浅谈装配式框架结构灌浆套筒式节点研究现状论文_朱洋洋

摘要:近年来,从国家的政策可以看出,传统建筑正在向现代建筑产业的转型,这种新型建筑势必掀起一场革命。本文将对装配式建筑简要介绍,首先介绍国内装配式建筑扶持政策及发展现状,在抗震方面上详细讲述国内外有关套筒灌浆式节点的典型学术成果,以供相关企业及学者参考和学习。

关键词:装配式结构;灌浆套筒;研究现状

引言

我国现阶段出现大量装配式结构,但是并没有相应的装配式结构的抗震设计规范来指导设计,使得建筑的安全性很难得到保证。因此,近几年来我国工程技术人员及专家学者进行大量的研究,不断完善、创新套筒灌浆连接技术,使其装配式建筑行业体现出安全性、美观性、实用性等。

1装配式建筑的发展现状

1.1装配式发展历程

从1999年国务院提出采用建筑新材料、新技术、新产品来促进装配式建筑的发展;到2016年国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》提出,力争10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的30%;到2017年住建部印发《“十三五”装配式建筑行动方案》等文件,明确提出到2020年,我国装配式建筑占新建建筑的15%以上,推进区域多以京津冀、长三角、珠三角为主。在国家政策的扶持下,以及市场管制的不断完善,装配式建筑所具备的施工速度快、资源优化、人力成本低、工程质量高、耗能低等优点深受市场欢迎[1]。

1.2存在的问题

目前,我国装配式建筑产业处于初级阶段,还应针对以下几个方面加快建筑产业化进程:

①装配式建筑行业标准规范的不完善。

国家应从长远的角度发展装配式,应该参考西方国家成熟的规范标准体系来完善国内的标准,本着科技创新、技术创新的理念,结合国家实际情况发展具有我国特色的建筑工业体系。

②装配式建筑专业人士的缺乏。

国家应加强专业人员的培养,完善装配式建筑专业技术人才的培养机制,加强高校装配式专业学科建设,满足建筑全产业链的人才需求。

③装配式产业链的不完善

国家应该运用现代信息化技术、创新技术加强市场的管理和控制,充分发挥装配式的优势[2]。

2国内外典型装配式框架节点

从20世纪八十年代以来,各国对预制装配式结构体系在地震作用下抗震能力做了大量研究,取得不错的成果。以欧洲为代表的干连接装配式建筑为主流,其干体系实质为预制构件采用焊接、螺栓连接等连接方式形成整体;以日本、新加坡代表的亚洲,则从国情、自然地理等条件出发,形成以防震、减震、避震为主的装配式建筑结构;以美国代表的北美洲逐渐形成了大城市以钢结构装配式、混凝土装配式为主建筑的风格,小城市以木结构、轻钢结构为主的建筑特色。

2.1国外套筒式梁柱节点

在21世纪初,日本专家Hassane Ousalem等人设计的由两个预制柱单元和一个预制梁单元组成的节点,柱和梁分别采用套筒灌浆和机械锚杆连接,如图1所示。为了模拟地震作用,柱上端施加轴向力,梁端施加以层间位移角(比率表示)的倍数的循环往复作用。分析实验结果表明该节点试件表现出良好的阻尼特性、能量吸收能力、侧向抗阻力特性等;节点抗剪强度设计比梁屈服时的抗剪强度水平高70%时,可使构件更加稳定。

图1 预制梁柱节点构件

2.2国内套筒式梁柱节点

刘洪涛、闫秋实[4]等人在钢筋混凝土结构梁-梁连接和柱-柱连接上均采用套筒灌浆的连接方式来抵抗地震作用。试件是预制柱单元和预制梁单元通过灌浆套筒和高强度混凝土浇筑连接成整体,其耗能及承载力等抗震效果明显低于现浇构件,为了提高灌浆套筒连接的装配式梁柱节点,紧接着魏余特[5]等人采用了在灌浆套筒连接式预制框架节点里施加无粘结预应力筋的方法,提高了装配式构件的承载力及刚度,在抗震方面具备显著的延性和耗能能力。随着专家学者的不断突破与创新研究,使得预制构件套筒灌浆连接节点逐渐形成完善的结构体系,该结构具备较好的抗震性能,甚至优于现浇结构。

3结束语

我国现阶段出现大量装配式结构,但是并没有相应的装配式结构的抗震设计规范来指导设计,使得建筑的安全性很难得到保证。梁柱节点作为装配式框架结构的重要部位,通常也是地震往往破坏的位置,其连接方式显得至关重要,而套筒灌浆连接的方式使结构表现出良好的抗震性能,几乎等同于现浇结构。

参考文献:

[1]中国装配式建筑发展报告[M]. 中国建筑工业出版社,住房和城乡建设部科技与产业化发展中心(住房和城乡建设部住宅产业化促进中心), 2017.

[2]王世强.浅谈装配式建筑的发展[J]. 产业观察,2018(11).

[3]Hassane Ousalem, Hiroto Takatsu, Yuji Ishikawa, Hideki Kimura. Seismic Testing and Performance of Precast High-Strength Concrete Beam-Column Joints Subjected to High Axial Tension[J]. Journal of Advanced Concrete Technology, 2008,7(2): 195-204.

[4]刘洪涛, 闫秋实, 杜修力. 钢筋混凝土框架梁柱节点灌浆套筒连接抗震性能研究[J]. 建筑结构学报,2017,38(9),54-61.

[5]魏余特. 预制预应力套筒连接式框架节点抗震性能研究[D].北京:北京建筑大学,2018:66-68.

论文作者:朱洋洋

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期

论文发表时间:2020/4/3

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