安賀舜 周德源

(同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所,上海 200092)

0 引 言

目前,裝配式建筑在我國(guó)開展的如火如荼。裝配式建筑具有“四節(jié)一環(huán)保”、生產(chǎn)效率高、施工速度快、質(zhì)量易保證等優(yōu)點(diǎn),是我國(guó)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇。剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大,具有良好的受力性能,是高層住宅的首選結(jié)構(gòu)形式,也是我國(guó)裝配式建筑的主要結(jié)構(gòu)形式。上下墻片通過豎向鋼筋連接成為整體,因此,豎向鋼筋的連接質(zhì)量直接決定了裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的受力和抗震性能。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鋼筋連接方法進(jìn)行了大量研究,本文對(duì)研究成果進(jìn)行了歸納和總結(jié),按照構(gòu)造形式的不同將剪力墻豎向鋼筋連接方法分為套筒灌漿連接、漿錨搭接、現(xiàn)澆段連接、混合連接、螺栓連接五類。對(duì)每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了概括和評(píng)價(jià),最后對(duì)今后的研究進(jìn)行了展望。

1 套筒灌漿連接

1.1 連接構(gòu)造

鋼筋套筒灌漿連接是指在預(yù)制混凝土構(gòu)件內(nèi)預(yù)埋的金屬套筒中插入鋼筋并灌注水泥基灌漿料而實(shí)現(xiàn)的鋼筋連接方式[1],如圖1所示。全灌漿套筒兩端都是灌漿連接,半灌漿套筒下端采用灌漿連接,上端采用螺紋連接。灌漿料是指以水泥基為基本材料,并配以細(xì)骨料、外加劑及其他材料混合而成的用于鋼筋套筒灌漿連接的干混料[2]。

圖1 鋼筋套筒灌漿連接Fig.1 Grout sleeve splicing of rebars

1.2 研究現(xiàn)狀

錢稼茹等通過試驗(yàn)和理論分析系統(tǒng)研究了套筒灌漿連接的性能[3-6],結(jié)果表明,在破壞形態(tài)上,預(yù)制和現(xiàn)澆試件具有一致性,為邊緣構(gòu)件縱筋屈服,墻體底部混凝土受壓破壞。鋼筋應(yīng)力在套筒處可以有效傳遞,預(yù)制試件的極限位移角高達(dá)1/59～1/48。同時(shí)嘗試了豎向分布鋼筋采用單排套筒連接,結(jié)果表明,此法是可行的,試件極限位移角達(dá)1/60。這種方法顯著減少了套筒數(shù)量,簡(jiǎn)化了施工難度。

陳彤、徐巍等[7-8]介紹了鋼筋套筒灌漿技術(shù)的實(shí)踐案例,詳細(xì)介紹了套筒灌漿連接的設(shè)計(jì)方法、應(yīng)用集成、技術(shù)特點(diǎn)、關(guān)鍵施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)。實(shí)踐表明,鋼筋套筒灌漿連接具有切實(shí)的技術(shù)可行性,可以很好地達(dá)到規(guī)范要求的各性能指標(biāo),具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1.3 評(píng)價(jià)與建議

套筒灌漿連接在日本、歐美具有多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),并在地震中表現(xiàn)出了良好的受力性能,在我國(guó)具有大量的工程應(yīng)用,驗(yàn)證了其安全性,是一種可靠的連接方式。套筒灌漿連接應(yīng)用范圍廣泛,適用于各種高度、各種結(jié)構(gòu)形式的預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。相比于其他連接方式,套筒灌漿連接錨固長(zhǎng)度短,節(jié)約材料,力學(xué)性能可靠,可看做機(jī)械連接。

但是套筒灌漿連接也存在明顯的缺點(diǎn),該方式構(gòu)造復(fù)雜,精度要求高,一旦某根鋼筋位置出現(xiàn)偏差,便可能造成整批構(gòu)件報(bào)廢。套筒灌漿連接施工質(zhì)量不易檢驗(yàn),施工不方便,效率較低,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工人技術(shù)要求較高。此外,套筒造價(jià)高昂,大大降低了造價(jià)經(jīng)濟(jì)性。

綜合來(lái)看,套筒灌漿連接目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的豎向鋼筋連接方法,但是也存在諸多缺點(diǎn),建議今后的研究可以就施工復(fù)雜、造價(jià)高昂的缺點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)以提高套筒灌漿連接的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

2 漿錨搭接

鋼筋漿錨搭接連接是指在預(yù)制混凝土構(gòu)件中預(yù)留孔道,在孔道中插入需搭接的鋼筋,并灌注水泥基灌漿料而實(shí)現(xiàn)的鋼筋搭接連接方式[1]。

2.1 螺旋箍筋約束的漿錨搭接

螺旋箍筋約束的插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋搭接是我國(guó)自主研發(fā)的一種鋼筋連接形式:在預(yù)制構(gòu)件下端預(yù)留內(nèi)壁為粗糙面的孔洞,安裝時(shí),下部墻體的預(yù)留鋼筋插入的孔洞,然后灌入灌漿料使鋼筋連為一體。另外,通過沿孔洞長(zhǎng)度方向設(shè)置螺旋箍筋,進(jìn)一步增強(qiáng)接頭的連接性能,如圖2所示。

姜洪斌等設(shè)計(jì)完成了錨固、搭接、足尺擬靜力和擬動(dòng)力試驗(yàn)[9-12]。錨固、搭接結(jié)果表明,試件破壞全部為鋼筋屈服或拉斷,錨固性能非常可靠并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出此連接基本錨固長(zhǎng)度為0.8la。如果構(gòu)件中設(shè)置了螺旋箍筋,采用基本錨固長(zhǎng)度即可滿足縱筋的搭接要求,即ll=la。足尺模型試驗(yàn)結(jié)果表明,在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)層間位移角均大于規(guī)范要求的1/100,延性良好。在7度設(shè)防區(qū)內(nèi)達(dá)到了抗震設(shè)防目標(biāo),可以應(yīng)用于地震設(shè)防區(qū)。

圖2 插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋搭接Fig.2 Plug-in filling hole for steel bar lapping

錢稼茹等[13]對(duì)4個(gè)配有螺旋箍筋的漿錨搭接預(yù)制剪力墻試件進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:該方式可以有效傳遞縱筋和分布鋼筋的應(yīng)力,試件滯回曲線飽滿,極限位移角為1/42～1/36。但其破壞形態(tài)與現(xiàn)澆試件有所區(qū)別,考慮到這一因素,不建議該方式應(yīng)用于抗震等級(jí)為三級(jí)及以上的剪力墻。

2.2 NPC結(jié)構(gòu)

NPC(New Precast Concrete)是指從澳大利亞引進(jìn)的一種新型預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu),該種結(jié)構(gòu)是把下部墻體的預(yù)留鋼筋插入上部墻體的預(yù)留孔道,孔道采用金屬波紋管成孔,最后灌注灌漿料形成整體,如圖3所示。此種結(jié)構(gòu)已有較多的工程應(yīng)用。

圖3 NPC結(jié)構(gòu)(單位:mm)Fig.3 NPC structure (Unit:mm)

朱張峰等對(duì)NPC體系進(jìn)行了系統(tǒng)研究,完成了剪力墻構(gòu)件以及單跨三層平面模型的抗震性能試驗(yàn)[14-16]。由試驗(yàn)可知,NPC試件在承載力、位移延性方面的表現(xiàn)較好,耗能能力、剛度與現(xiàn)澆墻體不相上下。預(yù)制剪力墻性能的提高幅度可以抵消鋼筋用量增加帶來(lái)的成本問題。試驗(yàn)及有限元分析表明,使用具有良好延性的HRB400級(jí)鋼筋可以保證NPC節(jié)點(diǎn)的受力性能及承載能力,構(gòu)造措施可取為;連接鋼筋伸入梁內(nèi)1 250 mm、墻內(nèi)750 mm。

陳耀鋼、張軍等[17-19]介紹了NPC結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用案例,詳細(xì)闡述NPC體系的設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn),為該體系的推廣積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2.3 套筒約束漿錨搭接

余瓊提出了一種新型漿錨搭接接頭[20-21],如圖4所示,鋼筋通過搭接連接,在接頭外部設(shè)置套筒,套筒約束了混凝土,可以顯著減少裂縫。此種方式不僅造價(jià)經(jīng)濟(jì),而且便于施工。

圖4 Ⅰ型和Ⅲ型接頭Fig.4 TypeⅠand type Ⅲ connection

余瓊等設(shè)計(jì)了126個(gè)接頭單向拉伸以及3片剪力墻試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證此種接頭的力學(xué)性能,結(jié)果表明,接頭的主要破壞形式為鋼筋拉斷和灌漿料滑移。鋼筋應(yīng)力在接頭處可以有效傳遞,預(yù)制墻耗能能力和承載力均不低于現(xiàn)澆試件,且預(yù)制墻的開裂荷載更高。同時(shí)給出了搭接長(zhǎng)度取值:Ⅰ型接頭為12.5ds,Ⅲ型接頭為20ds(ds為搭接鋼筋直徑)。

2.4 墩頭鋼筋預(yù)留孔灌漿連接

墩頭鋼筋預(yù)留孔灌漿連接是指在上層墻體底部預(yù)留孔道,下層預(yù)留鋼筋伸出墻頂,并將鋼筋墩頭,安裝時(shí),在孔道中插入墩頭鋼筋,之后灌注灌漿料形成整體,如圖5所示。

圖5 墩頭鋼筋預(yù)留孔連接Fig.5 Button-head steel bars in grouted reserved holes

劉程煒等[22-25]對(duì)墩頭鋼筋預(yù)留孔灌漿連接進(jìn)行了系統(tǒng)研究,完成了錨固性能及預(yù)制剪力墻構(gòu)件抗震性能試驗(yàn),結(jié)果表明:試件的承載力與軸壓比呈正相關(guān),延性則與軸壓比呈負(fù)相關(guān),每個(gè)試件的極限位移角均在1/50以上,能量耗散系數(shù)在0.3～1.2之間,比現(xiàn)澆構(gòu)件略好。墻身裂縫近似為X形,連接處混凝土出現(xiàn)水平通縫,此種連接方式可用于低層、多層建筑,同時(shí)建議錨固長(zhǎng)度為0.6lab,預(yù)留孔直徑取50 mm。試驗(yàn)還證明了再生混凝土可用于加工預(yù)制構(gòu)件。

2.5 評(píng)價(jià)與建議

漿錨搭接具有多種構(gòu)造形式,其中以螺旋箍筋約束的漿錨搭接和NPC結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。這兩種鋼筋連接方法的安全性得到了實(shí)際工程的驗(yàn)證,但是其應(yīng)用集中于低層、多層結(jié)構(gòu),在高層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用需要專門論證,有待進(jìn)一步驗(yàn)證,因此其應(yīng)用范圍受到一定限制。

漿錨搭接原理簡(jiǎn)單,操作方便,只需要將鋼筋插入預(yù)留洞,然后灌漿就能實(shí)現(xiàn)連接,可以大大提高構(gòu)件加工和安裝速度,施工效率得到明顯提高。但是由于鋼筋與預(yù)留洞要一一對(duì)應(yīng),對(duì)試件制作和施工精度要求較高,且過長(zhǎng)的搭接長(zhǎng)度造成了較大的鋼材浪費(fèi)。

總的來(lái)說(shuō),漿錨搭接是低層、多層結(jié)構(gòu)中一種可選的鋼筋連接方式,建議今后就其在高層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用展開研究。

3 現(xiàn)澆段連接

現(xiàn)澆段連接是指在上下預(yù)制剪力墻之間預(yù)留混凝土現(xiàn)澆段,在現(xiàn)澆段內(nèi)把鋼筋連接成為整體。

3.1 擠壓套筒連接

鋼筋套筒擠壓是機(jī)械連接的一種形式,JGJ 107—2010《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》詳細(xì)規(guī)定了有關(guān)事項(xiàng)。當(dāng)墻體采用擠壓套筒連接時(shí),在墻底與下層水平后澆帶之間設(shè)置后澆段,在后澆段內(nèi)安裝擠壓套筒以實(shí)現(xiàn)鋼筋的連接,最后澆筑后澆段混凝土使墻體形成整體。

李寧波等[26-27]對(duì)擠壓套筒連接進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,剪力墻破壞形態(tài)為縱筋屈服、墻底混凝土壓潰,為壓彎破壞;滯回曲線存在捏攏,各構(gòu)件極限位移角均大于1/80,承載力均大于規(guī)范的要求值,試件破壞時(shí),擠壓套筒沒有任何破壞,接縫完好無(wú)裂縫,鋼筋沒有滑移現(xiàn)象,總體來(lái)說(shuō),鋼筋應(yīng)力可以通過套筒擠壓連接順利傳遞,可以滿足“三水準(zhǔn)”抗震性能的要求。

3.2 套箍連接

錢稼茹等通過試驗(yàn)研究了套箍的受力性能[5],把U形鋼筋分別預(yù)埋在預(yù)制墻和地梁內(nèi),使其在預(yù)留的現(xiàn)澆段內(nèi)形成套箍。試驗(yàn)表明,現(xiàn)澆段頂部混凝土很難澆筑密實(shí),出現(xiàn)了水平通縫,是破壞的主要部位,達(dá)到峰值后承載力下降很快,不建議在工程中應(yīng)用。

此后,多名學(xué)者對(duì)套箍連接進(jìn)行了改進(jìn)研究。

余志武等[28]提出一種新型U形套箍連接,在預(yù)制構(gòu)件預(yù)留U形筋形成套箍的基礎(chǔ)上,設(shè)置平行于現(xiàn)澆段的通長(zhǎng)鋼筋,最后澆筑混凝土使墻體形成整體,如圖6所示。試驗(yàn)表明,節(jié)點(diǎn)抗拔力與U形筋的埋置深度呈正相關(guān),節(jié)點(diǎn)破壞的主要形式是彎曲或彎剪破壞,構(gòu)件延性系數(shù)均在2.5以上;鋼筋間的應(yīng)力可以有效傳遞,但是試驗(yàn)中同樣出現(xiàn)了新舊混凝土結(jié)合不佳、產(chǎn)生通縫的現(xiàn)象。

圖6 U形套箍連接Fig.6 U-shaped ferrule connection

焦安亮等[29]發(fā)明了基于環(huán)筋扣合錨接的連接方式:上下剪力墻伸出U形鋼筋在節(jié)點(diǎn)處扣合錨接,并對(duì)箍筋進(jìn)行加密。進(jìn)行了15個(gè)試件的擬靜力試驗(yàn),結(jié)果表明:預(yù)制試件的極限位移角在1/82～1/50之間,位移延性系數(shù)在4～7之間,試件的破壞模式、承載能力、延性、耗能能力均與現(xiàn)澆試件一致。

王墩等[30]提出了接縫連梁連接方法,上下墻體預(yù)留矩形筋,在接縫內(nèi)設(shè)置通長(zhǎng)鋼筋,最后澆筑接縫處混凝土形成接縫連梁。試驗(yàn)結(jié)果顯示:預(yù)制墻的破壞模式與現(xiàn)澆墻相似,均為彎剪破壞,接縫連梁位于墻體中部時(shí)的破壞程度小于接縫連梁位于底部。預(yù)制墻體變形能力略遜,但極限位移角大于1/100,延性、剛度退化與現(xiàn)澆試件不相上下,但是試驗(yàn)中也出現(xiàn)了現(xiàn)澆段難以澆筑密實(shí)的問題,出現(xiàn)了薄弱面。

3.3 齒槽連接

張錫治等[31]研究了墻體齒槽式連接方法:在墻體端部設(shè)置齒槽,齒槽內(nèi)的鋼筋自由搭接,然后在齒槽內(nèi)澆筑混凝土形成整體,如圖7所示。

圖7 齒槽連接(單位:mm)Fig.7 Prefabricated alveolar connection (Unit:mm)

張錫治等設(shè)計(jì)完成的試驗(yàn)表明:墻體的破壞形態(tài)均為縱筋屈服,角部混凝土受壓破壞,極限位移角為1/48～1/53。預(yù)制試件承載力、變形耗能能力、裂縫分布規(guī)律與現(xiàn)澆試件一致,但是此種方法要求鋼筋搭接長(zhǎng)度較長(zhǎng),否則屬于不等強(qiáng)連接,在實(shí)際應(yīng)用中需要進(jìn)行專門論證。

3.4 評(píng)價(jià)與建議

現(xiàn)澆段連接構(gòu)造簡(jiǎn)單易懂,原理清楚明了,理論上施工效率高、經(jīng)濟(jì)成本低,但是現(xiàn)澆段連接方法的安全性沒有經(jīng)過工程實(shí)踐的檢驗(yàn),而且不同學(xué)者得出的結(jié)論也不盡相同,就其安全性和適用性存在分歧。因此,建議加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)澆段連接安全性的研究,使其能早日應(yīng)用于工程實(shí)踐。

4 混合連接

混合連接是指采用兩種或以上連接方法連接上下剪力墻水平接縫的措施。

4.1 U形閉合筋+漿錨搭接

剪力墻中部預(yù)埋金屬波紋管形成預(yù)留孔道,采用漿錨搭接,左右兩端采用設(shè)置現(xiàn)澆段的U形閉合筋連接,如圖8所示。劉家彬等[32]完成了低周反復(fù)試驗(yàn),結(jié)果顯示:預(yù)制試件為彎剪破壞,極限位移角為1/46,位移延性系數(shù)為4,均滿足規(guī)范要求。在開裂荷載、初期剛度方面,預(yù)制構(gòu)件略遜,但峰值荷載表現(xiàn)更好。通過合理的構(gòu)造可以滿足“等同現(xiàn)澆”的要求。

圖8 U形閉合筋連接Fig.8 U-shaped closed reinforcements connection

4.2 現(xiàn)澆段+套筒灌漿連接

在混凝土底部設(shè)置550 mm高的后澆區(qū),鋼筋在后澆區(qū)內(nèi)搭接連接;在支腿內(nèi),使用灌漿套筒連接鋼筋,在新舊混凝土連接的地方設(shè)置粗糙面或鍵槽,如圖9所示。

圖9 現(xiàn)澆段混合連接(單位:mm)Fig.9 subsequent concrete casting connection (Unit:mm)

李剛等[33]設(shè)計(jì)完成了試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證此方法的可行性,結(jié)果表明:通縫產(chǎn)生于后澆區(qū)上方和墻底水平接縫處;預(yù)制試件的破壞模式、滯回特征、延性、剛度退化等指標(biāo)與現(xiàn)澆試件一致,承載能力相差最大值為5.7%,預(yù)制試件極限位移角大于1/87,位移延性系數(shù)在4.1以上,試驗(yàn)中豎向接縫未開裂,整體性和抗震性能優(yōu)異。

4.3 評(píng)價(jià)與建議

混合連接可以發(fā)揮不同連接方式的優(yōu)點(diǎn),使結(jié)構(gòu)受力性能得到改善,可以根據(jù)不同剪力墻的形狀、尺寸靈活設(shè)置各連接方式的位置,但是其構(gòu)造過于復(fù)雜,生產(chǎn)和施工效率低下,施工質(zhì)量難以檢驗(yàn),而且其安全性沒有經(jīng)過工程實(shí)踐檢驗(yàn),尚處于研究階段,因此建議今后的研究中針對(duì)整體結(jié)構(gòu)安全性不足和構(gòu)造復(fù)雜的缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。

5 螺栓連接

螺栓連接在現(xiàn)場(chǎng)幾乎不需要現(xiàn)澆混凝土濕作業(yè),大大提高了施工效率,但國(guó)內(nèi)目前螺栓應(yīng)用并不廣泛。

5.1 濕式螺栓連接

同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合有關(guān)單位開發(fā)了一種豎向使用螺栓連接、樓板使用SP疊合板的裝配整體式混凝土剪力墻體系,如圖10(a)所示。上層墻體預(yù)留螺栓孔和安裝孔,下層墻體的預(yù)留筋伸入螺栓孔并灌入水泥砂漿,然后在安裝孔內(nèi)固定螺栓,最后通過現(xiàn)澆混凝土封堵安裝孔,使墻體連接成整體。

圖10 螺栓連接Fig.10 Bolted connection

薛偉辰等[34]對(duì)該體系進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明:剪力墻的破壞形式為受彎破壞,縱筋屈服,拼縫處混凝土受壓破壞?？箯澇休d力方面,預(yù)制與現(xiàn)澆試件不相上下,抗彎安全系數(shù)達(dá)1.35,抗剪安全系數(shù)約2.9,具有良好的安全性和延性。同時(shí)建議對(duì)于一些薄弱部位應(yīng)加強(qiáng)約束。

龍莉波等[35]介紹了螺栓連接在上海周康航動(dòng)遷安置房項(xiàng)目中的應(yīng)用,闡述了一套高效適用的螺栓連接施工方法。實(shí)踐證明,該種連接方法具有很強(qiáng)的技術(shù)可行性,施工效果良好,施工質(zhì)量得到了有效控制。

5.2 干式螺栓連接

孫建等[36-37]提出了一種水平接縫干式連接方案,在剪力墻兩端設(shè)置內(nèi)嵌邊框,采用連接鋼框和高強(qiáng)螺栓將墻體連接成整體,如圖10(b)所示。試驗(yàn)結(jié)果表明:鋼框的變形特點(diǎn)與預(yù)制剪力墻基本一致,該結(jié)構(gòu)具有良好的延性,延性系數(shù)大于3.7,但是預(yù)制剪力墻的變形能力受連接件影響較大,同時(shí)應(yīng)注意控制施工誤差以避免連接鋼框局部屈屈。

5.3 評(píng)價(jià)與建議

螺栓連接理念先進(jìn),現(xiàn)場(chǎng)幾乎不需要濕作業(yè),施工效率極高,施工質(zhì)量易于控制和檢查,符合裝配式建筑的發(fā)展理念。濕式螺栓連接已經(jīng)有一定的工程經(jīng)驗(yàn),安全性得到有效保證,在小高層中得到了一定應(yīng)用。干式螺栓連接不需要任何現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),充分發(fā)揚(yáng)了裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn),施工效率高,但是端部使用鋼板很多,大大增加了鋼材用量,提高了工程造價(jià)。

總的來(lái)說(shuō),螺栓連接是一種具有研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景的連接方法,其干式連接的思想具有無(wú)比的先進(jìn)性,建議今后加強(qiáng)對(duì)螺栓連接的研究,使其能更好地服務(wù)于工程建設(shè)。

6 國(guó)外研究進(jìn)展

國(guó)外對(duì)預(yù)制裝配式建筑研究起步較早,但多集中于框架結(jié)構(gòu),對(duì)預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)研究較少。研究重點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)的連接方式、受力性能和結(jié)構(gòu)整體性,典型代表為美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金(NSF)資助的、美日聯(lián)合的PRESSS項(xiàng)目[38]。

以Soudki為代表的團(tuán)隊(duì)[39-41]進(jìn)行了鋼筋機(jī)械連接、焊接連接、螺栓連接、軟鋼加固、后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋等不同連接形式的預(yù)制剪力墻試驗(yàn),證明了上述連接方式應(yīng)用于地震區(qū)的可行性。

Rizkalla[42]研究了接縫處設(shè)置抗剪連接鍵對(duì)預(yù)制裝配式剪力墻受力性能的影響,結(jié)果表明,抗剪鍵可以有效提高水平接縫處的抗剪承載力。

Smith等[43]提出了一種新的連接形式,在結(jié)構(gòu)中同時(shí)使用普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋,試驗(yàn)證明了在地震中,普通鋼筋可以用來(lái)耗能,而預(yù)應(yīng)力鋼筋可以用來(lái)提供承載力和自恢復(fù)能力。

7 結(jié) 論

從現(xiàn)有的研究可以看出,預(yù)制裝配式剪力墻鋼筋連接方法已經(jīng)取得大量的研究成果,為我國(guó)預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的理論和試驗(yàn)依據(jù),但仍存在一些問題,可以從以下幾個(gè)方面深入研究:

(1) 目前研究多集中于構(gòu)件層面,整體結(jié)構(gòu)的研究很少。建議加強(qiáng)以結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象向的抗震性能研究,更好地指導(dǎo)工程實(shí)踐。

(2) 目前研究集中于需要現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的“濕連接”,對(duì)于無(wú)須現(xiàn)澆混凝土的“干連接”研究較少。建議加強(qiáng)螺栓連接、焊接連接、后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力連接等“干連接”的研究。

(3) 目前研究以試驗(yàn)研究為主,理論分析較少,建議加強(qiáng)裝配整體式設(shè)計(jì)理論和方法研究,以擴(kuò)大裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。

(4) 目前的研究多以“等同現(xiàn)澆”為基本理念,節(jié)點(diǎn)多為強(qiáng)連接,造成節(jié)點(diǎn)處剛度大、配筋多,建議今后可以突破“等同現(xiàn)澆”的思維限制,對(duì)節(jié)點(diǎn)“弱連接”開展研究。