对装配式建筑抗震性能的分析与研究

白冰

山东省冶金设计院股份有限公司 山东莱芜 250101

地震将会对建筑造成巨大危害，还会严重威胁人们的生命财产安全。相关研究人员对装配式建筑结构进行研究分析，采取有效地优化改善措施，从而切实提高建筑结构的抗震性能。

1 地震对建筑的危害概述

地震灾害有较强的破坏力，会严重损害建筑，给人们的生命安全造成较大的威胁。地震损害建筑的情况可分为以下三方面：第一，地震会导致建筑地基出现震陷以及沙土严重液化的情况，会使建筑地基失去效能。第二，地震会致使地面出现严重变形的情况，会使建筑中心偏斜，甚至会造成建筑倒塌。第三，建筑结构物因地震带来的地面剧烈运动，会出现框架变形以及连接处毁坏的情况，建筑构件失去稳定性，面临着整体倾覆的危险[1]。

2 装配式建筑常见的结构

装配式建筑的砌块建筑结构是用提前预制的块状材料砌成混凝土墙体，应用于建造低层建筑有较大的优势，可通过提高砌块的强度、增多配置钢筋以及增加适当层数等方式使装配式建筑更加稳固。砌块建筑具有适应性强的特点，生产工艺及具体施工都较为简单，造价成本投入较少，取材方便。小型建筑砌块可通过人力进行搬运及砌筑，有较强的灵活性，工业化不强。中型的砌块可通过小型吊车进行吊装搬运，可减少部分人力成本支出。建筑砌块有实心砌块和空心砌块，其中实心砌块所选用的质地材料较轻。在利用砌块进行实际施工时，施工人员应做好接缝工作。

3 装配式建筑混凝土框架结构节点的抗震性能分析

3.1 混凝土框架结构节点的装配式连接

3.1.1 螺栓连接节点

为将装配式建筑混凝土框架结构节点加以明确，研究学者选取了五个梁柱节点，给予各节点相同的反复加载试验分析。其中现浇节点、带牛腿的现浇筑焊接节点以及两个螺栓连接点各有一个，还有在后浇位置存在不同的整体式节两个。经实验结果对比分析可知：装配式混凝土框架节点和现浇节点在强度、刚度以及耗能能力等方面相同，可应用于地震较为频繁的地区。除焊接节点以外，其他节点处的层面位移都能达到百分之三点五，其延性足够支撑装配式建筑正常使用。螺栓连接节点的强度及延性等各方面都较强于其他装配式节点，施工操作比较简单方便。但在实际节点连接时，施工人员应采取焊肋连接点表面等必要的加固构造连接措施，以免结构钢连件和混凝土间出现相对滑动的情况[2]。

3.1.2 焊接节点

相关研究学者选取了相同位置的焊接节点及现浇节点进行对比试验分析。其中焊接节点则是采用顶板及侧板等进行焊接，使框架连接起来。经调查分析焊接节点和现浇筑节点的强度、刚度以及耗能大小无较大差别。在装配式建筑混凝土框架连接侧板能在一定程度上增强节点承载力，还能有效降低节点变形程度，对维护整个框架结构起到关键性作用。在进行具体焊接过程中，应对重点考量焊接节点的宽度，特是焊接节点已承受较大的反向反复弯矩压力的情况下。为保障工程建造的安全性，相关工作人员应结合实际建设情况认真考虑反向反复弯矩后的框架结构限值。

3.2 混凝土框架结构节点的等效现浇连接

3.2.1 预应力拼接式节点

在90年代，相关研究学者对预制混凝土结构抗震进行了专项研究分析，仔细研究了其中的预应力筋拼接节点的相关性能等，并慎重选取了八个无黏结预应力梁柱节点，并对其进行了地周反复加载试验。研究结果可概括为以下三方面：第一，在节点内及节点两侧的一定范围内，预应力筋不会出现黏结混凝土的情况。在混凝土结构节点出现较大变形时，预应力筋仍具有较好的弹性。第二，在变形程度较大的情况下，预应力拼接力筋节点的残余变形程度、刚度与强度的衰退程度都比较小，其节点仍具有强的复原能力。第三，在预应力约束作用的制约下，有助于保障节点区的抗剪性能，可将节点去箍筋用量适当减少，从而减少成本支出。经大量的试验结果证实，出现大变形的情况下，节点只会出现比较轻微的损坏。但预应力拼接式节点的耗能性能比现浇节点弱[3]。

同时研究学者为将现浇节点和预应力拼接节点的差异进行明确，对两种类型的节点进行反复加载对比试验分析，把预应力筋的类型及位置、是否与混凝土间存在黏结情况等都作为预应力拼接节点参数变化。经试验结果表明梁端混凝土存在压碎情况、预应力筋手拉屈服以及梁柱界面出现一定程度的裂缝等都属于预应力拼接节点的破坏表现特征。预应力筋位置会在很大程度上影响梁柱界面的裂缝宽度。预应力拼接节点遭受破坏后，耗能累积可达现浇筑节点的百分之八十左右。若预应力拼接节点与混凝土出现黏结情况，耗能优势较大。相对于现浇节点，预应力拼接节点的位移延性系统较高。

3.2.2 后浇整体式节点

相关研究人员为将后浇整体式节点的相关性能加以有效明确，对节点进行了反复加载试验，后浇整体式节点试件应用了带弯钩钢筋及预制构件端部伸出直筋在节点区进行搭接构造，并对其进行对比。试验结果分析证明，若后浇整体式节点构造存在差异，试件整体试验反应不会受到较大影响。后浇整体式节点的各试件有较好的耗能、延性以及强度等性能，层间侧移高达百分之二点四以上，其位移延性系数可达到六或以上。比较其抗震性能，后浇整体式节点可等于或超过现浇节点。

4 结语

综上所述，相关研究人员应全面了解装配式建筑的构造，结合地震特点，研究分析装配式建筑螺栓连接节点、焊接节点、预应力拼接式节点以及后浇整体式节点，对其进行合理优化设计，实现装配式建筑的抗震性能有效提升，推动建筑行业装配式发展进步。