預制裝配式剪力墻結構及其連接技術研究

魏亞平

摘 要 預制裝配式建筑中，選擇剪力墻結構形式，比如部分預制或者全部預制，合理運用連接技術，保證建筑的性能。現結合以往的工程經驗，對預制裝配式剪力墻結構和連接技術相關內容，進行簡單的論述，總結了結構設計要點，共享給行業人員。

關鍵詞 預制裝配式；剪力墻；結構；連接技術

現階段，在節能環保的大背景下，以及建筑產業化發展，使得預制裝配式建筑被積極推廣。技術是保證預制裝配式建筑發展的重要力量，從此類建筑發展實際來說，還面臨諸多技術難題，需要加以攻克，尤其是連接技術。基于此，深度分析此課題，提出技術應用策略，有著重要的意義。

1 預制裝配式建筑的發展

建筑產業的發展方向為現代化和產業化，加快裝配式建筑的發展，能夠加速建筑產業發展，促使建筑業轉型升級。按照裝配式建筑發展目標，到2020年，實現裝配式建筑占新建建筑面積的30%以上；到2025年，該比例要超過50%。在國家的大力發展下，作為建筑行業的工作人員，在積極投入裝配式建筑建設中，發揮自身的能動性作用，加強技術創新，助力建筑行業發展。從裝配式建筑建設角度來說，多采取局部預制或者全部預制的方式，以局部預制為主，在具體施工作業中，連接技術的合理應用，顯得尤為重要。這需要技術人員不斷加大裝配式建筑的研究，結合工程實踐，提出有效的技術手段。

2 預制裝配式剪力墻結構的應用實例

2.1 案例概述

以某預制裝配式建筑為例，其設計為剪力墻結構，共計18層，地下設置1層。長度為72m；高度設計為54m。長寬比和高寬比分別為3.2、2.7。為保證剪力墻結構的性能，在設計時，經過多次優化，最終敲定剪力墻結構方案。現以此項目為背景，分析預制裝配式剪力墻結構。圖1為預制剪力墻結構。

2.2 結構選型

關于剪力墻結構的設計，結構選型為重點內容。一般來說，連體結構與塔樓的連接，可采取強連接方式和弱連接方式。因為此建筑為復雜的高層建筑，如果采取強連接的方式，一旦發生地震，在大荷載的作用下，剪力墻需要承受極大的軸向力和彎矩，無法有效協同變形，極有可能發生超限。除此之外，此建筑要求在第八層，設計樓板連接。連接總層數較多，占據建筑總層數的11%，并且連接層的跨度極大。因此，決定采取弱連接形式。連體結構選擇鋼結構桁架活動支座，作為結構體系。

2.3 剪力墻結構計算

剪力墻墻身：結構中設置的鋼筋，主要是豎向鋼筋和水平向鋼筋。具體設計時，要結合工程量大小，確定鋼筋使用量，并且驗算抗剪承載力。依據抗震設計要求，配筋率必須要超過0.2%。對于剪力墻的鋼筋，其直徑必須要超過8mm；鋼筋間距把控在300mm左右。連梁： 若想保證剪力墻簡體和連梁相互協調，必須要做好強度以及剛度的把控。從設置的連梁作用角度來說，其既能夠增強剪力墻的剛度，還能夠實現墻肢的連接。因此，在進行整體計算時，對連梁的剛度，要進行相應的折減。折減值必須要大于0.5，但是不能超過1.0。如果折減后，會發生斜截面受剪承載力不足，或者正截面性能不夠等情況，為減少地震對結構的影響，則可以適當降低連梁高度[1]。

2.4 剪力墻的布置和參數

此建筑中，采取的是隔墻位置進行剪力墻布置方式，進而減少邊緣化構件。按照建筑設計規范，此剪力墻厚度參數為160mm、240mm、300mm、400mm。結構參數：①X方向上，建筑最大層間位移角計算結果為1/1133；建筑結構最大位移和樓層平均位移比計算結果為1.15；建筑最大層間位移和建筑平均層間位移比計算結果為1.16。②Y方向上，建筑最大層間位移角計算結果為1/1128；建筑結構最大位移和樓層平均位移比計算結果為1.16；建筑最大層間位移和建筑平均層間位移比計算結果為1.13。

3 預制裝配式剪力墻結構連接技術的應用分析

目前，剪力墻結構連接可以選擇的技術較多，比如漿錨連接技術和機械連接技術等。現結合各個技術的具體應用，進行如下分析：

3.1 漿錨連接技術

在實際應用中，搭接鋼筋，同時將其按照一定的距離隔開，實現間接連接。連接形式如圖2所示。具體操作時，將鋼筋搭接起來，使得各個部分能夠連接，發揮鋼筋的拉力作用，傳到灌漿料，借助混凝土傳送到灌漿料以及剩余混凝土的中間面。從施工角度來說，此連接技術的應用簡單，對連接控制技術，沒有過高的要求，適用于建筑行業[2]。作者對4片預制剪力墻，進行了抗震性能測試，將流動漿錨以及間接搭接等方法，運用到豎向鋼筋。經過驗證明確，受拉后，鋼筋能夠屈服；受壓后，混凝土會被破壞，滯回曲線為飽滿狀態。

3.2 機械連接技術

從技術原理角度來說，此技術是利用鋼筋和連接件等的作用，發揮機械咬合的作用，將一根鋼筋的受力，傳輸到另外一根鋼筋。該技術在20世紀80年代被研發出來，經過多年的應用，形成了完備的技術體系，包括套筒擠壓接頭和錐螺紋接頭等。目前，在建筑結構中，鋼筋連接技術的應用較為廣泛。

3.3 鋼筋套筒灌漿連接技術

預制裝配式剪力墻的應用，墻板的制作，采取的是工廠預制方式，頂部和底部預制插筋和套筒，在鋼筋和套管的中間，填入一定的微膨脹結構性砂漿，完成鋼筋續接。采用水泥基灌漿填充鋼筋的方式，為了保證結構整體的合理性，必須要做好連接環節的把控。在施工作業環節，為減少灌漿質量的影響，采取調整預制墻板頂部預埋插筋的方式，把底部預埋套筒放置在合理的位置，進而保證吊裝作業的質量，保障后續施工作業可以有效實施。把預埋插筋，布置在設計的基礎結構中，做好垂直度的檢查，確保連接的質量。如果控制誤差較大，會給連接質量造成不利的影響。在剪力墻結構中，鋼筋連接接頭無法發揮自身的作用時，則會給結構的性能造成極大的消極影響。目前，該技術已經逐漸被應用到預制裝配式建筑中，作為剪力墻結構的連接技術，獲得了不錯的應用效果[3]。

4 結束語

綜上所述，在預制裝配式剪力墻結構的設計和施工過程中，做好結構設計優化和連接技術的合理應用，對保障結構性能的發揮，有著積極的作用。文中結合當前預制裝配式建筑中，較為常用的連接技術，進行了總結分析，共享給相關人員。

參考文獻

[1] 陳建偉，蘇幼坡.預制裝配式剪力墻結構及其連接技術[J].世界地震工程，2013，29（01）：38-48.

[2] 陳炎彬.預制裝配式剪力墻結構分析及連接技術探討[J].福建建材，2018，（02）：42-43，62.

[3] 張樹穩.淺談預制裝配式剪力墻結構及連接[J].城市建設理論研究（電子版），2016，（25）：47-48.