应力筋受拉屈服和梁端混凝土压碎以及梁柱界面处的开裂问题原因,预应力筋的位置影响着裂缝宽度,而无粘结预应力节点要比有粘结预应力节点耗能差。
2.3装配式连接节点中的焊接节点
土耳其的Ersoy等人在1993年进行焊接节点与现浇节点的对比的相关试验进行了具体研究。通常焊接节点所使用的焊接连接是作用于顶板和底板以及侧板的。结果论述了:与现浇节点相关在焊接节点的强度和刚度以及耗能方面的能力一样;连接侧板是作用于加强节点承载力和减小节点变形方面的;需要考虑到的因素是焊接节点的宽度特别是在承受反向或是反复弯矩的情况下需要考虑其限值。
2.4装配式连接节点中的螺栓连接节点
土耳其的Ertas等人在2006年对五个梁柱节点进行试验并研究。此五个梁柱节点都包括有一个现浇的节点和两个位置不同的后浇整体式的节点以及一个螺栓连接节点和一个焊接节点。结果论述:装配式混凝土节点都能达到现浇节点的强度以及耗能力,可以直接在抗震地区使用;而焊接节点以外的其它节点都能够达到3.5%的层间方面的位移有着很强的延性螺栓连接节点的强度和延性以及耗能与施工方便性上都比其它装配式的节点好,并可以运用相应的构造措施来避免钢连接件和混凝土出现相对滑动的问题产生。
综上所述,随着装配式混凝土结构在建筑业的广泛应用,使的装配式混凝土结构的优势越来越突显出来,特别是其抗震方面的性能以及承载力在建筑工程中所发挥的作用就更为显著了。而上述列举的建筑工程中应用的装配式混凝土结构并探究出装配式混凝土的抗震性能发挥出的经济与环境优势以及茌研究过程中发展的问题探讨出相应的解决措施,为装配式混凝土结构更好的作用于建筑工程提供建議,同时全面性的促进建筑业更为合理的发展。
[关键词]装配式混凝土;抗震性能
现今情况下,要更快的实现建筑工业化的发展那么运用装配式混凝土结构就更为关键了。装配式混凝土结构的经济优势为可以更全面的节省人力与施工材料的使用以及建造的效率也很高的特点。并且装配式的节点是具有很强的抗震性能的,装配式每个节点相关的强度方面和延性方面以及在耗能方面都可以进行现浇节点的平均水平的。并且在其构造的焊接节点以及螺栓连接的节点上也有着方便的优势。而装配式混凝土的抗震性能通常指的是节点自身的抗震方面的性能,因此本文通过装配式混凝土结构实际案例,从多方面进行探究装配式混凝土的抗震性能,具体内容如下:
1、论述装配式混凝土结构的优势
1.1从装配式混凝土结构的经济方面的优势进行研究
(1)混凝土预制产品在工厂化生产方面的经济优势
其实对于传统性现浇的混凝土技术来说,工厂化生产就具有劳动效率会很高以及生产的环境也很稳定的特点。相应的构件方面的定型以及达标就更为容易,混凝土预制构件通常节省人力以及材料并且都会按标准进行严格的检验出厂产品的质量,能更好的确定质量达标。
(2)整体投资的回收相对的周期很短并且节省人力与物力
现今的工厂化生产一般都使用的都是先进科技并且是全自动化生产以及使用计算机进行的有效管理。而且会使用很少的专业人员进行现场拼装工作。装配式混凝土结构具有很好的节省时间的作用,节省的是现浇结构进行支拆模以及混凝土进行养护等工作的时间,使用工程很大程度上缩短了工期,进而在减少工程资金投入的同时降低了生产成本,提升了建筑企业的经济效益。例如澳大利亚悉尼就有一栋楼房共13层,大多采用的是装配式混凝土构件整体工程在施工上只用了三个月的时间。
2、详细探究装配式混凝土的抗震性能
现今通过是以美国NEHRP2000的相关规范进行实际施工,而预制的混凝土相关框架的连接一般包括等效现浇连接装配式连接两种。而前者实际的要求是达到或者是超过现浇混凝土连接相关的抗震性能,而后者连接与前者连接的力学性能有所不同,规范制度了其它的抗震方面的规定。通常等效现浇节点分为后浇整体式以及预应力拼接式两种,而装配式节点包括焊接节点以及螺栓连接节点两种。
2.1等效现浇节点中的后浇整体式节点
在1995年的新西兰,包括有Restrepo等人针对后浇整体式节点会为分别在节点试件上采用预制构件的端部伸出直筋或是带弯钩钢筋直接在节点区进行搭接方面的构造。研究结论为:节点的具体构造对于试件整体的试验差异反应的相关影响并不是不大;使用的试件从强度和耗能以及延性等方面使用效果良好,并证明后浇整体式节点的抗震性能达到或者是超过现浇的节点。
2.2等效现浇节点中的预应力筋拼接节点
美国与日本在1990年合作开展了预制混凝土结构抗震研究项目PRESSS,而其中的加利福尼亚大学中的Preistley等人就是对预应力筋拼接节点方面的理论进行了研究,并直接指出由于预应力筋在节点内与节点两边在一定的范围内其实并不与混凝土发生粘结的,因此在节点产生大变形的情况下预应力筋还是可以保持原有的弹性。这种节点在大变形后强度与刚度的衰减以及相应产生的残余变形都会较小而且节点复原性能力强;与此同时因预应力的约束发挥的作用是很方便对节点区进行抗剪进而减少了节点区的箍筋用量。但是预应力筋拼接节点在耗能方面的性能还是不比不了现浇混凝土节点。而在1993年,Cheok等一些研究人员对预应力拼接节点与现浇节点进行了试验参数变化的试验与研究。结果论述了:预应力拼接节点的破坏力是预应力筋受拉屈服和梁端混凝土压碎以及梁柱界面处的开裂问题原因,预应力筋的位置影响着裂缝宽度,而无粘结预应力节点要比有粘结预应力节点耗能差。
2.3装配式连接节点中的焊接节点
土耳其的Ersoy等人在1993年进行焊接节点与现浇节点的对比的相关试验进行了具体研究。通常焊接节点所使用的焊接连接是作用于顶板和底板以及侧板的。结果论述了:与现浇节点相关在焊接节点的强度和刚度以及耗能方面的能力一样;连接侧板是作用于加强节点承载力和减小节点变形方面的;需要考虑到的因素是焊接节点的宽度特别是在承受反向或是反复弯矩的情况下需要考虑其限值。
2.4装配式连接节点中的螺栓连接节点
土耳其的Ertas等人在2006年对五个梁柱节点进行试验并研究。此五个梁柱节点都包括有一个现浇的节点和两个位置不同的后浇整体式的节点以及一个螺栓连接节点和一个焊接节点。结果论述:装配式混凝土节点都能达到现浇节点的强度以及耗能力,可以直接在抗震地区使用;而焊接节点以外的其它节点都能够达到3.5%的层间方面的位移有着很强的延性螺栓连接节点的强度和延性以及耗能与施工方便性上都比其它装配式的节点好,并可以运用相应的构造措施来避免钢连接件和混凝土出现相对滑动的问题产生。
综上所述,随着装配式混凝土结构在建筑业的广泛应用,使的装配式混凝土结构的优势越来越突显出来,特别是其抗震方面的性能以及承载力在建筑工程中所发挥的作用就更为显著了。而上述列举的建筑工程中应用的装配式混凝土结构并探究出装配式混凝土的抗震性能发挥出的经济与环境优势以及茌研究过程中发展的问题探讨出相应的解决措施,为装配式混凝土结构更好的作用于建筑工程提供建議,同时全面性的促进建筑业更为合理的发展。