预制混凝土结构与抗震

预制混凝土结构与抗震

1.2.3建筑自重的减轻，有利于结构防震

通过预制混凝土技术可建造轻质高强的抗震结构，使结构自重减轻，可以减少灾后救援和灾后重建的能源消耗，有利于生态系统和环境的保护。目前预制混凝土结构经过国内外大量的工程研究和实验，已经达到了对任何常用的框架，都可以采用拼装预制构件的做法来建造具有抗震能力的整体结构，从而解决了预制混凝土结构在抗震区建造的难题，有助于预制混凝土结构的推广应用。

2 预制混凝土结构在我国的发展

2.1 我国预制混凝土结构的应用现状

我国预制混凝土结构的应用起于20世纪50年代，借鉴前苏联的经验，在全国建筑生产企业推行标准化、工厂化和机械化，发展预制构件和预制装配建筑。从20世纪60年代初到80年代中期，预制混凝土构件生产经历了研究、快速发展、使用、发展停滞等阶段，到20世纪80年代末，全国已有数万家预制混凝土构件厂，全国预制混凝土年产量达2500万m3。20世纪80年代初期，建筑业曾经开发了一系列新工艺，如大板、升板体系、南斯拉夫体系、预制装配式框架体系等，但在进行了这些有益的实践之后，均未有大规模的推广。究其原因，主要有以下方面：(1)在建筑高度、建筑形式、建筑功能要求等方面有较大的局限；(2)受到当时的经济条件制约，建筑机具设备和运输工具落后，运输道路狭窄，无法满足相应的工艺要求，(3)受技术水平的限制，体系及构件接头处理不善，极易造成漏水，影响正常使用；(4)节点构造复杂，受力可靠性差，尤其在地震设防区对结构产生较大的影响，如唐山大地震时，大量砖混结构遭到破坏使人们对预制混凝土楼板的应用更加保守；(5)劳动力价格低廉，自20世纪80年代初期我国改革开放后，农村大量劳动者涌向城市，由于这些劳动者未经过专门技术训练，大部分投入了建筑工地，从事劳动强度大、收入低的现场浇筑混凝土结构现场施工，从而使得需要有一定技术难度的预制混凝土结构发展停滞。总之，这些客观的技术经济条件严重阻碍了预制混凝土结构在我国的发展。

目前，我国大部分地区，尤其有抗震设防要求的地区，混凝土结构基本为全现浇结构。工厂化的发展主要使得预拌混凝土有了较大发展，大、中城市(尤其是我国东部地区)基本上都已拥有预拌混凝土生产企业，年生产能力已达到3000万m3以上，部分大城市的预拌混凝土产量已超过现浇混凝土总量的80％。预制混凝土产品主要是一些初级产品，如预制混凝土楼板等。

2.2 我国新型预制混凝土结构的研究与应用

进入21世纪后，伴随着我国城镇化和城市现代化进程的快速发展，能源、矿产、水、土地等资源不足的矛盾越来越突出，生态建设和环境保护的形势日益严峻，原来建立在我国劳动力价格相对低廉的基础之上的建筑行业，正在面临劳动力成本的不断上升，逐渐成为制约我国建筑业进一步发展的瓶颈。参照国际上建筑业的发展过程，当国内生产总值达到人均1000-3000美元后，开发新型的预制混凝土结构体系，实现工厂化生产就成为解决传统建筑人工化生产方式缺陷、促进建筑业快速发展的主要途径。

基于上述观点，作为2005—2006年参加了国内首栋全预制方案的框架结构建筑试验研究。该项目全部结构及非结构构件都采用预制形式，并按创新设计方法设计，该试验楼结构的特点是梁柱采用三维构件的形式预制，现场通过后浇混凝土将各构件连接形成框架承重体系，楼板采用叠合楼板，并通过延性节点设计，使其在平面内能够在地震作用下自由变形；外墙采用了工厂化生产的已进行了内外装饰的多种形式的混凝土墙板、复合幕墙等，厨房和浴室采用了整体预制、现场拼装形式。

在设计过程中已考虑了机电管道的预留，既满足运输和安装要求，同时减少了现场的湿作业。由于采用先进预制混凝土技术与轻质保温隔声墙板相结合，提高了结构整体质量和改善了使用功能。

通过对国内首栋全预制方案的框架结构建筑的全面试验研究，在设计、施工上对新型预制混凝土结掏体均做了有益的探索。

试验数据表明：新型预制混凝土结构体系使建造过程和住宅产品更环保，资源利用更合理；工厂化的方式给客户带来品质更高，性能更优，更个性化的住宅产品。比如未来实现工厂化可以有效减少现场垃圾，材料损耗减少60％，建筑用材可回收率达到66％以上；建造人员减少89％；建造周期缩短70％有效地降低了能源的消耗。因此新型预制混凝土结构体系具有较大的推广意义。

3 结语

2l世纪前20年，是我国建筑业发展的鼎盛时期，每年建成的房屋面积将高达16～20亿m2。可以预见，随着国家建筑政策的进一步完善，建筑材料性能的逐步改进和施工工艺水平的不断提高，预制混凝土结构的发展应用前景广阔．