3.2.7 装配式模块化结构体系
模块化结构作为最高等级的预制装配式混凝土结构，其采用的基本单元是当下运输条件下所能运输的最大单元。同时，模块化结构也是目前装配化程度最高的装配式混凝土结构，其预制率为70%～95%，多数工序在工厂完成，现场只需完成基础浇筑以及模块间的拼接。对比现浇结构以及普通装配式混凝土结构，模块化结构可进一步减少混凝土的后浇量，缩短施工周期，提高装配速率，近年来已在防疫医院以及应急学校建设方面凸显其优势。该结构体系的特点是在三维的预制模块单元中，集建筑墙板、装修、管线设备等于一体，并满足各项建筑性能要求和吊装运输的性能要求，生产完毕后，运往现场进行吊装、模块间的拼接。图3.12（a）为模块化建筑中不同使用功能的单一模块，在现场只需对图3.12（a）中所示的各个模块进行拼接，最终形成图3.12（b）所示的结构形式。模块化建筑在预制装配方面极具特色，主要体现在结构与使用功能两方面，不仅结构部分施工便捷，还免去了后期的装修等工作，这是它相对于其他装配技术的最大不同。
图3.12 模块化结构体系
模块的生产起初考虑到生产线和运输方便这些因素，在工厂制备模块时单纯模仿集装箱的结构和模数，并考虑模块在使用功能的要求（如通风、采光、照明、取暖等），形成了一系列的模块化产品。随着应用场合的多样化，模块从模仿集装箱结构逐步趋于多元化。对于混凝土模块化结构，按照其受力形式的不同形成了预制模块化混凝土剪力墙结构和预制模块化混凝土框架结构这两种结构体系。
模块化结构体系中的各个模块本身应足以承受累积性的竖向荷载。但更重要的是要考虑结构承受水平荷载的方案：当设计侧向力较小时，模块自身结构足以抵抗水平力作用；在高层结构中或者高烈度地震区，需要外加抗侧力体系或减隔震措施。现分述如下：
①纯模块体系：通过模块自身结构进行抗侧，该体系不需附加其他抗侧结构，因此具有较快的建造速度。纯模块体系多用于非抗震区且层数在8层及8层以下的建筑。
②模块-外加抗侧力结构体系：在高层建筑中或高烈度地区，需要外加抗侧力结构抵抗风荷载和地震作用。包括外加混凝土核心筒、外加框架、外加框架-支撑体系等。
③减隔震模块结构体系：在对抗震有更高要求的地区，采用减震隔震的措施进一步消耗地震能量。包括底部隔震模块结构、悬挂式模块结构、次结构模块化的悬挂结构等。
上述第二种体系应用较为广泛，在模块化混凝土结构水平力的传递中，层内传递水平力的途径是关键。传统结构可以假设楼板在平面内刚度无限大，然而在模块建筑中，刚性楼板假定不一定成立。现有的层内传力组织方案可分为以下4类：①如图3.13（a）所示，通过叠合楼板的等效连接以及整体装配式连接等方式，利用整块楼板进行层内传力。②如图3.13（b）所示，通过外加底部桁架进行层内传力，在下层模块和上层模块之间设置水平的桁架，层内的每个模块均与桁架相连，通过桁架把水平力传递给抗侧力体系。③如图3.13（c）所示，通过人为设定传力路径，如通过特殊的走廊模块将力传递给抗侧力体系。④各模块均与抗侧力体系直接相连。
图3.13 模块建筑层内传力组织形式
模块化结构还具有“簇梁簇柱”的特征，即各模块拼接后，相邻模块的框架梁柱形成更大的但是松散的梁柱组合体，具有与传统框架不同的结构特性。