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1、装配式结构在超高层住宅中的应用摘要：随着我国经济增长模式的转型，传统的工程建造模式已经不能满足节能 减排、环境保护以及建筑工业化发展的要求。为此，我们必须改变传统建筑业中 高污染、低效率、粗放型的生产模式，并充分利用先进的科学技术和管理模式， 以最少的现场作业，最短的时间，最稳定的质量，最高的性价比建造房屋，由传 统的现场建造模式转变为工厂化制造的模式。关键词：装配式结构；高层住宅；应用引言：近年来，建筑工业化生产模式得到了国家的高度重视。大量科研人员已经投 入到建筑工业化各个相关领域的研究中，并在部分地区出现了预制装配式体系建 筑的示范工程。这些示范工程的建成，为我国的建筑工业化进程积累了宝
2、贵的经 验，并对促进住宅产业化取得了积极的意义。1、预制装配式混凝土结构的优势预制装配式混凝土结构的构件可以像机械零件一样在工业化的生产线上预先 制造，将在工厂中制造好的构件运送到施工现场后，就可以开始进行现场装配。 在施工现场只需要将不同的构件按照预先的设计装配在一起，然后通过预留的节 点定位、连接，最后再将节点加固和部分浇注就可以完成装配工作。由于所用的 都是构件，例如外墙构件，就可以将保温、装饰等不同工序直接在工厂内一站式 完成，减少装配现场的作业。2、国内外预制装配式混凝土技术的发展与现状2.1国外预制装配式混凝土技术的发展与现状预制装配式混凝土技术最早的应用可以追溯到1891年，但这
3、项技术一直到上 世纪50年代才发展为现代意义上的工业化混凝土预制结构技术。这项技术最早 出现在西欧，并在西欧有了长足的发展。在这一地区出现了很多使用这项技术建 造的房屋，但更多的是应用在低层建筑上。此后在北美例如美国、加拿大等国家， 这项技术也逐渐受到人们的欢迎。另外值得一提的就是预制装配式混凝土技术在 抗震方面的研究新西兰和日本走在了世界的前列。由于日本位于大陆板块运动的 活跃位置，是个多地震的国家，他们采用独特的设计方法，使这种装配式结构的 抗震性能大幅提升，扩大了这项技术的应用范围。2.2国内预制装配式混凝土技术的发展与现状我国的预制装配式混凝土技术和行业的发展，同经济发展的周期相同。计
4、划 经济时期形成了一系列装配式混凝土建筑体系，市场经济时期的预制混凝土构件 行业迎来了新的发展机遇，规模逐步扩大，技术进一步提高，质量要求也更高。 预制混凝土技术在国内的发展较为波折：这项技术的快速发展是在改革开放之后， 起步的时间很晚；由于我国唐山市有很多建筑采用早期抗震性不强的装配式混凝 土结构，在地震中这些建筑坍塌造成了很多伤亡，使得国内这项技术的发展进一 步受阻；现今国内对这项技术的投入不大，技术水平还停留在20世纪八、九十 年代的水平。3、预制装配式混凝土结构在高层住宅中的应用由于我国人口众多，且处在城市化、城镇化的发展过程中，广大人民群众的 住房问题是我国建设过程中的一项长期、艰巨
5、的任务。现阶段居民住宅和保障性 住房的需求量大，相应的建造规模也不断扩大，对于建造速度、质量也有了更高 的要求。近些年，国内工业技术水平的提升，使得发展预制装配式高层住宅的技 术障碍基本扫除，将建筑行业进一步向现代化推进的时机已经成熟。高层住宅能 够充分的利用空间，能在同样面积的地面上容纳更多的人们居住，将预制装配式 混凝土结构应用在高层的建筑中，应是今后研究和设计的核心方向。高层建筑与 高度在10层以下的建筑相比有些不同的地方：（1）除了以重力为主的竖向荷载 在住宅结构中起着重要作用外，包括风荷载和地震荷载在内的水平荷载其作用也 愈加重要。（2）由于高层建筑受到水平荷载的影响，经由受力分析就
6、可以知道， 楼层越高的位置水平方向上的位移就越大，需要严格控制；（3）建筑物的层数 增多，对于结构中柱子的轴向压力也越大，框架结构中如果出现一些柱子因压力 产生轴向变形，同样也会引起高层建筑物水平方向上的位移（4）更小的高层住 宅自重，不但可以提高结构抗震能力，而且还可以在同样的地基上多建几层，提 高经济效益；（5）通过使用新的设计理念和计算机辅助软件，可以对高层住宅 的抗震分析得出更加准确的结果，提高建筑物抗震能力。预制装配式高层住宅混凝土结构体系中装配整体式框架结构、装配整体式剪 力墙结构、装配整体式框架-剪力墙结构最为常见。4、装配整体式框架结构特点分析装配整体式框架结构中的部件，全部都
7、可以在工厂预先制造出来。所有的构 件都能够以一定的标准，尺寸生产出来，因此实现工业化的生产比较简单。这种 结构构件的装配简单，在构件的连接部位浇注混凝土或者采用叠合的方式，就可 以使整个框架满足建筑需求。因此不但施工效率高，而且还能节约建筑材料，并 能够保证较高的工程质量。虽然装配整体式框架结构有着诸多优点，但是其应用 在高层住宅上却还有很多问题：首先，随着住宅建筑的增高，底部各层的梁和柱 的内力显著增加，这就需要增加结构构件中的截面面积和钢筋用量，增加了材料 用量和成本，经济性受到影响；其次，在受到强烈地震的情况下，结构会产生很 大的水平位移，造成严重的非结构性破坏；最后，这种结构中，室内外
8、露的梁柱 也严重影响屋内的美观和空间结构。与装配整体式框架结构相比，装配整体式剪力墙结构也可以实现较高的工业 化程度，同时还能够使房屋空间不受影响，无梁柱外露。装配整体式剪力墙结构 中的构件比较大，是将很多小构件都整合在一起，由于整体性有较大提升，所以 每个构件所能承受的荷载、以及抵抗水平位移的能力都有很大加强，因此在高层 住宅建筑中得到了广泛的采用。装配整体式剪力墙结构中的所有构件，如外墙等 都可以预先制造，再运送到施工现场将所有构件连接的位置部分进行浇注，也可 以只预先制造部分构件。在构件的生产制造过程中可以充分发挥工业化生产线的 优势，将原本的多道工序都放置在生产线上一次性完成。设计过程
9、中可以将楼板、 楼梯等的复杂的结构直接作为一个整体生产，减少了需要连接的构件，并且在施 工的过程中安装简便，工作量小。这种结构的整体抗震性，受到构件之间连接部 分的影响很大，而且由于墙体之间接缝数量多、结构复杂抗震性能上难以达到现 浇结构的程度。除此之外还存在预制构件质量比较大，对设备的要求很高，施工 难度高，成本优势不明显；同时这种结构室内内部空间的划分局限性较大，发挥 空间小。除了以上两种结构形式外，还有一种常用的结构就是装配整体式框架-剪力墙 结构。这钟结构形式就是主体结构的框架和剪力墙全部或部分采用预制装配式构 件。装配整体式框架-剪力墙结构没有上述两种结构的缺点，当节点采用可靠的构
10、造措施时，可以使结构有很大的抗侧力刚度、减少侧移；这种结构室内内部空间 的划分限制少，可以让设计师充分发挥；结构的受力明确，建造速度快，生产制 造过程适合工业化，生产效率高。装配整体式框架-剪力墙结构优良的性能和生产 制造上的优势，使其成为高层民用建筑物的首选。5、结束语住宅产业是关系到民生的产业，是建设可持续发展型社会的重要组成部分。今后我国应该对预制装配式混凝土结构技术加大研究和推广力度，促进我国住宅 的工业化、产业化、标准化、绿色化，使居民能够享有高品质、低成本的住宅。参考文献：1 孙剑，王生明，都兴民.高层住宅预制装配式混凝土结构应用J.施工技术,2011,(11):79-82.2 郭正兴.新型预制装配混凝土结构规模推广应用的思考J.施工技术,2014,(1):17-22.3 石建光，林树枝.预制装配式混凝土建筑的结构体系和生产方式J.厦门科 技,2014,(1):43-46.
