程?hào)|輝　劉　芬　許鵬程

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱　150040)

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預(yù)制拼裝混凝土連續(xù)梁連接方法研究綜述

程?hào)|輝劉芬許鵬程

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150040)

介紹了預(yù)制拼裝混凝土連續(xù)梁常見的幾種連接方法及各自的特點(diǎn)，總結(jié)了預(yù)制拼裝混凝土連接的研究現(xiàn)狀，探討了關(guān)于連接有待進(jìn)一步研究的關(guān)鍵問題及未來的發(fā)展方向。

預(yù)制混凝土，連續(xù)梁，連接方法，研究現(xiàn)狀

0　引言

預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)，是將混凝土預(yù)先在工廠中澆筑成單個(gè)構(gòu)件，然后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，將其吊裝拼接成建筑結(jié)構(gòu)；預(yù)制混凝土拼裝連續(xù)梁，顧名思義，是將連續(xù)梁分成若干段，同樣在工廠進(jìn)行澆筑后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)將梁段吊裝拼裝成整體連續(xù)梁，這種方法可應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)。目前，盡管大多數(shù)的工程施工仍然采用現(xiàn)澆混凝土，但這種傳統(tǒng)的方法在施工過程中有很多不足之處，例如其施工的周期相對(duì)較長(zhǎng)，且現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境較差，施工期間施工方的成本不好控制等問題[1]，然而預(yù)制的混凝土與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土相對(duì)比在這些方面具有許多的優(yōu)勢(shì)。本文列舉了現(xiàn)澆混凝土與預(yù)制混凝土的對(duì)比(見表1)，通過對(duì)比可知預(yù)制混凝土具有的一些優(yōu)點(diǎn)可彌補(bǔ)現(xiàn)澆混凝土存在的不足，因而在全世界廣泛的應(yīng)用。

表1　兩種制作方法的對(duì)比

對(duì)于預(yù)制混凝土拼裝連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)，其連接方法是預(yù)制混凝土拼裝連續(xù)梁與現(xiàn)澆連續(xù)梁最主要的區(qū)別，不同的連接方法很可能會(huì)引起連續(xù)梁整體性能的不同，所以，更深一步的研究預(yù)制混凝土拼裝連續(xù)梁段連接方法至關(guān)重要。

1　拼裝連續(xù)梁段連接方法

1.1后澆連接法

后澆連接是指在施工現(xiàn)場(chǎng)通過現(xiàn)澆混凝土將預(yù)制梁段或預(yù)制梁段與現(xiàn)澆梁段連接在一起形成整體連續(xù)梁，這種方法也被稱為“濕連接”。

圖1為預(yù)制梁段后澆連接方式。如今這種方法被廣泛應(yīng)用于梁段間、梁與柱之間的連接，雖然這種方法連接后的連續(xù)梁或者混凝土結(jié)構(gòu)性能不比整澆結(jié)構(gòu)差，但它仍存在一定量的濕作業(yè)，與我們所追求的全部工廠化有一定的差距。

1.2純干法連接

純干法連接是一種現(xiàn)場(chǎng)完全濕作業(yè)的連接方法，亦稱為“干式連接”，通常有以下兩種連接方式：高強(qiáng)螺栓連接及焊接連接。

1.2.1高強(qiáng)螺栓連接

圖2所示的螺栓連接為比利時(shí)的一個(gè)連接例子，這種連接方式可以傳遞彎矩及剪力，連接外的承載力大多取決于螺栓和鋼板的材性，主要是靠鋼板與混凝土表面的摩擦力傳力。該連接方式安裝快，迅速利落，但是在承載力較大時(shí)，此種連接方式連接處易斷開，且在制作時(shí)螺栓與預(yù)留的螺栓孔之間的尺寸容易產(chǎn)生誤差，很容易造成整體撓度的變大。

1.2.2焊接連接

焊接連接的方法在美國(guó)是比較常用的連接方法，梁和柱的連接普遍采用這種方法，但該方法被用于梁段之間的連接也較多。此種連接方式的抗震性能不太理想，主要是因?yàn)樵撨B接方法中沒有明顯的塑性鉸的設(shè)置，一直在反復(fù)的荷載作用下，焊接位置處容易發(fā)生脆性破壞以致連接處斷開，但該連接方法避免了濕作業(yè)，可以大大縮短工期，若塑性鉸設(shè)置的較好，則該連接方法的優(yōu)越性會(huì)很明顯，開發(fā)良好變形性能的焊接連接的構(gòu)造是當(dāng)今干式連接構(gòu)造的發(fā)展方向。圖3為梁與柱之間焊接連接方法的示意圖，同樣也適用于梁段之間的連接。

2　預(yù)制混凝土連接研究現(xiàn)狀

2.1研究現(xiàn)狀

馮健等[3]人于1994年制作了四根試驗(yàn)梁，兩根為外伸梁，分別采用整體連接與企口連接，另外兩根為簡(jiǎn)支梁，也分別采用整體連接與企口連接，對(duì)這四根梁做了對(duì)比性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：采用企口連接梁的局部剛度出現(xiàn)下降，而撓度及轉(zhuǎn)角增加，但是對(duì)構(gòu)件的整體變形影響不明顯。該文提出了比較精確的有關(guān)剛度降低的計(jì)算公式。

章文綱等[4]于1995年制作了10個(gè)足尺的梁柱節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為齒槽式的，齒槽的后澆部分采用鋼纖維混凝土，并針對(duì)這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)，證明：采用這種連接方式，節(jié)點(diǎn)的承載能力可得到大幅度的提高，裂縫的寬度得以減小、整體的剛度得以提高，因而這種方法可被廣泛的應(yīng)用。這項(xiàng)研究還提出了有關(guān)該類節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法以及設(shè)計(jì)建議。

Morgen等[5]于2005年提出了在框架節(jié)點(diǎn)內(nèi)安裝摩擦阻尼器的方案，且對(duì)此展開了研究。研究結(jié)果顯示出：框架節(jié)點(diǎn)的耗能性能通過安裝這種阻尼器得到顯著的提高，同時(shí)提出了該類節(jié)點(diǎn)改進(jìn)后阻尼器的設(shè)計(jì)方法。

黃祥海等[6]于2006 年對(duì)比了現(xiàn)有的干式連接方法的特點(diǎn)，并對(duì)幾種有不足之處的干式連接方法做了改進(jìn)，且提出了幾種新型的全預(yù)制混凝土框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)想。

李楠等[7]人于2009年制作了兩組梁與柱的足尺模型，采用后澆筑的混凝土將其連接，梁底縱向鋼筋采用焊接連接，并對(duì)兩組模型進(jìn)行了低周反復(fù)的荷載試驗(yàn)，通過試驗(yàn)對(duì)采用該種連接形式的梁柱節(jié)點(diǎn)的破壞狀態(tài)、骨架曲線、延性、耗能能力等性能進(jìn)行了深入的研究。

2.2研究存在的不足及研究方向

由以上總結(jié)可知盡管我們對(duì)預(yù)制混凝土的連接方法的研究取得了一定的成就，但目前仍處于初步階段，大部分研究都局限在預(yù)制梁柱之間的連接，對(duì)預(yù)制板柱、外墻與主體等連接情況的研究不足。而且大部分都是對(duì)后澆筑連接方式及幾種干式連接研究較多，而對(duì)一些新型的連接方式的研究比較少。

如今對(duì)于梁段之間、梁柱之間的連接有很多種連接方式，但是無論采用哪種連接方式，一定要求其能滿足結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、操作方便性等因素，所以選擇哪種連接方式能快捷方便且經(jīng)濟(jì)值得我們?nèi)タ紤]，因此每種連接方式都需要逐一進(jìn)行檢驗(yàn)證明。目前我國(guó)在預(yù)制混凝土連接方式上有較大局限，就目前的幾種連接方法并不能夠百分百的保證連接之后的整體結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定、安全等，所以怎么進(jìn)行研究以及更經(jīng)濟(jì)、方便、安全的連接方式的研究成為今后研究的首要問題。

3　結(jié)語

1)將預(yù)制混凝土與現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行了對(duì)比，體現(xiàn)出預(yù)制混凝土環(huán)保、可縮短周期、質(zhì)量有保證等優(yōu)點(diǎn)；2)列舉了幾種常見的預(yù)制混凝土拼裝連續(xù)梁段拼裝方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)了有關(guān)預(yù)制混凝土連接方式的研究現(xiàn)狀；3)探討了目前存在的有關(guān)連接方式與進(jìn)一步研究的關(guān)鍵問題，目前對(duì)預(yù)制混凝土連接方式的研究還在初步階段，為了建筑工業(yè)化的更好發(fā)展，針對(duì)此類研究需進(jìn)一步深入。

[1]王慧英.預(yù)制混凝土工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)體系研究[D].廣州：廣州大學(xué),2007.

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[3]于長(zhǎng)海,呂志濤,馮健.預(yù)制砼企口連接梁剛度的試驗(yàn)研究[J].江蘇建筑,1994(3):48-50.

[4]章文綱,程鐵生,遲維勝,等.裝配式框架鋼纖維混凝土齒槽節(jié)點(diǎn)[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),1995(3):52-58.

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[6]黃祥海.新型全預(yù)制裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)的研究[D].南京：東南大學(xué),2006.

[7]李楠,張季超,楚先鋒,等.預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)后澆整體式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].工程力學(xué),2009(S1):41-44.

Onsurveyofconnectionmethodsoftheprecastassemblingconcretecontinuousbeams

ChengDonghuiLiuFenXuPengcheng

(School of Civil Engineering, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)

Thisarticleintroducedseveralkindsofcommonconnectionmethodsoftheprecastassemblingconcretecontinuousbeamsandtheircharacteristics,summarizedtheresearchstatusoftheprecastassemblingconcrete,anddiscussedthekeyproblemsandthefuturedevelopmentdirectionoftheconnectionwhichneedtobestudiedfurtherly.

precastconcrete,continuousbeams,connectionmethods,researchstatus

1009-6825(2016)23-0040-03

2016-06-09

程?hào)|輝(1971- )，男，教授；劉芬(1991- )，女，在讀碩士；許鵬程(1994- )，男，在讀碩士

TU375

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