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混凝土裝配式建筑抗震性能是怎樣的？國內對于這項研究有哪些發(fā)展？
對于混凝土裝配式建筑抗震性能的研究，國內外均有涉及。與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑抗震性能的研究仍較少。目前，裝配式建筑抗震性能研究的重點在節(jié)點。除此之外，預制混凝土構件自身承載力和配筋方式對裝配式建筑的力學特性影響也較大，因此，對混凝土裝配式建筑抗震性能仍需進一步的比較研究。
發(fā)展混凝土裝配式建筑是促進建筑建設產業(yè)節(jié)能減排降耗、綠色生產的有效途徑；是帶動建筑產業(yè)化、提高生產效率的高效催化劑。同時，發(fā)展混凝土裝配式建筑是全面提升大眾住房質量和品質的必由之路，而建筑抗震性能的提高則是人們生命的保障，因此，對比研究混凝土裝配式建筑的抗震性能至關重要。
01
預制混凝土構件的承載力
(1)外加劑和摻合料對混凝土承載力的影響外加劑會對混凝土承載力產生較大的影響，其中應用最廣的有減水劑、引氣劑和礦渣。如今，一些環(huán)保高效的減水劑都得到了廣泛的應用，并且效果理想，應用相對較廣的是一種叫聚羧酸的新型減水劑。聚羧酸與各種水泥的相容性好，水泥中添加聚羧酸制造的能使混凝土發(fā)生無離析、泌水現(xiàn)象，可以有效保證混凝土體積穩(wěn)定性的增強以及前后期強度水平。試驗表明，引氣劑可用以改善混凝土拌和物的坍塌度、流動以及其可塑性。
之于引氣劑，其原理便是在混凝土中摻入部分攪拌均勻并且性質穩(wěn)定的小氣泡，保證減稅效果達到6%~9%，有助于其穩(wěn)定性的提高能夠減少混凝土中泌水以及離析現(xiàn)象的產生。有效改善混凝土的和易性和工作性，提高混凝土預制件的體積穩(wěn)定性。礦渣混凝土的特點便是其可塑性以及保水性的效果較好。隨著近年來粉磨技術的不斷提高和礦渣超細粉活性的激發(fā)，當其作為慘合料加入混凝土中時，能夠充分發(fā)揮其物理、化學性能等其它潛在的活性，水化熱的降低能有效保證混凝土構件耐久性的增強耐磨性和經濟性。
(2)振動攪拌相較于普通攪拌的先進性如今，振動攪拌已是國內外公認的提高攪拌質量和效率的最經濟方法。長安大學的研究人員長期研究混凝土攪拌理論，并初步設計出了混凝土振動攪拌設備。他們研究發(fā)現(xiàn)如果對混凝土攪拌的同時再施加振動，水泥和水能充分彌散和水化，混凝土在短時間內宏觀和微觀上都達到均勻。振動攪拌下，混凝土的含氣量明顯增加，同時，新拌混凝土的流動性也明顯高于普通攪拌。由此可見，我們可以通過選擇振動攪拌的方式來實現(xiàn)增加混凝土含氣量及提高混凝土承載力的目的。
02
預制構件不同配筋方式
(1)比較縱筋及箍筋強度的效果在進行鋼筋的等體積代換時，與試件抗震性能研究相比，影響程度更大的是其強度問題，與普通鋼筋相比，這種強度較高的鋼筋能夠在提高試件的抗震性能以及其穩(wěn)定性方面起著更大的作用。另外，通過研究發(fā)現(xiàn)，如果在這種高強度鋼筋中加入更強的箍筋，其對混凝土的約束能力更強，減少縱筋的彎曲、改善構件破壞的脆性，這為保證高強混凝土預制柱的延性抗震性能提供了新的思路與方法。
(2)非預應力筋及并筋的有效作用配置非預應力筋試件的荷載隨配筋強度比增大而增大，提高各種荷載效果最佳的是采用并筋的形式而非間隔配筋形式；預應力混凝土構件中主筋與預應力鋼筋共同受力，非預應力筋在預應力筋發(fā)生脆性破壞時提供緩沖作用。配置非預應力筋可顯著提高預制件的極限位移數(shù)值，增強構件在地震作用下的變形能力，從而提升整體的抗震性能。經過大量試驗數(shù)據(jù)的比較分析，發(fā)現(xiàn)當配置配筋強度比為53%左右的非預應力筋，能有效提高混凝土預制件的抗震能力。因為性能、成本等諸多方面的優(yōu)勢，對于改進混凝土預制件抗震性能，我們認為這種混合配筋的形式是最優(yōu)方案。
03
裝配式構件節(jié)點的銜接辦法
(1)裝配式結構節(jié)點的箍筋要進行加密在震級較大的地震中，裝配式建筑被壓碎破壞的大多是混凝土框架的節(jié)點。分析其主要原因，是施工單位在施工過程中沒有按圖紙上的要求對混凝土框架結構節(jié)點內箍筋進行加密，他們對混凝土框架節(jié)點設置二組箍筋的重要性認識不足，這樣會給工程結構安全帶來很大的隱患。由于框架節(jié)點是結構的關鍵部位，一旦破壞很難修復，嚴重時甚至會引起整個框架倒塌。為了提高節(jié)點的強度和延性，提高節(jié)點的整體性，就必須對節(jié)點核心混凝土加以約束，設置二組箍筋就能達到很好的效果。這對于受力鋼筋穩(wěn)固性的提高以及節(jié)點強度的增強有著較大益處。
(2)干濕兩種節(jié)點連接方式的對比分析節(jié)點干連接的主要做法為:首先在工廠制作完成預制混凝土構件，然后在工地節(jié)點處用螺栓或焊接等方式按照設計要求完成組裝。濕連接亦稱仿現(xiàn)澆連接，顧名思義，是在其節(jié)點處進行現(xiàn)澆將梁柱結合為一個整體。其施工順序為:首先在工廠完成預制構件的制作，在構件邊緣預留鋼筋，然后將這些鋼筋互相綁扎或焊接，最后在節(jié)點澆筑混凝土而連接成一個整體，到一種“后澆整體式結構”。通過對比分析，干連接和濕連接二者連接性能差異較大。濕連接由于節(jié)點后澆，能基本達到現(xiàn)澆混凝土節(jié)點的強度，安全穩(wěn)固，具有良好的抗震性能。但其節(jié)點核心區(qū)結構連接復雜，與綠色環(huán)保和住宅產業(yè)化的潮流不符。這種連接方式的剛度以及承受荷載的情況和現(xiàn)澆結構類似，不過其延展性以及恢復能力卻是短板，在地震發(fā)生時的避災能力有限。相對來說，濕連接整體性更好，幾乎能達到與現(xiàn)澆節(jié)點抗震性能的期望標準。但干連接施工方便，無需在施工現(xiàn)場再進行混凝土的拌制，更加符合推崇的住宅產業(yè)化的發(fā)展要求，理應進一步的發(fā)展和應用。
(3)梁柱節(jié)點安裝固定支架結構混凝土裝配式結構預制件端部梁柱節(jié)點安裝固定支架結構-單邊柱箍支撐架；預制件中間節(jié)點與之不同的一點便是，這種方法使利用雙邊柱代替單邊柱實現(xiàn)支撐。支撐架主要由鋼角撐以及鋼柱支撐。將雙邊柱布置在鋼柱的兩邊。經過有效論證，在梁柱節(jié)點采用上述設計的鋼支撐架方案可行有效，可以有效增強整體結構的側向剛度，可用以提高裝配式建筑抗震性能。
04
結語
“民以食為天、民以居為安”，自古以來，百姓都以“安居樂業(yè)”為最大的幸福。這個“安”，包括了安定、平安，更意味著“安全”。一座住宅的性能，最重要的就是這個“安”字。
（責任編輯：何雯麗）
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