预制结构抗震体系研究（PRESSS）介绍及其发展
PREcast Seismic Structural System （PRESSS）是上世纪90年代由著名的地震工程学者Nigel Priestley领导的关于预制结构抗震性能评估与设计的研究计划。提起Prof. Priestley，大家并不陌生，其广博而精湛的地震工程研究给后人提供了众多的参考。Prof. Priestley曾于1987年-2000年间任教于University of California, San Diego，但后来还是回到了自己求学并最早工作的新西兰University of Canterbury，并于2014年离世。为缅怀自第15届世界地震工程大会（15WCEE，2012）召开以来去世的三位著名地震工程学者Vitelmo Bertero, Ray Clough和Nigel Priestley，在2017年1月智利即将召开的16WCEE上将特意为他们举办纪念活动。
今天，我们将从以下几个方面对PRESSS进行解读：
1. PRESSS简介
2. PRESSS的典型节点构造
3. PRESSS在中、高层结构中的应用
4. PRESSS结构在地震中的表现
1. PRESSS简介
PRESSS是美日研究者针对预制钢筋混凝土结构抗震性能的合作研究。当时之所以要启动这个研究计划，主要是因为研究者们认为预制装配式结构是未来发展的方向之一，但是相关的研究并不广泛，在高烈度地区缺乏先进高效的预制结构体系。PRESSS计划主要研究不同烈度地区预制结构的抗震性能和设计方法，同时寻找和发展新的预制结构设计概念、技术和建造材料。
预制结构的设计主要分为两类：strong connection和ductile connection。前者是常见的“强节点“设计方法，保证了预制节点完好，其设计方法可等同于常规的结构设计。而ductile connection则是PRESSS计划的研究内容。整个研究计划分为三个阶段，内容涉及概念设计、试验研究、数值方法和设计方法，高校是研究主体，而工业界也起到了至关重要的作用（后来Priestley曾说，PRESSS之所以能够成功，工业界的资金支持和建议不可或缺）。
2. PRESSS的典型节点构造
PRESSS计划针对结构构件提出了多种装配形式，其中采用后张预应力连接可以实现构件的自复位能力，通过交接面处预设缝隙的张合减少构件的损伤。该技术通常与耗能构件相结合，形成“混合体系“（Hybrid system），滞回曲线最终表现为旗帜型（Flag-shape）。PRESSS计划最终采用该技术完成了一5层大型RC剪力墙结构的试验。
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3. PRESSS在中、高层结构中的应用位于旧金山的39层Paramount Building是在地震区采用PRESSS技术的最高预制结构（在周边框架采用）。该楼高达128m，曾是旧金山最高的建筑（2002-2008年间）。
惠灵顿维多利亚大学的Alan MacDiarmid Building是新西兰建造的第一个PRESSS混凝土结构。该结构在梁柱节点处和墙体底部设置多种耗能装置，为后张预应力框架–剪力墙结构体系。由于其创新性，Alan MacDiarmid Building获得2009年NZ Concrete Society Supreme Award。
梅西大学惠灵顿校区的新College of Creative Arts building是第一个采用PRESSS技术的木结构与RC剪力墙混合的建筑。
新西兰Christchurch的Forte Health Medical Centre是第一个采用PRESSS技术的钢结构建筑。
4. PRESSS结构在地震中的表现
2011年2月新西兰Christchurch地震中大量传统RC结构遭到严重的破坏，剪力墙结构也未幸免。但是一些采用新型结构体系（Advanced seismic resisting RC systems）的建筑却表现出了预期的良好抗震性能，比如采用隔震技术的Christchurch Women’s Hospital和采用PRESSS技术的Southern Cross Hospital。Southern Cross Hospital位于新西兰南岛，建于2010年，为后张预应力框架–剪力墙结构。在本次地震中，该结构东西方向有明显的瞬时变形，南部的联肢剪力墙顶部交界处有少量混凝土保护层的压碎，计算分析表明该结构在本次地震中的瞬时层间位移角超过2.5%。但是由于采用了PRESSS技术，结构具备自复位能力，震后结构的损伤仅为minor/cosmetic level of damage，整个医疗设施正常运行。
主要参考文献
Priestley M J N. Overview of PRESSS research program [J]. PCI journal, 1991, 36(4): 50-57.
Priestley M J N. The PRESSS Program-Current Status and Proposed Plans for Phase Ⅲ [J]. PCI journal, 1996, 4(2): 22-40.
Englekirk R E. Design-construction of The Paramount: a 39-story precast prestressed concrete apartment building [J]. PCI journal, 2002, 47(4): 56-71.
Pampanin S. Emerging solutions for high seismic performance of precast/prestressed concrete buildings [J]. Journal of Advanced Concrete Technology, 2005, 3(2): 207-223.
Author: Taochun Yang
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