装配式混凝土剪力墙结构连接方式研究

发表时间：2020-11-26T02:01:29.628Z 来源：《房地产世界》2020年13期 作者： 袁海龙

[导读] 由于传统的现浇混凝土结构的作业方式工业程度低、消耗浪费大量的资源，产生大量建筑垃圾，这与国家实行的绿色环保可持续发展的相违背。

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摘要：在快速发展阶段和停滞阶段，装配式建筑存在结构整体性较差、抗震性能较差、外渗漏水、隔音差、保温差的问题。针对装配式建筑存在的问题，国内外学者进行了大量研究，装配式建筑技术逐步成熟。装配式混凝土结构主要包括三种结构形式：框架结构、剪力墙结构、框剪结构，而剪力墙结构占有重要比重。目前，我国主要的装配式混凝土剪力墙体系有：PC技术体系、PCF技术体系、NPC技术体系、叠合板式混凝土剪力墙结构。

装配式混凝土剪力墙结构是将预制的剪力墙构件通过水平和竖向连接技术形成整体，在水平和竖向接缝处形成了薄弱环节，而连接技术以及连接节点处的受力性能对装配式剪力墙结构的整体性及抗震性能尤为重要。水平和竖向接缝处连接技术是实现装配式建筑“等同现浇结构”的重要环节。接缝处钢筋的连接技术是保证结构可靠、传力明确的关键，所以，研究装配式混凝土剪力墙结构节点连接技术对提高装配式剪力墙抗震性能及推动装配式建筑的发展有促进作用。 关键词：装配式混凝土剪力墙结构；水平接缝 引言

由于传统的现浇混凝土结构的作业方式工业程度低、消耗浪费大量的资源，产生大量建筑垃圾，这与国家实行的绿色环保可持续发展的相违背。而装配式建筑具有生产效率高、施工速度快、易保证质量等优点。装配式混凝土剪力墙结构与传统的现浇剪力墙结构相比，它可以节约能源，生产效率高，能够缩短工期。当结构承受外部荷载时，由于这种结构存在着大量的竖向和水平接缝，而接缝位置容易产生应力集中，从而导致变形开裂。因此，受力钢筋的连接及接缝处的设计是保证结构整体性能的关键。 1水平接缝的研究进展 1.1套筒灌浆连接 1.1.1构造形式

下层预制剪力墙的预留钢筋插入上层剪力墙预埋的套筒里，钢筋与套筒之间的缝隙由灌浆料灌满，力的传递简单明确，是目前装配式剪力墙中竖向钢筋最常见的连接方法。套筒灌浆连接主要包括全灌浆套筒连接和半灌浆套筒连接两种形式。 1.1.2抗震性能分析

钢筋连接灌浆套筒连接方法。在套筒的一端焊接钢垫片，垫片再与钢筋焊接，另一端提前焊接一圈5mm的钢筋。预制剪力墙的预留钢筋插入套筒再灌注高强灌浆料形成一个整体。试验表明，钢筋直径、套筒高度对整体抗拉强度有影响。钢筋直径越小、套筒越高，接头的连接性能越好。

1.1.3套筒灌浆连接优缺点

套筒灌浆的连接方式可以简化施工过程，施工环境没有噪声并且可以减少环境因素对施工的影响。但这种方法也存在不足之处，主要表现在：（1）上下2片剪力墙水平缝很难完全浇筑密实，所以受力性能会受到影响；（2）在施工过程中对预制构件对位精度要求较高；（3）灌浆料的流动性比较差，而且收缩过大，造价较高。 1.2浆锚搭接 1.2.1概念

浆锚搭接即在预制构件中预埋金属波纹管，然后插入需搭接的钢筋，并灌注高强无收缩灌浆料来实现连接。 1.2.2浆锚搭接优缺点

浆锚搭接连接现场的施工比较简单，构件对位精度不是特别严格，但能达到等同现浇的效果，受力性能较好。但这种方法也存在不足之处，主要表现在：（1）由于预留了很多钢筋插孔，虽然提高了精密性，但如果墙体厚度方向不是很大，易导致保护层过薄，增加了施工的难度；（2）使用范围有。

1.3螺栓连接 1.3.1概念

螺栓连接是机械连接的一种，构造相对比较简单，它是利用高强螺栓的抗拉和抗剪性能，把上下片剪力墙连接成整体。 1.3.2螺栓连接优缺点

与“湿连接”相比，螺栓连接的连接方式构造相对简单，现场施工比较方便，提高了施工效率。高强螺栓的特性可被充分发挥，抗震性能较好。但这种方法也存在不足之处，主要表现在：（1）采用螺栓连接的方式受到外界环境因素的影响，螺栓可能会发生松动脱落的现象；（2）采用螺栓连接的构件需要尺寸非常精确，栓孔对位要求准确。 2水平及竖向接缝结合部位连接形式及研究现状 2.1干连接

（1）干连接连接机理干连接是在预制构件连接区通过焊接、螺栓、预应力或者栓钉连接，不需要现浇混凝土的一种连接方式，在性能上称为“非等同现浇形式”。 （2）干连接研究现状

螺栓和钢板连接的剪力墙节点连接方法。在这种连接方法中，上下预制剪力墙均有翼缘，翼缘上提前预留螺栓孔洞，在上下剪力墙水平接缝位置，用同样在翼缘处预留孔洞的槽型钢板，将上下预制剪力墙的翼缘部分夹紧再通过高强螺栓按照初拧、复拧、终拧的施工方法，让螺栓达到设计的预紧力，从而形成螺栓、钢板组成的剪力墙节点连接方式。通过对节点进行低周反复试验发现，螺栓钢板连接节点的剪力墙破坏主要集中在连接节点左右两端的混凝土破坏。试件滞回曲线饱满，试件的位移延性系数分别为3.29和3.10，在抗震性能方面表现出较好的延性、变形性能和耗能能力。 2.2湿连接

（1）湿连接连接机理湿连接是通过连接件将相邻构件的受力纵筋相连，在连接处浇混凝土的一种连接方式，JGJ1—2014《装配式混凝土结构技术规程》将这种连接方式的装配式建筑性能称为“等同于现浇形式”。 （2）湿连接研究现状

带现浇暗柱的齿槽式连接的装配式剪力墙连接方式。预制剪力墙端部预设齿槽，上下预制剪力墙在齿槽区域用后浇混凝土连接成为整体。增大轴压比和设置现浇暗柱可以提高剪力墙的受剪承载力。同时，竖向钢筋自由搭接的带现浇暗柱的齿槽式连接装配剪力墙试件的破坏模式、承载能力、耗能能力与现浇试件相似。 3装配式剪力墙连接的研究展望

装配式建筑是我国建筑行业的重要发展方向，装配式剪力墙结构具有十分广阔的研究与应用前景，而竖向和水平接缝决定着结构的受力性能和抗震性能，因此，接缝的研究进程一定程度上影响着装配式剪力墙结构的研究进展。可从以下2个方面进一步研究：

1）目前，装配式结构的研究主要集中于静力和抗震性能。而对抗火、抗爆、抗冲击的研究很少。因此，需要加强这些方面的研究，为完善规范提供一定的基础。

2）目前，国内对于装配式剪力墙结构连接方式的研究主要属于“湿连接”。而装配式结构与现浇结构的不同就在于现场不需要浇筑混凝土，因此对“干连接”的研究需要加强。 结语

水平和竖向装配式剪力墙裂缝发展初期的分布与带水平接缝装配式剪力墙相似，受拉钢筋屈服后与带竖向接缝装配式剪力墙裂缝分布相似；竖向接缝和水平接缝同时存在时峰值荷载基本与竖向接缝剪力墙一致，而极限位移低于现浇墙的27%；其竖向接缝后浇部分的钢筋配筋率决定峰值荷载大小。 参考文献：

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