[摘要] 第1章 绪论1 1 研究的背景与意义近年来，装配式建筑在国家和地
第1章 绪论
1.1 研究的背景与意义
近年来，装配式建筑在国家和地方政策的持续推动下得到了快速的发展，为建筑业的改革与创新注入了强大活力。2018 年 12 月 24 日，全国住房和城乡建设工作会议提出了十项重点任务，其中第八条再次提到要大力发展钢结构和钢筋混凝土结构等装配式建筑。在国务院 71 号文件中明确提出“发展装配式建筑是建造方式从传统粗放建造方式向新型工业化建造方式的重大转变”，这是新时代我国建筑业从高速增长阶段向高质量发展阶段转变的必然要求，是培育新产业、新动能、促进建筑业转型升级的重要举措。有利于节约资源能源、减少环境污染；有利于提升劳动生产效率和质量安全水平；有利于促进建筑业与信息化、工业化深度融合。
现代装配式建筑凭借其施工效率高、节能减排、较好的保证施工质量等优势，使建筑业的发展过程逐步从传统现浇混凝土建筑结构转向装配式建筑结构[1]。传统现浇混凝土建筑结构设计以及施工过程中的现场管理方法等理论方面都趋于成熟，它的整体稳定性、抗震性能等多个方面在施工过程中都能得到很好的保证，给建筑工业化带来很大的积极作用。但是由于当前人们生活水平的不断提升，在建筑环境、住宿舒适度等很多方面都有了更高的需求，因此就需要对传统现浇混凝土结构进行变革；高效、快速、节能和绿色的预制装配式建筑不仅可以改善建筑文明与人们生活水平质量之间的关系，满足人们要求的高质量生活水平，而且预制装配式建筑结构不会产生现浇混凝土结构带来的环境、工期等多方面问题，它是克服现浇混凝土结构的不足之处并结合国家建筑业大趋势发展起来的一种建筑方式，在预制装配式结构的结构设计、抗震设计、科学管理和有效施工方式等多方面研究工作已经陆续展开，逐渐成为建筑业研究发展的一个趋势[2]。
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1.2 装配式混凝土结构
1.2.1 装配式混凝土结构的发展
装配式混凝土结构是依靠各种可靠的节点和拼缝等连接方式将预制混凝土构件连接而成的混凝土结构并能够满足使用阶段和施工阶段的承载力、稳定性、刚度、强度和延性等要求[6]，预制构件之间如何传力、协同工作是预制钢筋混凝土结构研究的核心问题。我国《建筑抗震设计规范》[5]规定：多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。当采用预制装配式混凝土楼、屋盖时，应从楼盖体系和构造上采取措施确保各预制板之间连接的整体性。
我国预制装配式建筑发展历程已有将近 60 年，这一时期的装配式混凝土结构主要应用于住宅和工业厂房类型中，住宅结构以装配式大板结构为主，但是当时由于设计思路、技术体系、材料工艺及施工质量等多方面存在问题，致使建造的房屋质量较差，存在保温隔热性能差、漏水、表面粗糙等问题，并且在当时的经济条件下，装配式结构的成本也较高且运输不方便，导致装配式结构在我国的应用比例大幅度下降[7]。1990 年之后，一度出现预制构件产品滞销，致使很多预制构件厂倒闭，装配式混凝土结构方面的研究和应用也随之中断。
近 10 年来，由于国家和政府大力倡导绿色、环保、可持续的建筑发展理念，装配式混凝土建筑结构又迎来了春天，成为建筑产业的主要结构形式。同时，由于结构设计技术及施工技术等方面的进步，使现在的装配式建筑没有重走 1980 年的老路。在引进欧美、日本等发达国家在装配式建筑结构技术的基础上，我国科研人员完成了大量的力理论研究和试验研究，并且研发出了一系列适用于我国国情的结构体系。
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第2章 全装配式 RC 楼盖建筑结构的反应谱分析
2.1 分析方法
2.1.1 模态分析法
模态分析属于动力分析方法，一般应用在工程振动领域，用来研究建筑结构的动力特性。是将关于振动的微分方程组中的物理坐标变为模态坐标，使方程组变为关于描述模态的独立方程，以求出其模态参数。其中。模态是建筑结构的固有特性，只与结构本身有关，反映了结构自身的固有属性，只与结构的平面布置形式、所用材料类型及梁、柱等的截面尺寸有关。模态分析得出的关于结构的变形、振型和侧移等都可以在反应谱分析和动力时程分析中应用，它是反应谱分析和时程分析的前期分析过程。
MIDAS GEN 程序提供了三种模态分析方法，分别为子空间迭代法、多重 Ritz 向量法和 Lanczos 向量迭代法，本章采用子空间迭代法进行模态分析。
2.1.2 反应谱分析法
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2.2 计算模型
2.2.1 结构模型
结构分析模型是一个 6 榀、3 跨、20 层的框架-剪力墙结构体系，建筑结构层高为3m，结构平面布置如图 10 所示，平面尺寸为：36m×14.1m。分布式连接新型全装配 RC楼盖的尺寸为 6m×1m×0.15m，剪力墙厚度为 250mm，混凝土强度等级为 C30，主筋采用 HRB400，箍筋采用 HPB300。在每一块板的端部和框架梁的连接处设置一个抗弯连接件。地震作用方向为顺板缝方向，设计地震分组为一组，设防烈度为 8 度，场地类别为二类，对结构进行多遇地震作用下的模态分析。
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第 3 章 全装配式 RC 楼盖建筑结构的动力弹性时程分析 ...................................... 25
3.1 有限元建模 ................................ 25
3.2 地震波的选用 ................................ 25
第 4 章 全装配式 RC 楼盖建筑结构的静力推覆分析 .............................................. 37
4.1 静力推覆分析方法 ..................................... 37
4.2 确定分析参数 ...................................... 38
第 5 章 结论与展望 .......................................... 47
5.1 结论 ........................................ 47
5.2 展望 ............................................ 48
第4章 全装配式 RC 楼盖建筑结构的静力推覆分析
4.1 静力推覆分析方法
静力推覆分析方法（Pushover 分析方法）是通过考虑构件的材料非线性特点，评估构件进入弹塑性状态直至达到极限状态时结构性能的方法，可以分析结构在弹塑性阶段的变形状态和破坏机理，是最具代表性的基于性能的抗震设计方法。
在进行静力推覆分析前，应该先使用一般的线性方法对结构进行抗震设计，使其满足我国《建筑抗震设计规范》[5]中的要求，在多遇地震作用下，结构一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；在设防烈度地震作用下，允许结构的一小部分构件发生损坏，但是经过一般修理或不需修理仍可继续使用，可以保持其安全性和稳定性，适合居住。然后在此基础上进行大震作用下的静力推覆分析，探讨结构在遭受罕遇地震作用时的抗震性能和耗能能力。
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第5章 结论与展望
5.1 结论
本文的研究基于自主研发的分布式连接新型全装配 RC 楼盖体系（DCNPD），具有一定的创新性和前瞻性，将其应用到高层框架-剪力墙结构中，并采用有限元分析程序对 DCNPD 建筑结构进行分析。本文首先采用反应谱法和动力时程方法对结构的动力特性和地震响应规律进行了分析，然后用静力推覆分析方法对结构进行了弹塑性分析，归纳出以下主要结论：
（1）通过有限元程序对刚性地基基础上现浇建筑结构和 DCNPD 建筑结构的有限元模型进行模态分析，得到了结构的自振周期和振型，结果表明，DCNPD 建筑结构的周期大于现浇建筑结构，说明 DCNPD 建筑结构的刚度较现浇建筑结构有所降低。
（2）在多遇地震作用下，DCNPD 建筑结构基本处于弹性变形状态，结构第 14 层的层间位移角最大，其数值为 1/2283，小于《建筑抗震设计规范》规定弹性层间位移角1/800 的限值。
（3）在水平地震作用下，新型楼盖发生了显着的平面内变形，随着层数的增加平面内变形表现出较大的差异性，且层数越高，结构各层平面内变形效应的差异性越大。
（4）由于新型楼盖的平面内变形，致使各榀抗侧力结构在水平地震作用下的内力分配与现浇建筑结构相比发生了显着变化，剪力墙结构承担的水平地震剪力减小，而框架承担的水平地震作用增大。
（5）DCNPD 建筑结构基底剪力分配结果与规范采用的半刚性楼盖方法计算结果存在差异，采用规范半刚性楼盖取均值的方法将低估剪力墙分配的地震剪力。
（6）水平地震作用下，DCNPD 建筑结构的楼层加速度得到不同程度的放大，同一楼层不同榀抗侧力结构的楼层加速度放大系数存在较大的差异，建议在确定楼盖水平设计荷载时考虑这一差异性，采用考虑楼盖实际刚度的“串并联多质点系”空间结构振动模型，进行结构的抗震分析与设计。
参考文献（略）
