预制装配式剪力墙结构及其连接技术

0.引言
预制装配式剪力墙结构一种现代化的建筑结构模式，与传统的混泥土建筑方式不同的是，这种建筑采用组装的方式，水耗、能耗相对较少，不会产生固体废物垃圾、污水等污染[1]。同时，这种建筑方式还有助于实现住宅产业化，有利于建筑节能节排。采用装配式结构，主要是通过厂商预定、现场组装的方式来完成建筑的主体结构，在一些施工条件不好的地带有着良好的适应性。近年来，随着可持续发展理念的提出，在建筑行业，对装配式混凝土建筑的研究也越来越多，这为我国推广这种技术提供了良好的基础。

1.剪力墙概述
预制装配式剪力墙结构是一种现场装配的建筑形式，它主要是通过预制和半预制的板墙之间的拼接，以现场装配为主要形式，配合少量的现浇来实现整个建筑主体。对于高层建筑而言，剪力墙结构具有良好的实用性，首先，这种建筑方式现场施工少，受高层建筑运输中的不便影响小，其次，这种结构建筑速度快，由于它是经过预制或者半预制而成的，因此在建造过程中速度很快，满足了现代商业化的趋势[2]。相对于装配式框架结构而言，装配式剪力墙结构有着很大的优势，主要表现在：剪力墙结构中有着很多水平接缝、竖向接缝和节点，这些接缝和节点的存在，使得整个剪力墙成为了一个整体，同时，这样的连接方式也使得建筑物的承载力和抗震能力大大提升，因而接缝和节点成了整个剪力墙结构的关键，决定着剪力墙的质量。

2.国内外预制装配式剪力墙研究现状
2.1预制装配式剪力墙发展历程
预制装配式剪力墙结构首先在19 世纪末期的欧洲出现，主要是一种预制混凝土墙板结构，这种结构在一些工程中有着一定的应用范围。二战结束以后，世界经济百废待兴，人们寻求一种快速恢复生产的方式，住宅产业化在这一时期被提出，这为预制装配式剪力墙的发展提供了良好的契机，再次以后剪力墙迅速发展[3]。到了20 世纪 60 年代，这种剪力墙结构已经成为建筑的主流，广泛存在于一些国家之中。

在我国，预制装配式结构的发展起步较晚，直到20世纪50年代才逐渐发展起来。这种结构最开始出现在工业厂房、办公楼等生产型建筑之中，到了80 年代中后期，这种结构的缺点逐渐显现出来，其发展速度一度放缓，直到进入 21 世纪后，装配式结构才重新被人们所重视，人们逐渐认识到了预制装配式剪力墙结构在住房产业化方面的优势及在降低能耗降低资源消耗方面的作用。当前，对于预制装配式结构的研究越来越多，在实际应用中这种结构也逐渐增多。

2.2关于预制装配式剪力墙的结构研究
Pekau 等研究了静力荷载下的预制装配结构的整体性问题，该研究一定程度上探讨了预制装配式的受力程度，但没有考虑到正常条件下的预制装配结构的受力问题，因此不具有代表性。有学者针对预制混凝土大板结构设计了预制剪力墙结构的模型，通过模型来测量剪力墙结构的各种性能，这种研究有着一定的参照性，但能够准确模拟剪力墙的实际状况是试验成败的关键。国内研究人员陈锦石[4]等用全预制模型进行反复荷载试验，通过试验结果发现，这种结构的承载力和刚度都比一般的水平要高，抗震能力也较好，达到了国家的地震标准。

3.国内外装配式剪力墙连接技术
连接技术是预制装配式结构的关键技术之一，也是保证其受力性能和抗震性能的关键技术，从当前的形势看，装配式剪力墙连接技术主要分为套筒灌浆连接、预留孔浆锚搭接、现浇带连接和机械连接等形式。本研究主要介绍以下三种：

3.1套筒灌浆连接
套筒灌浆连接技术是以先做好的套筒为连接形式，将连接钢筋插入套筒内，注入高强灌浆料，从而将钢筋和套筒连成一个整体，通过套筒内侧的凹凸槽和变形钢筋的凹凸纹之间的灌浆料来传力。

这种连接方式屈服点大，延伸率较高，抗拉强度较好，可用于装配式大板结构和框架结构中，以实现钢筋的可靠连接。

3.2现浇带连接
现浇带连接是一种较为传统的连接方式，主要是通过在要连接的上下层剪力墙之间设置现浇带来实现，在这种连接中，钢筋是以搭接方式的方式为主，通过剪力墙安装后的现浇实现连接。

这种连接方式的问题是，上层剪力墙的位置不好固定，现浇带顶面的混泥土夯实程度不够。

4.结语
尽管预制装配式剪力墙结构及其连接技术在当前已取得不错的成绩，对其研究和应用有着教大的进步，但不可否认的是，在这一方面仍然存在一些问题，主要体现在以下几点：一是与传统的装配式框架结构相比，预制装配式剪力墙结构有着一定的问题，具体体现在水平接缝、竖向接缝、边框节点等连接问题上，目前对于连接方式主要集中在“湿连接”，而对于“干连接”的研究较少。二是随着预制装配式混凝土剪力墙结构应用范围的扩大，会在一些抗震设防区域使用，而对于预制装配式混凝土剪力墙的抗震能力和抗震级别的研究程度不够，不能对实际工作提供有效指导。三是对剪力墙的装配等规定不够规范，对其质量标准也缺乏严格规定。

【参考文献】
[1]李晓明.装配式混凝土结构关键技术在国外的发展与应用[J].住宅产业，2011（6）：16-18.
[2]栗新.工业化预制装配式（ PC） 住宅建筑的设计研究与应用[J].建筑施工，2009（ 3）：201-202.
[3]陈子康、周云，张季超，等.装配式混凝土框架结构的研究与应用[J].工程抗震与加固改造，2012，34（4）：1-11.
[4]陈锦石，郭正兴. 全预制装配整体式剪力墙结构体系空间模型抗震性能研究[J].施工技术，2012，41（364）：87-89，98.