預制裝配式混凝土結構研究與應用現狀

文/龍遠盈 遼寧沈陽 110000

1、預制裝配式混凝土結構體系

1.1 結構體系分類

裝配式混凝土結構在具體的施工使用過程中，通過根據其使用特點，可以大致分為幾種主要的種類，分別為 ：裝配整體式混凝土框架結構、裝配整體式混凝土剪力墻結構、裝配整體式框架-剪力墻（核心筒）結構等主要結構體系。對于裝配整體式混凝土結構來說，裝配整體式混凝土剪力墻結構具有多個方面的優點，對于高層建筑物中對于質量的要求十分有效，一方面具有良好的抗測的性能，還具有抗震性能，是建設高層建筑物的首要選擇。但是，我國現有的技術仍然存在很多的不足，在未來，需要進一步的進行研究，滿足建設的需要。

1.2 預制裝配式混凝土結構的發展概述

預制裝配式混凝土結構萌芽以來，已經被逐步推廣到發達國家，包括美國、加拿大等。如今，該技術已被廣泛應用到工業建筑中，包括橋梁、公路、水工建筑等。相信在不久的幾年，預制裝配式混凝土會在發展中國家得到發展。我國經濟快速發展，產業結構不斷優化，住宅工業區也得到了升級。更多的預制裝配式混凝土結構構件被運用到住宅體系中。隨著預制裝配式混凝土技術不斷的擴散，許多問題也會得到解決。裝配式混凝土會在建筑中有著更廣闊的發展空間。

1.3 預制裝配式混凝土結構的特點

相對于傳統的混凝土結構進行對比來看，新型的預制裝配式混凝土結構在很大程度上彌補了傳統模式的不足，從整體上來看，工程的工序大量減少，例如現澆、拆模、養護等多個工序，為工程減輕了工作量，可以大量節約勞動力的成本，減少施工過程中產生的污染，同時又能在生產率提高的基礎上提高材料的利用率和保證產品的質量，并且實現資源的可持續利用，這不僅減少了勞動力，而且節約了成本。在生產預制裝配式結構的構建中，施工速度極快，在平面布置時可以靈活多變，使用便利快捷。同時，施工中減少廢物產生，降低噪聲污染，節約用水用電，符合可持續發展戰略，符合國家政策，并降低了勞動強度和作業危險系數，改善了作業環境。

2、預制裝配式混凝土結構應用現狀

2.1 預制裝配式剪力墻結構的研究

剪力墻結構是目前住宅建筑的主要結構形式，裝配整體式混凝土剪力墻結構雖然按等同現澆混凝土結構進行設計，但其實際抗震性能要稍微弱于現澆鋼筋混凝土剪力墻結構。因此可采用雙連梁和多連梁結構體系，提高預制裝配式剪力墻結構的抗震性能和延性?，F澆裝配式剪力墻結構關鍵技術包括：①結構體系研究；②預制剪力墻節點接縫連接設計技術研究；③裝配式混凝土剪力墻結構體系的抗震性能研究；④多層預制裝配式大板結構體系研究。其中預制裝配式混凝土結構的連接設計研究最為關鍵。

2.2 預制裝配式混凝土連接設計研究

預制裝配式混凝土結構依靠節點及拼縫將預制構件連接成為整體，連接節點的選型和設計應注重結構概念，通過連接節點和構造，保證構件的連續性和結構的整體穩定性。預制裝配式混凝土結構中，節點及接縫處的鋼筋連接宜采用套筒漿錨連接、機械連接及焊接連接，也可采用搭接漿錨連接，連接節點處應采取可靠的防腐蝕措施，以保證其對耐久性滿足工程設計使用年限要求。

2.3 預制裝配式框架結構的研究

預制裝配式框架結構是指框架梁采用預制疊合梁，框架柱全部采用預制柱，樓板采用預制疊合樓板的結構體系。為方便生產、運輸及吊裝，梁、板、柱截面宜采用矩形截面預制構件。預制裝配式框架具有和現澆混凝土結構等同的受力性能，除結構的適用高度偏低外，結構的抗震等級和設計方法與現澆結構基本相同。結合預制外柱墻板的應用，可以實現主要構件接近 100% 的預制化率，從而盡量減少施工現場的濕作業。

3、預制裝配式混凝土結構的設計要點

3.1 首先是框架梁、柱節點的設計和構造

在預制裝配式框架結構體系當中，預制構件之間或者預制構件與現澆構件之間存在著節點和接縫，為了保證節點或者接縫之間承載力和剛度高于現澆框架結構，實現預制框架結構性能與現澆框架結構性能的一致性，在對構造措施進行選擇的時候，可以選擇與現澆框架結構相同的方法來進行設計。對于梁柱節點的連接可以分為干式連接和濕式連接，由于干式連接的延性和恢復力性能不能與現澆框架結構保持一致，所以目前一般采用濕式連接的方法，也就是說在節點區的主筋以及構造加強筋全部連接，并且采用后澆混凝土和灌漿來將其連接成為一個整體，保證預制節點與現澆節點性能的一致性。

3.2 構件配筋的設計和結構體系的抗震性能

為了降低施工難度，提高施工效率，需要提高高強度剛健的應用，以此來減少構件中配筋的使用數量，簡化節點和接縫處的連接構造。對于結構體系的抗震性能來說，是目前預制裝配式結構體系研究中最為關注的一個問題，目前的新型預制裝配式結構體系在國內沒有較好的應用，預制板等構件在地震中仍舊訓在一定的安全問題，在抗震設計方法和抗震構造措施的研究還在繼續中，目前研究的主要方向為套筒漿錨連接技術和構件節點連接技術。

3.3 預制裝配剪力墻結構

預制裝配剪力墻結構可以分為全預制裝配剪力墻結構、部分預制裝配剪力墻結構和多層剪力墻結構，預制剪力墻根據施工圖紙中構件的尺寸要求，在工廠中對其進行加工成型，在經過養護之后，當剪力墻達到預期的強度之后，可以進行就位安裝，在特殊情況下也可以在施工現場對剪力墻進行加工和養護如底部加強部位的剪力墻現澆，預制裝配剪力墻和現澆剪力墻可以構成一個完整的結構體系。

結語：

預制裝配式混凝土結構的發展迎來了優秀的挑戰：國家政策支持，符合建設資源節約型、環境友好型社會的要求；采用預制裝配式結構可縮短總工期，加快資金周轉速度，提高資金使用效率，提高建筑性能和工程質量，提高建筑的科技含量，大幅減少現場施工中的模板、鋼筋、混凝土工程量和勞動力用量，減少建筑垃圾，降低噪聲污染，節約用水，改善勞動條件，降低了勞動強度。

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