张锡治-高强混凝土预制管柱-钢梁混合装配式框架结构体系的研究与应用

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1、编号天津市建委科技项目开题报告书项目名称高强混凝土预制管柱-钢梁混合装配式框架结构体系的研究与应用承担单位（盖章）天津大学建筑设计研究院协作单位（盖章）天津港航工程有限公司项目负责人张锡治天津市城乡建设和交通委员会填报日期二○一五年五月十一日1．国内外研究概况及水平，存在的问题，本研究的主要内容。国内外研究概况及水平预制装配式结构是以预制构件为主要构件，经装配、连接、部分现浇而成的混凝土结构。具有劳动生产率高，整体质量高，降低物耗等优点，并适应建设“省地、节能、环保型”建筑的要求。预制装配式结构在日本、美国、欧洲、新加坡、香港等发达国家和地区起步较早。日本在1955

2、年起开始开发预制住宅技术，1956年开发出低层的预制大板式住宅。1970年，HPC(预制混凝土高层结构)工法被应用到14层的高层住宅。目前日本已经形成了包括剪力墙式预制钢筋混凝土（W-PC）、剪力墙式框架预制钢筋混凝土（WR-PC）及现浇同等型框架预制钢筋混凝土（R-PC）等多种预制装配式结构体系。目前日本在装配式结构方面已经有了一套很成熟的设计、施工、组织、管理的体系。美国装配式结构目前主要有两个发展方向，分别为低层装配式别墅建筑和后张无粘结预应力结构。在低层装配式别墅建筑中，美国住宅用构件和部品的标准化、系列化、专业化、商品化、社会化程度很高，几乎达到100％。混凝土构件和制品、轻

3、质板材、室内外装修以及设备等产品十分丰富，品种达几万种。这些构件的特点是结构性能好，用途多，有很大通用性，也易于机械化生产。 但其广泛应用于低层建筑，与我国地少人多情形不同，借鉴意义不大。后张无粘结预应力结构为美国与日本与上世纪90年代研究提出的一种新型装配式结构，预制墙体的分布钢筋不进行连接，预制墙体通过后张无粘结预应力筋连接形成整体结构。该体系具有优越的抗震性能；良好的自恢复能力，在大震情况下结构能够产生很大的侧向位移，且残余变形较小；破坏集中在预制构件连接部位，易于震后修复。法国在20世纪50～60年代开发出“结构—施工”体系；到了70年代以后，开始推广样板住宅政策，1978年制

4、定了模数协调规则；法国构造体系以预制混凝土体系为主，钢、木结构体系为辅。结构型式采用框架或者板柱体系，广泛应用焊接、螺栓等干法作业连接方式，结构构件安装与设备、装修工程安装分开，房屋质量得到提高。香港在20世纪80年代后期开始提出预制构件的概念，在公屋建设中使用预制混凝土构件。开始所有的预制构件都是工地制作，由工地负责质量，后来逐渐把构件预制的工作转移到预制构件厂，使得建筑构件生产满足ISO9000认证的质量要求。新加坡于上世纪60年代由政府制定关于建造组屋的相关法律，在政府的大力支持下从上世纪70年代开始装配式建筑在新加坡得到了很好的发展，目前新加坡有240余万户居民住进装配式组屋，

5、占国民总数的87%。我国在上个世纪70年代初就开始了“三化一改”，即：设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和墙体改革，在技术方面，最早是学习前苏联的大板房技术。国内积极推广标准化构件，在天津建设了一批大板楼，但由于早先装配式构造节点处理不好，出现漏水、渗水现象，尤其唐山地震后由于对装配式住宅抗震性认识的问题，住宅工业化一度停滞，预制板等的使用也受到限制。上世纪90年代后期，为实现住宅建设低碳、节能、环保、绿色的目标，1998年建设部成立住宅产业化促进中心，提出加快住宅建设从粗放型向集约型转变，推进住宅产业现代化。国内的住宅产业化工作当时主要集中在住宅部品的研发和生产上面，对工业化住

6、宅建造体系的研究较少，且主要集中在轻钢结构、装配式框架的住宅体系方面。 2004年万科集团工厂化中心成立，由于日本对地震的考虑比较全面，重点借鉴和使用日本的预制技术体系。至今在深圳、北京、天津、上海等地建设成多个示范小区，结构体系包括框架-外墙挂板、装配式剪力墙结构等多种模式。北京万科假日风景D地块的装配式剪力墙结构取得了很好的经济和社会效果。2005年在合肥召开的国家住宅产业化工作大会，提出产业发展战略，建设部批准合肥经济开发区为国家住宅产业化基地、深圳市成为住宅产业化示范城市、万科成为了第一个获得国家住宅产业化基地称号的房地产开发商。2011年9月18日国家住宅产业化基地技术创新联

7、盟正式成立。该联盟是在住房和城乡建设部正式批准的21个国家住宅产业化基地范围内，按照“自愿、平等、合作”的原则共同发起成立的，是以住宅产业化集成技术的研发、推广、合作为主要任务的技术创新组织。该联盟的成立能够进一步推进住宅工业化在我国的发展。2012年住建部要求加大力度研究装配式剪力墙结构体系、装配式框架-剪力墙结构体系、装配式框架体系等相关技术，万科在沈阳春河里又建设了一批装配式结构示范工程。2013年住建部在北京召开装配式混凝土建筑设计研讨