裝配式鋼筋混凝土剪力墻類型綜述

(華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院 廣東 廣州 510640)

一、簡介

剪力墻結(jié)構(gòu)是多高層建筑中常見的結(jié)構(gòu)形式。而近年來，研究人員對(duì)全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)給予了愈來愈多的關(guān)注，對(duì)多種水平接縫連接方式進(jìn)行了深入研究，包括現(xiàn)澆連接、齒槽連接、套筒灌漿連接、預(yù)留孔漿錨連接、螺栓連接、后張預(yù)應(yīng)力連接等連接方式。接縫是裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)，有必要對(duì)連接的性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究，以保證裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能、整體性和穩(wěn)定性。

二、現(xiàn)澆帶連接

現(xiàn)澆帶連接是預(yù)制裝配式混凝土剪力墻一種傳統(tǒng)的連接方式，其具體做法為在上下層剪力墻單元間設(shè)置現(xiàn)澆帶，鋼筋從剪力墻單元伸出，剪力墻對(duì)位、固定后，鋼筋進(jìn)行連接并進(jìn)行澆筑，將上下墻體連為整體。

接縫連接梁是現(xiàn)澆帶連接的一種形式：墻體鋼筋在墻板邊緣預(yù)留一定長度的U型鋼筋，上下墻板的鋼筋環(huán)彼此交錯(cuò)搭接，并通過接縫箍筋和縱筋進(jìn)行綁扎連接，然后澆筑混凝土形成整體。吳吉祥等[1]則將該種連接形式應(yīng)用到垂直接縫和水平接縫中，結(jié)果表明該種接縫能夠?qū)崿F(xiàn)等同現(xiàn)澆。

三、齒槽連接

齒槽連接是指在預(yù)制剪力墻板端部設(shè)置齒槽，通過后澆混凝土將相鄰剪力墻連成整體的連接方式，這種連接方式能夠保證剪力的均勻傳遞。如張錫治等[2-4]對(duì)裝配式剪力墻齒槽式連接的受剪性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分析了齒槽長度、齒槽構(gòu)造等因素對(duì)受剪承載力的影響。

四、套筒灌漿連接

套筒灌漿連接技術(shù)的原理是將鋼筋插入對(duì)接套筒中，然后由灌漿機(jī)注入水泥、膨脹劑、細(xì)骨料和高性能外加劑等構(gòu)成無收縮高強(qiáng)度灌漿材料，當(dāng)灌漿材料硬化后，鋼筋與套筒牢固地連接起來，使鋼筋應(yīng)力得以有效傳遞。如錢稼茹等[5]研究了豎向鋼筋采用貫通連接、搭接連接等不同連接的預(yù)制鋼筋混凝土剪力墻的抗震性能。

五、擠壓套筒連接

擠壓套筒連接是將一個(gè)套筒在兩根帶肋鋼筋的端部，用超高液壓設(shè)備擠壓鋼套筒，使鋼套筒產(chǎn)生塑性變形而與鋼筋橫肋緊密咬合的連接方式，屬機(jī)械連接。擠壓套筒連接在預(yù)制剪力墻目前的研究較少，李寧波等[6,7]對(duì)豎向鋼筋套筒擠壓連接的預(yù)制剪力墻的抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

六、預(yù)留孔漿錨連接

預(yù)留漿錨連接是預(yù)制裝配式剪力墻構(gòu)件連接中一種常用的方式，其具體連接方法為：在下層墻體頂面預(yù)留伸出一定長度的鋼筋，上層墻體下部相應(yīng)位置預(yù)留相應(yīng)數(shù)量孔洞，待上層墻體安裝就位后，往孔洞中注入灌漿料進(jìn)行連接。

錢稼茹等[8]完成了4 個(gè)豎向鋼筋采用留洞漿錨、間接搭接連接的預(yù)制鋼筋剪力墻試件的擬靜力試驗(yàn)。文獻(xiàn)[9,10]在預(yù)留孔漿錨連接的基礎(chǔ)上提出了新型連接構(gòu)造，并進(jìn)行了剪力墻試件的試驗(yàn)研究。

七、螺栓連接

螺栓連接通過在剪力墻端部預(yù)埋鋼板或鋼構(gòu)件，并采用螺栓進(jìn)行兩面墻體的連接。這種連接方式構(gòu)造簡單，但對(duì)精度要求較高。如孫建、邱興波等[11,12]對(duì)采用連接鋼框、高強(qiáng)螺栓連接的預(yù)制混凝土剪力墻進(jìn)行了試驗(yàn)探究和理論推導(dǎo)。

八、后張無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力連接

后張無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力連接通過在墻體中預(yù)留貫通管道，通過預(yù)應(yīng)力筋將混凝土剪力墻連接起來。該體系具有優(yōu)越的抗震性能和良好的自恢復(fù)能力；破壞集中在預(yù)制構(gòu)件連接部位，易于震后修復(fù)。吳浩等[13]通過試驗(yàn)研究，比較了采用后張無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋連接、剪力墻板根部中部布置耗能鋼筋的剪力墻與現(xiàn)澆剪力墻的抗震性能，并提出和建立了基于纖維單元的非線性有限元分析模型[14]。

九、總結(jié)

總體而言，目前對(duì)于各種豎向連接方式的研究工作主要集中在采用該種連接的剪力墻試件在不同參數(shù)下(包括墻體的受力狀態(tài)、細(xì)部構(gòu)造等)的抗震性能試驗(yàn)，對(duì)于整體結(jié)構(gòu)的研究較少，數(shù)值分析和理論推導(dǎo)的相關(guān)研究也相對(duì)較少。