【摘要】裝配式建筑因其快速施工和大規(guī)模模塊化生產(chǎn)受到大眾青睞。然而，裝配式建筑的構(gòu)件連接不足，容易在地震中受到破壞。為了解決這一問題，套筒灌漿連接技術(shù)被廣泛應(yīng)用于構(gòu)件的豎向鋼筋連接，但在實(shí)際施工中常常出現(xiàn)灌漿套筒漏漿、錨固鋼筋對(duì)接不準(zhǔn)確、套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度不足等問題，導(dǎo)致灌漿套筒力學(xué)性能削弱。因此文章系統(tǒng)地總結(jié)了不同缺陷對(duì)灌漿套筒力學(xué)性能的影響，并對(duì)裝配式剪力墻的抗震性能和修復(fù)加固進(jìn)行了全面梳理。

【關(guān)鍵詞】裝配式剪力墻；套筒連接缺陷；損傷修復(fù)；抗震性能

【中圖分類號(hào)】TU398" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號(hào)】1673-6028（2023）23-0163-03

0 引言

裝配式建筑因其快速施工和大規(guī)模模塊化生產(chǎn)方式受到大眾的青睞，如圖1所示。與傳統(tǒng)的預(yù)制構(gòu)件建筑相比，裝配式建筑不僅具有模塊化和縮短施工周期的特點(diǎn)，還降低了環(huán)境污染。早期裝配式建筑的構(gòu)件連接不足，容易在地震中受到破壞。隨著裝配式建筑的發(fā)展，套筒灌漿連接技術(shù)被廣泛應(yīng)用于構(gòu)件的豎向鋼筋連接。

灌漿套筒連接技術(shù)是一種在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)預(yù)留鋼套筒，利用灌漿料填充套筒與鋼筋間隙實(shí)現(xiàn)縱向鋼筋的傳力。研究表明，采用灌漿套筒連接的構(gòu)件可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)澆構(gòu)件等同的抗震性能。然而，目前我國裝配式項(xiàng)目中存在一些不規(guī)范的施工措施，在實(shí)際施工中常常出現(xiàn)灌漿套筒漏漿，錨固鋼筋對(duì)接不準(zhǔn)確，套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度不足，套筒內(nèi)鋼筋偏移等問題，導(dǎo)致灌漿套筒力學(xué)性能被削弱，如圖2所示。這些問題嚴(yán)重影響了裝配式構(gòu)件的抗震性能，因此需要深入研究帶有灌漿套筒缺陷裝配式構(gòu)件抗震性能的削弱問題。

我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范提出了“小震不壞，中震可修，大震不到”的設(shè)防目標(biāo)。中震可修的目標(biāo)是指在地震作用下，通過修復(fù)和加固措施，使受損建筑物的抗震性能得到恢復(fù)或提升，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。此外，地震發(fā)生后會(huì)伴隨多次余震，對(duì)已經(jīng)受損的建筑物來說，在二次地震作用下很容易發(fā)生倒塌。因此，對(duì)于裝配式建筑震損后的修復(fù)加固和快速恢復(fù)使用功能的研究變得十分必要。

1 裝配式建筑研究現(xiàn)狀

相較于歐洲、美國、日本，我國裝配式建筑的發(fā)展稍滯后，但在近年來受到了政策的支持和推動(dòng)，裝配式建筑逐漸成為我國建筑行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。近年來，我國環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，而傳統(tǒng)的粗放式建筑模式帶來了諸多環(huán)保與節(jié)能的問題。與此同時(shí)，裝配式建筑因其高效節(jié)能、綠色環(huán)保的特點(diǎn)，符合建筑行業(yè)未來的發(fā)展需求。在可持續(xù)發(fā)展的理念下，國家對(duì)環(huán)境污染治理越發(fā)重視，加快了對(duì)裝配式建筑的研究。

2 套筒灌漿連接技術(shù)研究

目前國內(nèi)裝配式建筑施工時(shí)用以連接構(gòu)件的灌漿套筒分為全灌漿套筒與半灌漿套筒。相較于其他機(jī)械連接，鋼筋套筒灌漿連接是通過高強(qiáng)灌漿料硬化將套筒和被連接鋼筋連接構(gòu)成整體，適用于預(yù)制構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)連接。

Xiao-Ling Zhao[1]研究其在反復(fù)荷載作用下的工作性能，試驗(yàn)表明灌漿套筒連接件在高應(yīng)力，大變形反復(fù)拉壓作用對(duì)連接件在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)的整體抗震性能影響較小。

許雷[2]通過研究套筒灌漿密實(shí)度對(duì)套筒接頭力學(xué)性能的影響，指出套筒內(nèi)灌漿料出現(xiàn)空洞，灌漿不密實(shí)，造成灌漿料對(duì)鋼筋的握裹力不足。

鄭清林[3]通過設(shè)計(jì)不同類型的灌漿缺陷，研究其對(duì)鋼筋套筒灌漿試件的承載力與變形性能的影響試驗(yàn)表明試件發(fā)生鋼筋被拔出與鋼筋被拉斷兩種類型的破壞，試件承載力和變形性能隨缺陷數(shù)量的增大以不同模式下降。

3 裝配式剪力墻抗震性能研究

隨著裝配式剪力墻的廣泛應(yīng)用，與現(xiàn)澆剪力墻相比，人們對(duì)裝配式剪力墻的安全性存在疑問，因此對(duì)其抗震性能的研究尤為重要。

錢稼茹[4]設(shè)計(jì)5片剪跨比相同的鋼筋套筒漿錨連接的裝配式剪力墻試件并對(duì)其進(jìn)行低周往復(fù)荷載試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，套筒漿錨連接技術(shù)能夠有效傳遞縱筋的應(yīng)力，裝配式剪力墻試件的破壞形態(tài)以及剛度、耗能等抗震性能指標(biāo)均與現(xiàn)澆剪力墻試件相差不大。

Su-Min Kang[5]提出了兩種連接方法，一種是墻體底部現(xiàn)澆，墻體上部通過施加預(yù)應(yīng)力的裝配式剪力墻 ；另一種是采用局部縮小截面的構(gòu)造措施，使塑性鉸從拼接縫處向墻體上部移動(dòng)。試驗(yàn)表明兩種不同的連接方式均能有效提高裝配式剪力墻的耗能能力與延性同時(shí)減小了裝配式剪力墻的水平剪切滑移以及拼接縫的張開程度。

王偉[6]探討了灌漿缺陷對(duì)裝配式剪力墻抗震性能的影響。通過低周反復(fù)荷載試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，灌漿缺陷對(duì)剪力墻的開裂荷載影響較小，但會(huì)導(dǎo)致屈服荷載和峰值承載力降低。同時(shí)，較大的缺陷會(huì)導(dǎo)致剪力墻在較小位移下破壞，并在較大位移時(shí)表現(xiàn)出較小的剛度。

4 剪力墻震損加固研究

多次的震后調(diào)查報(bào)告指出，對(duì)震損后的剪力墻進(jìn)行一定的修復(fù)加固，加固方案如圖3-5所示。不僅能夠快速恢復(fù)結(jié)構(gòu)使用功能，還能節(jié)約人力物力，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

黎桉君[7]對(duì)一字型剪力墻進(jìn)行了增大截面加固，并進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn)來研究其抗震性能。試驗(yàn)表明，增大截面加固法可以有效改善剪力墻的抗震性能，其中雙面增大截面加固效果優(yōu)于單面增大截面加固。

章紅梅[8]進(jìn)行了6片混凝土剪力墻的擬靜力加載試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，采用鋼材加固可以明顯提高試件的水平承載力，而鋼材在墻體端部的錨固方式對(duì)試件的破壞形式和承載力等指標(biāo)具有顯著影響。

Vecchio[9]對(duì)兩片剪力墻進(jìn)行加載破壞后，鑿除墻體破損部分的混凝土后重新澆筑混凝土，對(duì)加固修復(fù)之后的試件墻體進(jìn)行擬靜力加載試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，修復(fù)加固后的試件墻體的承載力、剛度、耗能能力均基本恢復(fù)至初始狀態(tài)。

5 結(jié)語

綜上所述，目前對(duì)于裝配式剪力墻抗震性能的研究主要集中在灌漿套筒連接技術(shù)的力學(xué)性能研究上，對(duì)于剪力墻構(gòu)件的修復(fù)加固問題缺乏研究?，F(xiàn)有的加固方法在施工步驟、施工難度和施工質(zhì)量等方面存在諸多問題，無法滿足裝配式剪力墻在震損后快速修復(fù)加固和恢復(fù)使用的需求。

因此，未來的研究應(yīng)致力于解決裝配式剪力墻的修復(fù)加固問題，提出更加高效、便捷、可靠的方法。包括開發(fā)新型修復(fù)材料，提高修復(fù)效果；探索新的修復(fù)加固技術(shù)，簡(jiǎn)化施工步驟和提高施工質(zhì)量；研究智能化的修復(fù)加固方法，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，確保修復(fù)質(zhì)量的一致性和可靠性等。通過這些研究，可以提升裝配式剪力墻的抗震性能，并滿足其在震損后快速修復(fù)加固和恢復(fù)使用的需求。

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[作者簡(jiǎn)介]吳長(zhǎng)羲（1991—），男，山東鄆城人，本科，研究方向：房屋建筑工程。