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曹万林:装配式建筑抗震的关键在于部品部件制备的精细化

曹万林:装配式建筑抗震的关键在于部品部件制备的精细化

2020年08月05日

打印来源:中国建设报


我国是世界上受自然灾害影响较为严重的国家之一,由地震带来的危害不言而喻,建筑物防震是城市防震工作中最重要的组成部分。装配式建筑作为国家大力推广的新型建造方式,与传统建造方式相比其抗震性能如何,不同区域在推广过程中又应如何着力提升防震性能等问题值得关注。


北京工业大学建筑工程学院教授曹万林就此表示,运用装配式建筑方法建造的房屋,在进行合理的抗震设计后,能够满足“小震不坏,中震可修,大震不倒”的“三水准”设防目标。“不过,不同地区的装配式建筑在抗震性能要求方面存在差异,还需根据不同地区经济技术实际情况,合理利用地方资源,开展新型装配式部品部件的研发。”


Q:目前我国对建筑物抗震设防目标评判的主要依据是什么?


A:虽然我国建筑物种类繁多,不同类型的建筑物抗震能力不同,但建筑物的抗震设计都得严格按照住房和城乡建设部2016年发布的国家标准《建筑抗震设计规范》中相关规定执行。根据现有的科学水平和经济条件,我国对建筑抗震提出了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的“三水准”设防目标。


“小震不坏”即当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,房屋主体结构不受损坏或不需修理仍可继续使用;“中震可修”即当遭受本地区抗震设防烈度的地震影响时,房屋可能发生损坏,但经一般修理仍可继续使用;“大震不倒”即当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,建筑物不致于倒塌或发生危及生命的严重破坏。我国经过抗震设计的房屋,其抗震能力基本都可以满足抗震“三水准”设防目标。值得注意的是,我国广大农村地区的房屋基本上都属于农民自建房,加之地域和经济条件差异较大,农房的抗震能力十分薄弱,因此加快研发低成本的农房抗震技术、提升农房抗震能力是当务之急。


Q:与传统建造方式相比,装配式建筑在抗震性能方面的表现如何?


A:装配式建筑不是近几年才有的,早在20世纪初就已被重视并逐渐被应用于广大建筑领域。如工业建筑中的单层厂房结构就多采用预制柱、预制梁、预制屋架、预制屋面板装配而成,混凝土剪力墙房屋采用内浇外挂的工程案例也较多。如今装配式建筑领域正在探索和实践的标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用,都是现代化、工业化生产方式的具体表现。


十多年来,我们团队一直在进行装配式剪力墙结构与现浇剪力墙结构抗震性能的比较研究,还有装配式轻钢框架—组合墙结构以及装配式轻钢骨架轻混凝土组合墙板结构的抗震性能研究,在此过程中进行了大量的构件抗震性能试验及结构整体的模拟地震振动台试验,结果表明:无论是装配式建筑还是传统建造的建筑,在抗震性能问题上,关键得看部品部件制备是否精细化,同时连接节点装配施工是否到位,做到这两点,其抗震性能一般表现都较好。


Q:针对不同结构的装配式建筑,在保证抗震性能上有没有不一样的地方?


A:装配式建筑除了包括主体结构的装配,还包含外围护系统、设备与管线系统、内装系统的装配,其中装配式建筑的结构形式包括混凝土结构、钢结构、木结构和其它各类型的组合结构。虽然不同结构建筑的主体结构材料不同,工程应用上也各具特点,但装配式外围护系统、设备与管线系统、内装系统之间存在共性需求,保障它们具有良好抗震性能的要求是相同的,那就是严格执行《装配式混凝土结构建筑技术标准》《装配式钢结构建筑技术标准》《装配式木结构建筑技术标准》《建筑抗震设计规范》等国家标准中的技术规定,做好抗震设计与施工安装。


从发展角度看,我国亟需开展装配式钢—混凝土组合结构建筑及装配式钢-木组合结构建筑的研究,编制相关的标准规范;同时,要加快装配式村镇低层房屋抗震节能体系研究,编制标准规范,推进示范工程,以促进城市与乡村装配式建筑实现协同发展。


Q:装配式建筑在抗震性能方面该如何考虑不同地区的环境和资源等差异?


A:近年,我国装配式建筑正在走向健康发展,像上海和北京等大城市装配式建筑发展很快,这与这些城市的经济技术发展水平密切相关。我国不同地区的地理环境、资源禀赋、经济发展水平等存在明显差异,装配式建筑的发展速度也同样存在明显差异,因此发展装配式建筑必须结合当地实际,主动适应不同地区经济技术实际情况,利用地方资源,包括固体废弃物,开展新型装配式部品部件的研发,促进地区经济技术发展。另外,装配式建筑抗震性能要求,主要与不同地区抗震设防烈度相关,这是硬性要求,需严格遵守相关规定。



(责任编辑:何雯丽)




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