摘要：随着我国科技水平不断提高，极大促进了建筑行业装配式发展水平。本文探讨了装配式建筑抗震问题，分析了地震对建筑的危害，进而论述了装配式建筑抗震性能的相关要点和设计的关键环节，希望能够为今后的装配式建筑抗震设计提供参考。
关键词：装配式建筑；抗震性能
前言：
地震对建筑的危害巨大，而且地震往往难以预判，对人身财产安全造成极大的威胁，因此，针对装配式建筑抗震性能进行分析，有利于提升建筑的抗震效果，保护人们的生命财产安全。
一、地震对建筑的危害性
地震是人类社会面临的一种严重的自然灾害之一，破坏力极强，唐山、汶川大地震至今令人触目惊心。地震给建筑造成的损害是巨大的，主要有以下三点：一是地震引起建筑地基的震陷、砂土液化，从而使地基失效；二是地震引起整个地面严重变形而使建筑物重心转移而倒塌；三是结构物由于地面运动剧烈震动，因变形过大、连接接头的破坏、结构强度不足造成构件失稳甚至整体倾覆。所以，提高建筑结构的抗震性能设计便成为设计师不得不面对的迫切课题。
二、装配式建筑的结构形式和施工方法
砌块建筑：用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑，适于建造低层建筑，提高砌块强度或配置钢筋，还可适当增加层数。砌块建筑适应性强，生产工艺简单，施工简单方便，造价低，还可利用地方材料以及工业废料。建筑砌块有小型、中型、大型之分：小型砌块适于人工搬运和砌筑，工业化程度较低，灵活方便，使用较广；中型砌块可用小型机械吊装，可节省砌筑劳动力；大型砌块现已被预制大型板材所代替。砌块有实心和空心两类，实心的较多采用轻质材料制成。砌块的接缝是保证砌体强度的重要环节，小型砌块还可用套接而不用砂浆的干砌法，可减少施工中的湿作业。
板材建筑：由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成。它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。板材建筑减轻结构重量，提高劳动生产率，扩大建筑的使用面积和抗震能力。板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板；外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板，也可用轻骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成带有外饰面的墙板。建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒式卫生间等，提高装配化的程度。大板建筑的关键是节点设计。在结构上保证构件连接的整体性。在防水构造上要妥善解决外墙板接缝的防水，以及楼缝、角部的热工处理等问题。大板建筑的主要缺点是对建筑物造型和布局有制约性较大；小开间横向承重的大板建筑内部分隔缺少灵活性。
盒式建筑：从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑。建筑工厂化程度很高，现场安装快。不但在工厂完成盒子的结构部分，内部装修和设备也都可安装好，甚至连家具、地毯等皆安装齐全。盒子吊装完成、接好管线后即可使用。盒式建筑的装配形式有：全盒式、板材盒式、核心体盒式、骨架盒式
骨架板材建筑：由预制的骨架和板材组成。其承重结构一般有两种形式：一种是由柱、梁组成承重框架，再搁置楼板和非承重的内外墙板的框架结构体系；另一种是柱子和楼板组成承重的板柱结构体系，内外墙板是非承重的。常用于轻型装配式建筑中。骨架板材建筑结构合理，可以有效的减轻建筑物的自重，内部分隔灵活，适用于多层和高层的建筑。
钢筋混凝土框架结构体系：骨架板材建筑有全装配式、预制和现浇相结合的装配整体式两种。这类建筑的结构具有足够的刚度和整体性的关键是构件连接。柱与基础、柱与梁、梁与梁、梁与板等的节点连接，应根据结构的需要和施工条件，通过计算进行设计和选择。
升板和升层建筑在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板，竖立预制钢筋混凝土柱子，以柱为导杆，用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度，加以固定。外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板或幕墙等；也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。
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三、装配式混凝土框架结构节点的抗震性能
按照美国NEHRP2000规范，预制混凝土框架连接可以分为等效现浇连接和装配式连接。等效现浇连接要求达到或超过现浇混凝土连接的抗震性能，而装配式连接和现浇混凝土连接力学性能不同，NEHRP另行给出抗震规定。常用的等效现浇节点有后浇整体式和预应力拼接式，常用的装配式节点有焊接节点和螺栓连接节点。
3.1等效现浇节点
（1）后浇整体式节点
1995年，新西兰的Restrepo等人对后浇整体式节点进行了反复加载试验研究。这些节点试件分别采用了预制构件端部伸出直筋和带弯钩钢筋在节点区搭接的构造。结果表明：节点的具体构造差异对于试件整体的试验反应影响不大；这些试件在强度、耗能和延性等方面均表现良好，层间侧移都达到2.4%以上，位移延性系数都达到6及以上（现浇节点位移延性系数为6）；该后浇整体式节点的抗震性能等同或超过现浇节点。
（2）预应力筋拼接节点
1990年，美国和日本合作开展了一项预制混凝土结构抗震研究项目PRESSS，其中加利福尼亚大学Preistley等人对预应力筋拼接节点进行了理论研究，并对8个无黏结预应力梁柱节点进行了低周反复加载试验。Preistley指出由于预应力筋在节点内和节点两边一定范围内不与混凝土发生粘结，所以在节点产生较大变形情况下预应力筋仍可保持弹性。这种节点在大变形后强度、刚度的衰减和残余变形都较小，节点复原能力强；同时，由于预应力的约束作用，对节点区抗剪有利，可以减少节点区箍筋用量。这些理论也在试验结果中得到了验证，节点最大层间变形2.8%～4%，残余变形约为最大层间变形的2.2%，大变形时节点也只是轻微损坏；但预应力筋拼接节点的耗能性能不如现浇混凝土节点强。
1993年，Cheok等人进行了预应力拼接节点和现浇节点的反复加载对比试验研究。其中预应力拼接节点的试验参数变化包括有预应力筋位置、预应力筋种类、粘结与否等因素。结果表明：预应力拼接节点的破坏特征为预应力筋受拉屈服、梁端混凝土压碎和梁柱界面处开裂，裂缝宽度受预应力筋位置影响较大，节点达到破坏时累计耗能大约相当于现浇节点80%；预应力节点的位移延性系数均超过对应的现浇节点；有粘结预应力节点耗能优于无粘结预应力节点。
3.2装配式连接节点
（1）焊接节点
1993年，土耳其的Ersoy等人进行了焊接节点和现浇节点的对比试验研究。焊接节点采用顶板、底板和侧板进行焊接连接。结果表明：焊接节点的强度、刚度、耗能能力均与现浇节点相当；连接侧板对于加强节点承载力及减小节点变形起到了重要作用；焊接节点的宽度是重要的考量因素，尤其在承受反向反复弯矩情况下，因此在实际工程建造中需要认真考虑其限值。
（2）螺栓连接节点
2006年，土耳其的Ertas等人对5个梁柱节点进行了反复加载试验研究。这5个梁柱节点包括有1个现浇节点、2个后浇位置不同的整体式节点、1个带牛腿的焊接节点和1个螺栓连接节点。试验结果表明：这些装配式混凝土节点均达到了与现浇节点相当的强度和耗能能力，可以用于抗震地区；除了焊接节点外，其它节点均达到了3.5%的层间位移，具有足够延性；螺栓连接节点在强度、延性、耗能和施工方便等方面比起其它装配式节点均有更好的表现，但需要采取相应的构造措施避免钢连接件与混凝土的相对滑动，如在其表面焊肋。
结束语：
综上所述，对于装配式建筑来说，做好抗震性能的研究和设计工作极为重要，只有积极采取合理有效的抗震设计方法，才能够提升设计的水平，从而提升抗震性能。
参考文献：
[1]京津地区装配式大型墙板建筑抗震调查[J].建筑结构，2015，01：12-17.
[2]温惠燕.装配式建筑与成型板装配式MRW墙板材料[J].中国建材科技，2015，No.10206：28-31.
论文作者:李继飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/29
标签：节点论文; 建筑论文; 预应力论文; 砌块论文; 混凝土论文; 现浇论文; 板材论文; 《基层建设》2018年第7期论文;