郝露露, 鐘才敏, 司 斌, 周大偉

(1 上海中森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問有限公司，上海 200062；2 上海楹梁建筑科技有限公司，上海 200050)

1 工程概述

上海市虹口區(qū)廣粵路074-05號地塊位于中環(huán)內(nèi),西側(cè)緊鄰廣粵路,南側(cè)靠近廣中路,東面緊鄰廣中小區(qū),北面為虹口高級中學(xué),為近年上海市浦西中環(huán)內(nèi)為數(shù)不多的新建住宅小區(qū)。地塊總建筑面積約為6.2萬m2,項(xiàng)目由一層地下室和1棟25層高層(1號樓)、5棟8層住宅組成。項(xiàng)目單體分布見圖1。1號高層住宅建筑高度為79.95m,其余住宅高度為23.95m。工程屬丙類建筑,設(shè)計(jì)使用年限為50年,安全等級二級,抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)地震分組為第二組,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.1g,建筑場地類別為Ⅳ類,特征周期為0.9s。1號樓的抗震等級為二級,其他單體抗震等級為四級。

圖1 廣粵路074-05地塊項(xiàng)目鳥瞰圖

根據(jù)上海市政策要求,各單體預(yù)制率需大于40%,經(jīng)前期方案對比,項(xiàng)目各單體確定采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。由于項(xiàng)目周圍建筑密集,為減少對環(huán)境影響,實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)與施工,項(xiàng)目在上海市中心城區(qū)大規(guī)模采用勁性復(fù)合樁。為提升結(jié)構(gòu)抗震性能,結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的裝配式設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)采用了減震技術(shù)以及新型的節(jié)點(diǎn)做法。

2 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

2.1 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的確定

由于上海市存在較厚的軟弱土層,其基礎(chǔ)主要采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鉆孔灌注樁。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工方便,經(jīng)濟(jì)性高,但會對周邊已有建筑及地下管線等產(chǎn)生破壞性的影響。鉆孔灌注樁在軟土地區(qū)易產(chǎn)生塌孔、頸縮等現(xiàn)象,影響成樁質(zhì)量,且施工過程易對環(huán)境產(chǎn)生污染,因而在項(xiàng)目應(yīng)用中也存在局限性[1]。針對上述問題,近年在民用建筑中也嘗試了一些新的樁型與工藝,勁性復(fù)合樁就是其中之一。而在2014年已有其相關(guān)行業(yè)技術(shù)規(guī)程《勁性復(fù)合樁技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 327—2014)[2],該規(guī)程對勁性復(fù)合樁的設(shè)計(jì)、施工以及質(zhì)量驗(yàn)收進(jìn)行了規(guī)定。但由于該樁型的施工工藝要求較高,且上海市地質(zhì)情況復(fù)雜,勁性復(fù)合樁僅在上海市郊少量項(xiàng)目中進(jìn)行試用。

勁性復(fù)合樁是將傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁作為內(nèi)芯插入剛施工完成的水泥攪拌樁內(nèi),形成剛性內(nèi)芯的復(fù)合受力樁體。其原理是將常規(guī)樁與原有土體的摩擦界面變?yōu)榕c硬化后的加固土體之間的摩擦界面,使摩阻力得到較大的提高。管樁剛性體插入攪拌樁土體后使其更加密實(shí),從而也提高了攪拌土體與管樁及外周土的緊密程度,因此勁性復(fù)合樁承載能力比單一的攪拌樁或管樁有很大提高。同時(shí),由于勁性復(fù)合樁是利用原土形成柔性攪拌樁土體,并在土體硬化前插入管樁,很大程度地改善了管樁存在的擠土效應(yīng),對周邊已建建筑的基礎(chǔ)擾動影響較小,并且成樁速度快,泥漿排放量少,且樁身施工質(zhì)量易保證。勁性復(fù)合樁組成原理示意及成樁工藝見圖2與圖3。

圖2 勁性復(fù)合樁示意圖

圖3 勁性復(fù)合樁成樁工藝

鑒于本項(xiàng)目所處環(huán)境,即周邊居民區(qū)對地基變形非常敏感,故樁基選型需考慮非擠土效應(yīng)或者即便產(chǎn)生擠土效應(yīng)但可以忽略的樁型。鉆孔灌注樁泥漿排放量大,易造成環(huán)境污染,且施工周期長,在市中心施工對居民影響較大。在施工有保障的前提下,勁性復(fù)合樁可以較好地解決以上問題?；谝陨显?本項(xiàng)目工程樁采用勁性復(fù)合樁。

2.2 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及對比

為驗(yàn)證勁性復(fù)合樁在本項(xiàng)目中的適用性及承載力取值的可靠性,在項(xiàng)目前期進(jìn)行了設(shè)計(jì)前試樁,為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。試樁采用兩組抗壓樁、一組抗拔樁(每組均為3根樁)和一組破壞性試樁(1根抗壓樁)。試樁采用慢速靜載荷試驗(yàn),試驗(yàn)終載值均大于該樁型的預(yù)估的單樁承載力設(shè)計(jì)值的2倍[2-3],單根破壞性試樁終載值不小于單樁承載力設(shè)計(jì)值的2.6倍。試樁結(jié)果表明,各組試樁具有良好的承載性能,除破壞性試樁外,累計(jì)變形量均在40mm以內(nèi)。

為分析勁性復(fù)合樁的特點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)對鉆孔灌注樁和勁性復(fù)合樁單樁性能在相同承載力情況下(單樁承載力設(shè)計(jì)值為2 500kN)進(jìn)行對比分析,兩種樁型的基本參數(shù)信息詳見表1,其對比結(jié)果詳見表2。

表1 樁基基本參數(shù)信息

表2 單根樁數(shù)據(jù)對比結(jié)果

從表1、2中可看出,在相同承載力情況下,鉆孔灌注樁的樁長較長,需要排出更多的泥漿,對周邊環(huán)境產(chǎn)生較大的影響;鉆孔灌注樁的造價(jià)也要略高于勁性復(fù)合樁;從施工角度考慮,單根鉆孔灌注樁的施工周期是勁性復(fù)合樁的3～4倍。結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn),總的來說采用勁性復(fù)合樁,工期節(jié)省在30%以上,且材料用量少,總造價(jià)節(jié)省約20%,樁數(shù)量大時(shí),經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢明顯。現(xiàn)場沉降觀測記錄顯示,主樓封頂后120d,1號樓最大累計(jì)變形21mm,遠(yuǎn)小于《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ 94—2008)[3]要求,也小于類似項(xiàng)目采用鉆孔灌注樁時(shí)的變形,說明本項(xiàng)目采用勁性復(fù)合樁是合適的。

本項(xiàng)目總共采用1 127根勁性復(fù)合樁,與鉆孔灌注樁相比,無論是造價(jià)還是施工周期,均取得了較好的效果。同時(shí)由于泥漿排放少,材料用量少,有效地降低了對環(huán)境的影響,該樁型是一種綠色節(jié)能型的樁型。

3 可更換金屬連梁阻尼器設(shè)計(jì)

1號樓建筑整體造型呈現(xiàn)不規(guī)則的蝶形,分別在22層和24層存在較大的豎向收進(jìn),為特別不規(guī)則超限高層建筑。1號樓1～3層采用現(xiàn)澆,4～25層采用了預(yù)制剪力墻(部分)、預(yù)制疊合樓板、預(yù)制樓梯等預(yù)制構(gòu)件,其體系按上海市《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》(DGJ08-9—2013)[4]確定采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。按照常規(guī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),1號樓較多樓層連梁存在超筋現(xiàn)象,且剪力墻暗柱配筋大,按預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)將導(dǎo)致縱筋布置與連接困難。同時(shí),國內(nèi)外歷次地震調(diào)研顯示,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)、后澆段等現(xiàn)澆混凝土與預(yù)制構(gòu)件接縫處是地震發(fā)生時(shí)的薄弱部位。減隔震技術(shù)已在常規(guī)建筑中大量使用,并在地震中顯示其優(yōu)越的抗震能力。在1號樓設(shè)計(jì)時(shí),借鑒常規(guī)建筑的消能減震設(shè)計(jì)方法[5],將減隔震技術(shù)應(yīng)用于裝配整體式剪力墻高層建筑。

3.1 阻尼器的選擇與布置

對于剪力墻住宅建筑,一般剪力墻厚度小,常規(guī)阻尼器在居住空間不方便布置。而金屬連梁阻尼器由于體量小、厚度薄,布置的自由度高,設(shè)置在原有混凝土連梁部位,不影響建筑布置,顯著提高了建筑空間的有效利用率。金屬連梁阻尼器可在小震作用下即進(jìn)入屈服狀態(tài),發(fā)揮減震耗能作用,極限變形能力強(qiáng),大震下變形也能滿足要求[6-7]。在新建裝配整體式結(jié)構(gòu)的建筑中,此產(chǎn)品的安裝可與主體結(jié)構(gòu)的施工同時(shí)進(jìn)行,從而提高施工效率?；谝陨显?本項(xiàng)目消能器采用金屬連梁阻尼器。

金屬連梁阻尼器是利用核心鋼材(一般為軟鋼)作為能量吸收材料的阻尼器,它在不發(fā)生屈曲或破壞時(shí)可描繪出紡錘形的穩(wěn)定滯回環(huán),具有良好的能量吸收能力。與主體結(jié)構(gòu)相比,金屬連梁阻尼器可較早地進(jìn)入屈服,并利用屈服后的累積塑性變形來耗散地震能量,其典型滯回曲線如圖4所示。金屬連梁阻尼器采用LY160軟鋼,該鋼材屈服點(diǎn)在140～180N/mm2之間,具有良好的變形能力。金屬連梁阻尼器采用雙折線本構(gòu)模型,包括LL-210與LL-280兩種類型,屈服承載力分別為210kN與280kN,屈服位移0.9mm,極限承載力分別為350kN與420kN,極限位移分別為27mm和20.4mm。金屬連梁阻尼器的構(gòu)造做法詳見圖5。

圖4 金屬連梁阻尼器的典型滯回曲線

圖5 金屬連梁阻尼器的構(gòu)造做法

為減少對建筑空間影響并最大限度發(fā)揮阻尼器作用,金屬連梁阻尼器主要布置在公共區(qū)域,如圖6所示,經(jīng)試算,在4～21層核心筒及其周邊共布置144個(gè)位移型金屬連梁阻尼器。通過時(shí)程分析計(jì)算,絕大部分金屬連梁阻尼器在多遇地震下即進(jìn)入屈服狀態(tài)進(jìn)行耗能,在設(shè)防地震和罕遇地震作用下處于屈服狀態(tài)但不破壞。

圖6 金屬連梁阻尼器平面布置圖

3.2 附加有效阻尼比計(jì)算

為計(jì)算金屬連梁阻尼器附加的有效阻尼比,采用上海市《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》(DGJ08-9—2013)提供的7條地震波(SHW1～ SHW7)進(jìn)行小震與中震作用時(shí)程分析,并根據(jù)分析結(jié)果按下式進(jìn)行計(jì)算:

(1)

式中:ξa為消能減震結(jié)構(gòu)的附加有效阻尼比;Wcj為第j個(gè)消能部件在結(jié)構(gòu)預(yù)期層間位移Δui下往復(fù)循環(huán)一周所消耗的能量;Ws為設(shè)置消能部件的結(jié)構(gòu)在預(yù)期位移下的總應(yīng)變能。

不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響時(shí),消能減震結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的總應(yīng)變能Ws為:

Ws=(1/2)∑Fiui

(2)

式中:Fi為質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;ui為質(zhì)點(diǎn)i對應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的位移。

位移相關(guān)型消能器在水平地震作用下往復(fù)循環(huán)一周所耗散的能量Wsj為:

Wsj=Aj

(3)

式中Aj為第j個(gè)消能器的恢復(fù)力滯回環(huán)在相對水平位移Δui時(shí)的面積。

在各地震波激勵(lì)下,金屬連梁阻尼器LL-280和LL-210出力和變形情況詳見表3。通過表3可知,小震作用下,絕大部分金屬連梁阻尼器已進(jìn)入屈服狀態(tài)發(fā)生耗能。

表3 小震和中震下金屬連梁阻尼器的工作參數(shù)

根據(jù)每條地震波計(jì)算所得的總應(yīng)變能和金屬連梁阻尼器的耗能結(jié)果,代入式(1)計(jì)算得到本項(xiàng)目金屬連梁阻尼器為結(jié)構(gòu)提供的附加阻尼比平均值,詳見表4。

表4 小震和中震下各地震波的結(jié)構(gòu)附加阻尼比平均值

由表4可知,金屬連梁阻尼器在小震和中震作用下均提供了附加阻尼,考慮到地震運(yùn)動的隨機(jī)性,設(shè)計(jì)時(shí)偏保守取附加阻尼比為2%。

在小震作用下,按照常規(guī)設(shè)計(jì)方案與減震方案分別進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果對比見表5。由表5可看出,減震方案由于考慮了附加阻尼,結(jié)構(gòu)周期延長,地上結(jié)構(gòu)質(zhì)量有所減少,X向與Y向基底剪力減小約15%,達(dá)到了預(yù)期的減震目的。

表5 兩種方案彈性分析主要計(jì)算指標(biāo)對比

3.3 罕遇地震彈塑性時(shí)程分析

為了解減震結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的性能,采用MIDAS Gen軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下彈塑性時(shí)程分析。采用上海市《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》(DGJ08-9—2013)提供的3條地震波(2條上海天然波(SHW10和SHW11)和1條上海人工波(SHW9))進(jìn)行計(jì)算分析。各地震波作用下各主方向結(jié)構(gòu)的彈塑性最大層間位移角詳見表6。

表6 各地震波作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性最大層間位移角

由表6可以看出,兩個(gè)主方向的彈塑性最大層間位移角均小于規(guī)范限值1/120,滿足性能目標(biāo)的要求。下面以天然波SHW11為例來描述結(jié)構(gòu)在彈塑性分析過程中的構(gòu)件屈服情況。

結(jié)構(gòu)在天然波SHW11作用下,X向地震13.8s時(shí)連梁進(jìn)入屈服,14.2s時(shí)剪力墻進(jìn)入屈服,最終時(shí)刻,多數(shù)連梁進(jìn)入屈服,部分剪力墻進(jìn)入屈服;Y向地震13.8s時(shí),連梁進(jìn)入屈服,14.2s時(shí)剪力墻進(jìn)入屈服,最終時(shí)刻多數(shù)連梁進(jìn)入屈服,部分剪力墻進(jìn)入屈服。連梁先于剪力墻進(jìn)入屈服狀態(tài),總體滿足“強(qiáng)柱弱梁”的要求。以Y向地震為例,連梁和剪力墻的塑性鉸發(fā)展過程如圖7、8所示。

圖8 Y向地震作用下剪力墻塑性鉸發(fā)展情況

在罕遇地震作用下,金屬連梁阻尼器LL-210的最大出力為340.61kN,最大變形為22.47mm,LL-280的最大出力為408.17kN,最大變形為16.72mm,均大于兩種型號阻尼器對應(yīng)的屈服承載力210kN(LL-210)、280kN(LL-280)和屈服位移0.9mm,并小于其極限承載力350kN(LL-210)、420kN(LL-280)和極限位移27、20.4mm,金屬連梁阻尼器在罕遇地震作用下發(fā)揮充分耗能作用但不發(fā)生破壞,形成抗震體系的第一道防線;在大震作用下連梁較剪力墻先進(jìn)入了屈服,作為抗震體系的第二道防線,能夠有效地減小地震對結(jié)構(gòu)的作用;剪力墻最后進(jìn)入屈服,形成結(jié)構(gòu)的第三道防線,大大提高了裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震安全性能。

3.4 子結(jié)構(gòu)及金屬連梁阻尼器性能評估

根據(jù)《建筑消能減震技術(shù)規(guī)程》(JGJ 297—2013)[8]第3.4.3條及第7.1.6條的要求,金屬連梁阻尼器與主體結(jié)構(gòu)相連的預(yù)埋件、節(jié)點(diǎn)板等應(yīng)處于彈性工作狀態(tài),且不應(yīng)出現(xiàn)滑移或拔出等破壞,且驗(yàn)算與金屬連梁阻尼器相連的預(yù)埋件、剪力墻及節(jié)點(diǎn)板的作用力取值為其在設(shè)計(jì)位移下對應(yīng)阻尼力的1.2倍。金屬連梁阻尼器連接示意圖及現(xiàn)場安裝圖見圖9、10。子結(jié)構(gòu)及金屬連梁阻尼器的性能目標(biāo)詳見表7。

表7 子結(jié)構(gòu)及金屬連梁阻尼器的性能目標(biāo)

圖9 金屬連梁阻尼器連接示意圖

圖10 金屬連梁阻尼器現(xiàn)場安裝圖

根據(jù)3.3節(jié)罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性時(shí)程分析計(jì)算結(jié)果可知,兩種類型的金屬連梁阻尼器的最大變形22.47 mm(LL-210)、16.72 mm(LL-280)均小于極限位移27mm(LL-210)和20.4mm(LL-280),未發(fā)生破壞,而與金屬連梁阻尼器相連的剪力墻鋼筋進(jìn)入屈服,但小于鋼筋極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

對鋼制連接段、預(yù)埋件及焊縫進(jìn)行大震下驗(yàn)算時(shí)[8],采用的作用力分別取金屬連梁阻尼器LL-280、LL-210極限位移對應(yīng)的極限承載力420kN和350kN的1.2倍。經(jīng)計(jì)算,與金屬連梁阻尼器相關(guān)的鋼制連接段、預(yù)埋件及焊縫的應(yīng)力均小于材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范彈性要求。因此,金屬連梁阻尼器在罕遇地震作用下正常工作。

3.5 減震效果分析

在多遇地震作用下,按照常規(guī)設(shè)計(jì)方案與減震方案分別進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,對兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性對比,減震方案的鋼筋和混凝土用量均有明顯的減少,具體詳見表8。

表8 兩種方案經(jīng)濟(jì)性對比

從以上對比可看出,將消能減震技術(shù)應(yīng)用于裝配式剪力墻建筑,實(shí)現(xiàn)兩種綠色結(jié)構(gòu)技術(shù)的結(jié)合,降低了地震作用,同時(shí)較低了材料用量,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效應(yīng)。

4 預(yù)制剪力墻縱向鋼筋快速機(jī)械連接設(shè)計(jì)

為了保證金屬連梁阻尼器在使用過程中發(fā)揮功效,應(yīng)使與之相連的預(yù)制剪力墻晚于金屬連梁阻尼器發(fā)生屈服,從而要求在金屬連梁阻尼器極限位移對應(yīng)的阻尼力作用下,與金屬連梁阻尼器連接的墻、梁及節(jié)點(diǎn)處于彈性工作狀態(tài)。剪力墻縱向鋼筋連接可靠性是保證金屬連梁阻尼器發(fā)揮效能的重要環(huán)節(jié)[9]。目前對于預(yù)制豎向抗側(cè)力構(gòu)件(預(yù)制框架柱或預(yù)制剪力墻)中的豎向鋼筋連接主要采用灌漿套筒連接。住宅建筑由于剪力墻較薄,灌漿套筒外徑大,配筋量大時(shí)暗柱內(nèi)灌漿套筒連接實(shí)現(xiàn)非常困難。其次,灌漿套筒連接采用工廠預(yù)埋現(xiàn)場灌漿的方式,節(jié)點(diǎn)連接的可靠性完全依賴于套筒灌漿的質(zhì)量。由于灌漿套筒灌漿密實(shí)度的不可見性以及裝配式施工工藝條件限制,套筒灌漿的質(zhì)量檢測存在較大困難,不能充分保證預(yù)制剪力墻連接的可靠度。

基于以上原因,本項(xiàng)目與金屬連梁阻尼器連接的預(yù)制剪力墻縱向鋼筋均采用帶導(dǎo)向裝置的可調(diào)節(jié)機(jī)械連接套筒進(jìn)行快速連接,該套筒帶有可導(dǎo)向裝置,并有一定的調(diào)節(jié)余量,可方便地實(shí)現(xiàn)鋼筋連接。設(shè)計(jì)時(shí)現(xiàn)澆后澆段不少于300mm長,現(xiàn)澆段范圍內(nèi)水平分布筋加密,水平分布筋直徑不小于8mm,且間距不大于100mm。連接構(gòu)造圖及現(xiàn)場安裝實(shí)景見圖11、12。

圖11 預(yù)制剪力墻暗柱縱向鋼筋機(jī)械連接構(gòu)造圖

圖12 預(yù)制剪力墻縱筋連接施工安裝圖

可調(diào)節(jié)機(jī)械連接套筒滿足Ⅰ級機(jī)械連接接頭要求,帶有導(dǎo)向構(gòu)造,可調(diào)節(jié)鋼筋對接的偏心,可補(bǔ)償對接連接的鋼筋長度,從而可方便快捷實(shí)現(xiàn)鋼筋連接。更重要的是,整個(gè)連接過程外露可見,保證了連接本身的質(zhì)量,且由于套筒外徑較小,混凝土后澆段澆搗空間充足,確保了混凝土澆筑的密實(shí)度,從而保證了整個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的可靠性。

5 預(yù)制疊合主次梁新型干法連接設(shè)計(jì)

當(dāng)前裝配式建筑主次梁進(jìn)行預(yù)制設(shè)計(jì)時(shí),一般采用疊合梁或梁端帶鋼企口(俗稱牛擔(dān)板)的連接方式[10]。主次梁采用疊合梁時(shí),考慮到次梁底筋的錨固,需要在主梁設(shè)置后澆段,且后澆段的寬度需滿足次梁下部縱筋連接的作業(yè)空間需求。在次梁下部縱筋連接到主梁后,方可進(jìn)行主梁現(xiàn)澆段的澆搗,因而疊合梁主次梁節(jié)點(diǎn)屬于濕作業(yè)的施工方式。同時(shí),由于主梁需要設(shè)置現(xiàn)澆段,施工階段主次梁均無法承擔(dān)任何荷載(包括自重),因而需要在下方設(shè)置足夠的梁板支撐腳手架,從而增加了大量的施工作業(yè)。牛擔(dān)板連接可實(shí)現(xiàn)預(yù)制主次梁的干式連接,但由于需要在次梁預(yù)埋鋼板,同時(shí)需要在主梁預(yù)留次梁的擱置企口,工廠制作工序復(fù)雜。另外,為減少施工階段對主梁承載能力的削弱,主梁企口一般預(yù)留較小,一旦制作或施工誤差較大,導(dǎo)致現(xiàn)場無法安裝的情況時(shí)有發(fā)生。

為改善疊合梁與牛擔(dān)板連接存在的問題,本項(xiàng)目主次梁連接采用了自主研發(fā)的新型干法連接節(jié)點(diǎn)。連接節(jié)點(diǎn)的具體構(gòu)造如圖13、14所示。圖中主次梁均采用了疊合梁,主梁與次梁連接部位不設(shè)置現(xiàn)澆段,但在工廠預(yù)制時(shí)在該部位設(shè)置對穿預(yù)埋板,其余做法與常規(guī)疊合梁相同,保證了預(yù)制主梁的完整性。在主梁兩側(cè)設(shè)置鋼制連接件用以擱置預(yù)制次梁。鋼制連接件可在工廠與主梁預(yù)埋鋼板焊接連接,或在現(xiàn)場焊接。預(yù)制次梁設(shè)計(jì)時(shí),梁長每端比實(shí)際凈長度減小20mm,鋼制連接件寬度略大于次梁梁寬,以方便現(xiàn)場的安裝。預(yù)制次梁與鋼制連接件設(shè)置長圓孔,起到臨時(shí)限位作用。同時(shí),在疊合梁上部現(xiàn)澆段部位,根據(jù)計(jì)算設(shè)置一定量彎起鋼筋,確保在火災(zāi)發(fā)生導(dǎo)致鋼制連接件失效時(shí),次梁梁端混凝土段仍與主梁連接并承擔(dān)梁端剪力。該連接做法實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的干式連接,構(gòu)造簡單。同時(shí)在施工階段,主次梁(疊合梁)沒有任何削弱,預(yù)制梁可發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)免撐效果,有效地提升了施工效率。主次梁連接施工實(shí)景圖見圖15。

圖13 主次梁干法連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造立面圖

圖14 主次梁干法連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造平面圖

圖15 主次梁干法連接現(xiàn)場圖

6 結(jié)論

(1)勁性復(fù)合樁的擠土效應(yīng)小,泥漿排放量少,施工速度快,應(yīng)用于建筑密集區(qū)域,對周邊環(huán)境影響小,可很好地實(shí)現(xiàn)綠色低碳理念。

(2)在裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)中采用金屬連梁阻尼器,提升了裝配式建筑的抗震性能,并實(shí)現(xiàn)了一定的經(jīng)濟(jì)性,是兩種綠色結(jié)構(gòu)技術(shù)的有益嘗試。

(3)預(yù)制剪力墻縱向鋼筋快速機(jī)械連接設(shè)計(jì)提升了豎向構(gòu)件連接的便利性與可靠性,預(yù)制主次梁連接做法實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的干式連接和免撐的效果,構(gòu)造簡單,有效地提升了施工效率。